JP6332678B2

JP6332678B2 - Light source device and projection device

Info

Publication number: JP6332678B2
Application number: JP2014108870A
Authority: JP
Inventors: 弘樹増田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: JP2015225152A

Description

本発明は、投影装置と、この投影装置に適した光源装置に関する。 The present invention relates to a projection device and a light source device suitable for the projection device.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さら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、光源から出射された光を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 to display a color image on a screen.

そして、この投影装置であるプロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤー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、光源として発光ダイオードやレーザダイオード等の半導体発光素子を用いたものや、励起光が照射されることにより蛍光光を発光する蛍光体層を有する蛍光ホイール等の蛍光板装置を備える投影装置が種々開発されている。 Projectors that are projection devices have been used for a wide range of applications from business presentations to home use with the spread of video equipment such as personal computers and DVD players. Conventionally, projectors using a high-intensity discharge lamp as the light source have been the mainstream in such projectors. However, in recent years, projectors using semiconductor light-emitting elements such as light-emitting diodes and laser diodes as light sources, and excitation light have been irradiated. Thus, various projectors including a fluorescent plate device such as a fluorescent wheel having a phosphor layer that emits fluorescent light have been developed.

特許文献１には、青色のレーザ光を発する半導体レーザと、赤色光を発するＬＥＤと、半導体レーザのレーザ光を励起光として緑色を発する蛍光体及び青色のレーザ光を拡散する拡散部を有するカラーホイールを備える投影装置としてのデータプロジェクタ装置が開示されている。これらの各色光は、青色光及び赤色光を透過し、緑色光を反射するダイクロイックミラーや、青色光を透過し、赤色光と緑色光を反射するダイクロイックミラーにより同一の光軸に合わせられ、マイクロミラー素子に照射される。 In Patent Document 1, a semiconductor laser that emits blue laser light, an LED that emits red light, a phosphor that emits green using the laser light of the semiconductor laser as excitation light, and a diffusion unit that diffuses blue laser light A data projector apparatus as a projection apparatus including a wheel is disclosed. Each of these color lights is aligned with the same optical axis by a dichroic mirror that transmits blue light and red light and reflects green light, and a dichroic mirror that transmits blue light and reflects red light and green light. The mirror element is irradiated.

このように、波長の異なる各光源の光を同一光軸とするためには、ダイクロイックミラーにより一方を透過させ、他方を反射して反射光と透過光の光軸および進行方向を一致させるようにして合成する。 Thus, in order to make the light of each light source having a different wavelength have the same optical axis, one is transmitted by the dichroic mirror and the other is reflected so that the optical axis and the traveling direction of the reflected light and the transmitted light are matched. To synthesize.

特開２０１１−７０１２７号公報JP 2011-70127 A

ここで、ダイクロイックミラーにより、波長帯域が重なり合う二つの光について、一方の光を透過させ、他方の光を反射させるように構成すると、反射される他方の光のうち、波長帯域が重なり合う領域の光が無効光となってしまう場合がある。特許文献１に開示される投影装置においては、青色光及び赤色光を透過し、緑色光を反射するダイクロイックミラーにおいては、緑色光の波長領域のうち赤色光と重なる領域の光は、このダイクロイックミラーを透過されてしまうので、画像形成に用いられることなく無効光となってしまう。従って、緑色光の利用効率が悪いものとなってしまう。 Here, if the dichroic mirror is configured to transmit one light and reflect the other light with respect to two lights having overlapping wavelength bands, the light in the region where the wavelength bands overlap among the other reflected lights. May become invalid light. In the projection apparatus disclosed in Patent Document 1, in a dichroic mirror that transmits blue light and red light and reflects green light, light in a region overlapping with red light in the wavelength region of green light is reflected by the dichroic mirror. Therefore, it becomes invalid light without being used for image formation. Therefore, the utilization efficiency of green light is poor.

よって、本発明の目的は、画像形成に用いられない無効光を低減し、光源光の利用効率を向上させた光源装置及び投影装置を提供する。 Therefore, an object of the present invention is to provide a light source device and a projection device that reduce the ineffective light that is not used for image formation and improve the utilization efficiency of the light source light.

本発明の光源装置は、第１の光源と、前記第１の光源からの出射光を励起光とする蛍光体層と、前記第１の光源からの出射光を透過又は拡散透過させる領域と、が設けられた蛍光板と、前記蛍光板を挟んで前記第１の光源と対向して配置される第２の光源と、を有することを特徴とする。 The light source device of the present invention includes a first light source, a phosphor layer that uses the emitted light from the first light source as excitation light, a region that transmits or diffuses and transmits the emitted light from the first light source, And a second light source disposed opposite to the first light source with the fluorescent plate interposed therebetween.

本発明の投影装置は、上述の光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御手段と、を有することを特徴とする。 The projection device of the present invention is the above-described light source device, a display element that is irradiated with light source light from the light source device to form image light, and a projection side that projects the image light emitted from the display element onto a screen. It has an optical system, the said display element, and the projection apparatus control means which controls the said light source device, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、画像形成に用いられることなく無効光とされてしまう光源からの出射光を低減することができるので、光源光の利用効率を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the light emitted from the light source that is regarded as invalid light without being used for image formation, so that the utilization efficiency of the light source light can be improved.

本発明の実施形態に係る投影装置を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the projector which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block of the projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the internal structure of the projection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る投影装置の各色波長帯域光の波長分布と光強度を示す図である。It is a figure which shows the wavelength distribution and light intensity of each color wavelength band light of the projector which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る投影装置における第１のダイクロイックミラーの透過率と、第１のダイクロイックミラーにより透過又は反射される各色波長帯域光の波長分布と光強度を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability of the 1st dichroic mirror in the projector which concerns on embodiment of this invention, the wavelength distribution of each color wavelength band light transmitted or reflected by the 1st dichroic mirror, and light intensity.

以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１は、投影装置１０の外観斜視図である。なお、本実施形態において、投影装置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、前後とは投影装置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 with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of the projection apparatus 10. In the present embodiment, left and right in the projection device 10 indicate the left and right direction with respect to the projection direction, and front and rear indicate the screen side direction of the projection device 10 and the front and rear direction with respect to the traveling direction of the light flux.

そして、投影装置１０は、図１に示すように、略直方体形状であって、投影装置１０の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には複数の排気孔１７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 projection device 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 housing of the projection device 10. At the same time, the front panel 12 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、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、光源装置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。 Further, a key / indicator unit 37 is provided on the top panel 11 of the casing, and 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 device, a display element, a control circuit or the like is overheated are arranged.

さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子やアナログＲＧＢ映像信号が入力される映像信号入力用の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（群）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や正面パネル１２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や背面パネル１３には、吸気孔１８も形成されている。 In addition, an input / output connector portion provided with a D-SUB terminal, an S terminal, an RCA terminal, an audio output terminal, and the like for inputting a video signal to which a USB terminal or an analog RGB video signal is input to the rear panel is provided on the rear surface of the housing; Various terminals (group) 20 such as a power adapter plug are provided. In addition, a plurality of intake holes are formed in the back panel. A plurality of exhaust holes 17 are formed in the right side panel, which is a side plate of the casing (not shown), and the left side panel 15 and the front panel 12, which are side plates shown in FIG. An intake hole 18 is also formed in the corner of the left panel 15 near the rear panel and the rear panel 13.

次に、投影装置１０の投影装置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。投影装置制御手段は、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。 Next, the projection device control means of the projection device 10 will be described with reference to the functional block diagram of FIG. The projection device 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.

この制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、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 the operation of each circuit in the projection apparatus 10, and includes a CPU, a ROM that stores operation programs such as various settings fixedly, and a RAM that is used as a work memory. ing.

そして、この投影装置制御手段により、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あと、表示エンコーダ２４に出力される。 The image signal of various standards input from the input / output connector unit 21 by the projection device 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 the 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 driving 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、光源装置６０から出射された光線束を後述の光源側光学系を介して表示素子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、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 driving unit 26 functions as a display element control unit, and drives the display element 51 that is a spatial light modulation element (SOM) at an appropriate frame rate in accordance with the image signal output from the display encoder 24. By irradiating the display element 51 with a light beam emitted from the light source device 60 via a light source side optical system, which will be described later, an optical image is formed with the reflected light of the display element 51, and the projection side optical system is The image is projected and displayed on a screen (not shown). 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。 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 encoding, and sequentially written in a memory card 32 that is a detachable recording medium. .

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。 Further, the image compression / decompression unit 31 reads the image data recorded on the memory card 32 in the reproduction mode, decompresses each image data constituting a series of moving images in units of one frame, and converts the image data into an image conversion Based on the image data that is output to the display encoder 24 via the unit 23 and stored in the memory card 32, a process for enabling display of a moving image or the like 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の光が光源装置６０から出射されるように、光源装置６０の赤色、緑色及び青色の波長帯域光を発光させる個別の制御を行う。 Further, the control unit 38 controls a light source control circuit 41 as a light source control unit, 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 device 60. Individual control for emitting light in the red, green, and blue wavelength bands of the light source device 60 is performed.

さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置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投影装置１０本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフ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 device 60 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 maintain the rotation of the cooling fan even after the projection apparatus 10 body is turned off by a timer or the like, or depending on the result of temperature detection by the temperature sensor, Control such as turning off the power is also performed.

次に、この投影装置１０の内部構造について図３に基づいて述べる。図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、右側パネル１４の近傍に制御回路基板２４１を備えている。この制御回路基板２４１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、投影装置１０は、制御回路基板２４１の側方、つまり、投影装置１０筐体の略中央部分に光源装置６０を備えている。さらに、投影装置１０は、光源装置６０と左側パネル１５との間に、光源側光学系１７０や投影側光学系２２０が配置されている。 Next, the internal structure of the projection apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection apparatus 10. The projection apparatus 10 includes a control circuit board 241 in the vicinity of the right panel 14. The control circuit board 241 includes a power circuit block, a light source control block, and the like. In addition, the projection device 10 includes a light source device 60 at the side of the control circuit board 241, that is, at a substantially central portion of the housing of the projection device 10. Further, in the projector 10, a light source side optical system 170 and a projection side optical system 220 are disposed between the light source device 60 and the left panel 15.

光源装置６０は、第１の光源としての青色波長帯域光の光源であって、励起光源ともされる励起光照射装置７０と、第２の光源としての赤色波長帯域光の光源とされる赤色光源装置１２０と、緑色波長帯域光の光源とされる緑色光源装置８０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と、蛍光ホイール等の蛍光板を含む蛍光板装置１００とにより構成される。そして、光源装置６０には、赤、緑、青の各色波長帯域光を導光し、出射する導光光学系１４０が配置されている。導光光学系１４０は、各色光源装置から出射される各色波長帯域光を集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光する。 The light source device 60 is a light source of blue wavelength band light as a first light source, and an excitation light irradiation device 70 that is also used as an excitation light source, and a red light source that is a light source of red wavelength band light as a second light source. The apparatus 120 and the green light source device 80 used as the light source of green wavelength band light are provided. The green light source device 80 includes an excitation light irradiation device 70 and a fluorescent plate device 100 including a fluorescent plate such as a fluorescent wheel. The light source device 60 is provided with a light guiding optical system 140 that guides and emits light of each wavelength band of red, green, and blue. The light guide optical system 140 condenses each color wavelength band light emitted from each color light source device to the entrance of the light tunnel 175 via the condenser lens 173.

第１の光源としての励起光照射装置７０は、投影装置１０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。そして、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複数の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１から成る光源群、各青色レーザダイオード７１からの出射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、反射ミラー群７５で反射した各青色レーザダイオード７１からの出射光を集光する集光レンズ７８、及び、青色レーザダイオード７１と右側パネル１４との間に配置されたヒートシンク８１等を備える。 The excitation light irradiation device 70 as the first light source is disposed in the vicinity of the rear panel 13 at a substantially central portion in the left-right direction of the housing of the projection device 10. The excitation light irradiation device 70 includes a light source group including a blue laser diode 71 that is a plurality of semiconductor light emitting elements arranged so that the optical axis is parallel to the back panel 13, and light emitted from each blue laser diode 71. Reflective mirror group 75 that converts the axis 90 degrees in the direction of the front panel 12, a condensing lens 78 that collects the emitted light from each blue laser diode 71 reflected by the reflective mirror group 75, and the blue laser diode 71 and the right panel 14 and the like.

光源群は、複数の青色レーザダイオード７１がマトリクス状に配列されて成る。また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの各出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換す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ミラー基板７６と一体化されて位置調整を行って生成され、青色レーザダイオード７１から出射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に出射する。 The light source group includes a plurality of blue laser diodes 71 arranged in a matrix. On the optical axis of each blue laser diode 71, a collimator lens 73 that converts the light emitted from each blue laser diode 71 into parallel light is arranged so as to enhance the directivity of each emitted light. In addition, the reflecting mirror group 75 is formed by aligning a plurality of reflecting mirrors in a stepped manner and integrated with the mirror substrate 76 to adjust the position, and uniformizes the cross-sectional area of the light beam emitted from the blue laser diode 71. The image is reduced in the direction and emitted to the condenser 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とによって青色レーザダイオード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 blue laser diode 71 is cooled by the cooling fan 261 and the heat sink 81. Further, a cooling fan 261 is 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.

緑色光源装置８０を構成する蛍光板装置１００は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光路上であって、正面パネル１２の近傍に配置される。蛍光板装置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からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイール等の蛍光板１０１と、この蛍光板１０１を回転駆動するモータ１１０と、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光板１０１に集光するとともに蛍光板１０１から背面パネル１３方向に出射される光線束を集光する集光レンズ群１０７と、蛍光板１０１から正面パネル１２方向に出射される光線束を集光する集光レンズ１１５と、を備える。なお、モータ１１０と正面パネル１２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によって蛍光板装置１００等が冷却される。 The fluorescent plate device 100 constituting the green light source device 80 is disposed on the optical path of the excitation light emitted from the excitation light irradiation device 70 and in the vicinity of the front panel 12. The fluorescent plate device 100 is rotated in parallel with the front panel 12, that is, the fluorescent plate 101 such as a fluorescent wheel arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the emitted light from the excitation light irradiation device 70, and the fluorescent plate 101. A driving lens 110 and a condensing lens group 107 that condenses the light bundle of excitation light emitted from the excitation light irradiation device 70 on the fluorescent plate 101 and collects the light bundle emitted from the fluorescent plate 101 toward the rear panel 13. And a condensing lens 115 that condenses the light beam emitted from the fluorescent plate 101 toward the front panel 12. A cooling fan 261 is disposed between the motor 110 and the front panel 12, and the fluorescent plate device 100 and the like are cooled by the cooling fan 261.

蛍光板１０１は、励起光照射装置７０から集光レンズ群１０７を介した出射光を励起光として受けて緑色波長帯域の蛍光光を出射する蛍光発光領域と、第１の光源としての励起光照射装置７０からの出射光である励起光を透過又は拡散透過する領域と、が周方向に連続して設けられている。 The fluorescent plate 101 includes a fluorescent light emitting region that receives emission light from the excitation light irradiation device 70 via the condenser lens group 107 as excitation light and emits fluorescent light in a green wavelength band, and an excitation light irradiation device as a first light source. A region that transmits or diffuses and transmits excitation light that is emitted from 70 is continuously provided in the circumferential direction.

蛍光板１０１の基材は銅やアルミニウム等から成る金属基材であって、この基材の励起光照射装置７０側の表面には、環状の溝を形成し、この溝の底部が銀蒸着等によってミラー加工されており、このミラー加工された表面に緑色蛍光体の層が敷設されている。さらに、励起光を透過又は拡散透過する領域のうち、透過する領域とされる場合には、基材の切抜き透孔部に透光性を有する透明基材が嵌入される。拡散透過する領域とされる場合には、表面をサンドブラスト等で微細凹凸を形成した透明基材が嵌入される。 The substrate of the fluorescent plate 101 is a metal substrate made of copper, aluminum, or the like. An annular groove is formed on the surface of the substrate on the side of the excitation light irradiation device 70, and the bottom of the groove is formed by silver evaporation or the like. The mirror is processed, and a green phosphor layer is laid on the mirrored surface. Further, when the excitation light is transmitted or diffused and transmitted, the transparent substrate having translucency is inserted into the cut-out hole portion of the substrate. In the case of a region that diffuses and permeates, a transparent base material having a surface with fine irregularities formed by sandblasting or the like is inserted.

蛍光板１０１の蛍光体層は、第１の光源とされる励起光照射装置７０からの励起光としての青色波長帯域光が蛍光板１０１の緑色蛍光体層に照射されると、緑色蛍光体層における緑色蛍光体が励起され、緑色蛍光体から全方位に緑色波長帯域光を出射する。蛍光発光された光線束は、背面パネル１３側へ出射され、集光レンズ群１０７に入射する。一方、蛍光板１０１の透過又は拡散透過する領域に入射される励起光照射装置７０からの青色波長帯域光は、蛍光板１０１を透過又は拡散透過され、蛍光板１０１の背面側（換言すれば、正面パネル１２側）に配置された集光レンズ１１５に入射する。また、蛍光板１０１の透過又は拡散透過する領域に入射される第２光源とされる赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光は、蛍光板１０１を透過又は拡散透過され、蛍光板１０１の正面側（換言すれば、背面パネル１３側）に配置された集光レンズ群１０７に入射する。 When the blue wavelength band light as excitation light from the excitation light irradiation device 70 serving as the first light source is irradiated on the green phosphor layer of the phosphor plate 101, the phosphor layer of the phosphor plate 101 is green in the green phosphor layer. The phosphor is excited and emits green wavelength band light from the green phosphor in all directions. The fluorescent light bundle is emitted toward the rear panel 13 and enters the condenser lens group 107. On the other hand, the blue wavelength band light from the excitation light irradiating device 70 that is incident on the region that is transmitted or diffused and transmitted through the fluorescent plate 101 is transmitted or diffused through the fluorescent plate 101, and the back side of the fluorescent plate 101 (in other words, the front panel 12. Is incident on the condensing lens 115 arranged on the side). In addition, the red wavelength band light from the red light source device 120 that is the second light source that is incident on a region that is transmitted or diffused and transmitted through the fluorescent plate 101 is transmitted or diffused and transmitted through the fluorescent plate 101 (in other words, the front side of the fluorescent plate 101 (in other words, For example, the light enters the condenser lens group 107 arranged on the rear panel 13 side.

第２の光源とされる赤色光源装置１２０は、蛍光板装置１００を挟んで第１の光源とされる励起光照射装置７０と対向して配置される。赤色光源装置１２０には、青色レーザダイオード７１と光軸が直交するように配置された赤色光源１２１と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、が備えられる。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。そして、赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０が出射する赤色波長帯域光の光軸が励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の光軸と同一となるように配置されている。さらに、赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１の正面パネル１２側に配置されるヒートシンク１３０を備える。そして、ヒートシンク１３０の右側パネル１４側には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１及びヒートシンク１３０によって赤色光源１２１が冷却される。 The red light source device 120 serving as the second light source is disposed to face the excitation light irradiation device 70 serving as the first light source with the fluorescent plate device 100 interposed therebetween. The red light source device 120 includes a red light source 121 disposed so that the optical axis is orthogonal to the blue laser diode 71, and a condensing lens group 125 that condenses light emitted from the red light source 121. The red light source 121 is a red light emitting diode that is a semiconductor light emitting element that emits light in a red wavelength band. In the red light source device 120, the optical axis of the red wavelength band light emitted from the red light source device 120 is the optical wavelength axis of the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 and the green wavelength band light emitted from the fluorescent plate 101. It is arranged to be the same. Furthermore, the red light source device 120 includes a heat sink 130 disposed on the front panel 12 side of the red light source 121. A cooling fan 261 is disposed on the right panel 14 side of the heat sink 130, and the red light source 121 is cooled by the cooling fan 261 and the heat sink 130.

そして、導光光学系１４０は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、導光光学系１４０には、第１の光源としての励起光照射装置７０と蛍光板装置１００との間に、励起光照射装置７０からの出射光である青色波長帯域光を透過し、蛍光板装置１００からの出射光である緑色波長帯域光、及び、蛍光板装置１００の蛍光板１０１を透過又は拡散透過された第２の光源としての赤色光源装置１２０からの出射光である赤色波長帯域光を反射する第１のダイクロイックミラー１４１が配置されている。第１のダイクロイックミラー１４１による緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光の反射は、光軸を左側パネル１５方向に９０度変換するようにして行われる。 The light guide optical system 140 includes a condensing lens that condenses the light bundles of the red, green, and blue wavelength bands, and a reflection mirror that converts the optical axes of the light bundles of the respective color wavelength bands into the same optical axis, It consists of a dichroic mirror. Specifically, the light guide optical system 140 transmits blue wavelength band light that is emitted from the excitation light irradiation device 70 between the excitation light irradiation device 70 as the first light source and the fluorescent plate device 100. The green wavelength band light that is the emitted light from the fluorescent plate device 100 and the red wavelength band that is the emitted light from the red light source device 120 as the second light source that is transmitted or diffused through the fluorescent plate 101 of the fluorescent plate device 100 A first dichroic mirror 141 that reflects light is disposed. The reflection of the green wavelength band light and the red wavelength band light by the first dichroic mirror 141 is performed by converting the optical axis by 90 degrees toward the left panel 15.

第１のダイクロイックミラー１４１の左側パネル１５側には、集光レンズ１４９が配置されている。さらに、集光レンズ１４９の左側パネル１５側であって、第１のダイクロイックミラー１４１により反射された光線束の光軸上には、第２のダイクロイックミラー１４８が配置されている。この第２のダイクロイックミラー１４８は、第１のダイクロイックミラー１４１と同様に、励起光照射装置７０からの出射光である青色波長帯域光を透過し、蛍光板装置１００からの出射光である緑色波長帯域光、及び、蛍光板装置１００の蛍光板１０１を透過又は拡散透過された第２の光源としての赤色光源装置１２０からの出射光である赤色波長帯域光を反射する。第２のダイクロイックミラー１４８による緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光の反射は、光軸を背面パネル１３方向に９０度変換するようにして行われる。 A condenser lens 149 is disposed on the left panel 15 side of the first dichroic mirror 141. Further, a second dichroic mirror 148 is disposed on the left panel 15 side of the condenser lens 149 and on the optical axis of the light beam reflected by the first dichroic mirror 141. Similar to the first dichroic mirror 141, the second dichroic mirror 148 transmits the blue wavelength band light that is the emitted light from the excitation light irradiation device 70, and the green wavelength band that is the emitted light from the fluorescent plate device 100. The light and the red wavelength band light that is the light emitted from the red light source device 120 as the second light source that is transmitted or diffused and transmitted through the fluorescent plate 101 of the fluorescent plate device 100 are reflected. The reflection of the green wavelength band light and the red wavelength band light by the second dichroic mirror 148 is performed by converting the optical axis by 90 degrees in the direction of the back panel 13.

また、蛍光板１０１を透過又は拡散透過した青色波長帯域光及び赤色光源装置１２０からの出射光である赤色波長帯域光の光軸上、つまり、蛍光板装置１００と第２の光源とされる赤色光源装置１２０との間には、第３のダイクロイックミラー１４３が配置されている。この第３のダイクロイックミラー１４３は、蛍光板装置１００の蛍光板１０１を透過又は拡散透過された第１の光源としての励起光照射装置７０からの出射光である青色波長帯域光を反射し、第２光源としての赤色光源装置１２０からの出射光である赤色波長帯域光を透過させる。第３のダイクロイックミラー１４３による青色波長帯域光の反射は、光軸を左側パネル１５方向に９０度変換するようにして行われる。 Further, on the optical axis of the blue wavelength band light that has been transmitted or diffused through the fluorescent plate 101 and the red wavelength band light that is emitted from the red light source device 120, that is, the red light source device used as the second light source. A third dichroic mirror 143 is disposed between the first and second sensors 120. The third dichroic mirror 143 reflects the blue wavelength band light, which is the emitted light from the excitation light irradiation device 70 as the first light source that is transmitted or diffused through the fluorescent plate 101 of the fluorescent plate device 100, and is a second light source. The red wavelength band light which is the emitted light from the red light source device 120 is transmitted. The reflection of the blue wavelength band light by the third dichroic mirror 143 is performed by converting the optical axis by 90 degrees toward the left panel 15.

第３のダイクロイックミラー１４３の左側パネル１５側には、集光レンズ１４６が配置されている。集光レンズ１４６の左側パネル１５側には、反射ミラー１４５が配置されている。反射ミラー１４５の背面パネル１３側には、集光レンズ１４７が配置されている。 A condensing lens 146 is disposed on the left panel 15 side of the third dichroic mirror 143. A reflective mirror 145 is disposed on the left panel 15 side of the condenser lens 146. A condenser lens 147 is disposed on the rear panel 13 side of the reflection mirror 145.

このように構成される導光光学系１４０により、赤色、緑色、青色の各色波長帯域光は、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射される。すなわち、第１の光源としての励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光は、第１のダイクロイックミラー１４１を透過し、集光レンズ群１０７、蛍光板１０１の透過又は拡散透過する領域、集光レンズ１１５を介して、第３のダイクロイックミラー１４３により反射される。そして、この青色波長帯域光は、集光レンズ１４６を介して反射ミラー１４５により反射され、集光レンズ１４７を介して第２のダイクロイックミラー１４８を透過して集光レンズ１７３に入射される。 With the light guide optical system 140 configured in this manner, light of each color wavelength band of red, green, and blue is incident on the condenser lens 173 of the light source side optical system 170. That is, the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 as the first light source passes through the first dichroic mirror 141, and is transmitted through the condensing lens group 107 and the fluorescent plate 101 or is diffused and transmitted. The light is reflected by the third dichroic mirror 143 through the optical lens 115. Then, the blue wavelength band light is reflected by the reflection mirror 145 through the condenser lens 146, passes through the second dichroic mirror 148 through the condenser lens 147, and enters the condenser lens 173.

また、蛍光板装置１００からの出射光である緑色波長帯域光は、第１のダイクロイックミラー１４１に反射され、集光レンズ１４９を介して第２のダイクロイックミラー１４８により反射された、集光レンズ１７３に入射される。第２の光源としての赤色光源装置１２０からの出射光である赤色波長帯域光は、集光レンズ１１５、蛍光板１０１の透過又は拡散透過する領域、集光レンズ群１０７を介して、第１のダイクロイックミラー１４１により反射され、集光レンズ１４９を介して第２のダイクロイックミラー１４８により反射され、集光レンズ１７３に入射する。 Further, the green wavelength band light that is the emitted light from the fluorescent plate device 100 is reflected by the first dichroic mirror 141 and reflected by the second dichroic mirror 148 via the condenser lens 149. Incident. The red wavelength band light, which is emitted from the red light source device 120 as the second light source, passes through the condenser lens 115, the region that is transmitted or diffused through the fluorescent plate 101, and the condenser lens group 107, and then the first dichroic. The light is reflected by the mirror 141, reflected by the second dichroic mirror 148 through the condenser lens 149, and enters the condenser lens 173.

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３，ライトトンネル１７５，集光レンズ１７８，光軸変換ミラー１８１，集光レンズ１８３，照射ミラー１８５，コンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影側光学系２２０に向けて出射するので、投影側光学系２２０の一部ともされている。 The light source side optical system 170 includes a condenser lens 173, a light tunnel 175, a condenser lens 178, an optical axis conversion mirror 181, a condenser lens 183, an irradiation mirror 185, and a condenser lens 195. The condenser lens 195 emits the image light emitted from the display element 51 disposed on the back panel 13 side of the condenser lens 195 toward the projection side optical system 220. Therefore, the condenser lens 195 also includes a part of the projection side optical system 220. Has been.

ライトトンネル１７５の近傍には、ライトトンネル１７５の入射口に光源光を集光する集光レンズ１７３が配置されている。よって、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光され、ライトトンネル１７５に入射される。ライトトンネル１７５に入射された光線束は、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。 In the vicinity of the light tunnel 175, a condenser lens 173 that condenses the light source light at the entrance of the light tunnel 175 is disposed. Therefore, the red wavelength band light, the green wavelength band light, and the blue wavelength band light are collected by the condenser lens 173 and enter the light tunnel 175. The light beam incident on the light tunnel 175 is converted into a light beam having a uniform intensity distribution by the light tunnel 175.

ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。 On the optical axis on the back panel 13 side of the light tunnel 175, an optical axis conversion mirror 181 is disposed via a condenser lens 178. The beam bundle emitted from the exit of the light tunnel 175 is condensed by the condenser lens 178 and then the optical axis is converted to the left panel 15 side by the optical axis conversion mirror 181.

光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１は、背面パネル１３側にヒートシンク１９０が設けられ、このヒートシンク１９０により表示素子５１は冷却される。 The light beam reflected by the optical axis conversion mirror 181 is condensed by the condenser lens 183 and then irradiated by the irradiation mirror 185 to the display element 51 through the condenser lens 195 at a predetermined angle. The display element 51 that is a DMD is provided with a heat sink 190 on the back panel 13 side, and the display element 51 is cooled by the heat sink 190.

光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影側光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５，可動レンズ群２３５，固定レンズ群２２５により構成されている。可動レンズ群２３５は、レンズモータにより移動可能に形成される。そして、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。 The light beam that is the light source light irradiated to the image forming surface of the display element 51 by the light source side optical system 170 is reflected by the image forming surface of the display element 51 and projected onto the screen through the projection side optical system 220 as projection light. Is done. Here, the projection side optical system 220 includes a condenser lens 195, a movable lens group 235, and a fixed lens group 225. The movable lens group 235 is formed to be movable by a lens motor. The movable lens group 235 and the fixed lens group 225 are built in the fixed lens barrel. Therefore, the fixed lens barrel including the movable lens group 235 is a variable focus lens, and is formed so that zoom adjustment and focus adjustment are possible.

このように投影装置１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０を介して集光レンズ１７３及びライトトンネル１７５に順次入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置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投影することができる。 By configuring the projection device 10 in this way, when the fluorescent plate 101 is rotated and light is emitted from the excitation light irradiation device 70 and the red light source device 120 at different timings, light of each wavelength band of red, green, and blue is guided. Since the light is sequentially incident on the condenser lens 173 and the light tunnel 175 via the optical system 140 and further incident on the display element 51 via the light source side optical system 170, the DMD which is the display element 51 of the projection apparatus 10 is used as data. Accordingly, by displaying each color light in a time-sharing manner, a color image can be projected on the screen.

次に、図４及び図５に基づいて、第１のダイクロイックミラー１４１が青色波長帯域光を透過し、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射するスペクトルについて説明する。図４は、各色波長帯域光のスペクトルを示す。図４のうち、波長が４４０ｎｍから４５０ｎｍに分布する光ＢＬＤは、第１の光源とされる励起光照射装置７０が出射される青色波長帯域光のスペクトルである。同様に、波長４５０ｎｍから７００ｎｍに分布する光ＧＦＬは、蛍光板装置１００から出射される緑色波長帯域光のスペクトルである。そして、波長５８０ｎｍから６６０ｎｍに分布する光ＲＬＥＤは、第２光源とされる赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光のスペクトルである。 Next, a spectrum in which the first dichroic mirror 141 transmits blue wavelength band light and reflects red wavelength band light and green wavelength band light will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows the spectrum of each color wavelength band light. In FIG. 4, light BLD having a wavelength distributed from 440 nm to 450 nm is a spectrum of blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 serving as the first light source. Similarly, light GFL distributed from a wavelength of 450 nm to 700 nm is a spectrum of green wavelength band light emitted from the fluorescent screen device 100. The light RLED distributed from a wavelength of 580 nm to 660 nm is a spectrum of red wavelength band light emitted from the red light source device 120 serving as the second light source.

次に、図５により、各色波長帯域光が第１のダイクロイックミラー１４１により反射又は透過された場合のスペクトルを示す。図５のうち、実線で示すＢＴＭは、第１のダイクロイックミラー１４１の透過率を示す。図５の実線ＢＴＭに示すように、第１のダイクロイックミラー１４１により、波長が約４７０ｎｍ以下の波長の光はほとんどすべてが透過される。また、波長が約４７０ｎｍ以上であって、約５１０ｎｍ以下の光は、一部の光が透過され、他の光は反射される。そして、波長が約５１０ｎｍより長い波長の光は、ほとんどすべての光が反射される。 Next, FIG. 5 shows a spectrum when each color wavelength band light is reflected or transmitted by the first dichroic mirror 141. In FIG. 5, BTM indicated by a solid line indicates the transmittance of the first dichroic mirror 141. As shown by the solid line BTM in FIG. 5, almost all light having a wavelength of about 470 nm or less is transmitted by the first dichroic mirror 141. Further, part of the light having a wavelength of about 470 nm or more and about 510 nm or less is transmitted, and the other light is reflected. And almost all of the light having a wavelength longer than about 510 nm is reflected.

従って、波長が５８０ｎｍから６６０ｎｍに渡る赤色波長帯域光ＲＬＥＤは、第１のダイクロイックミラー１４１により、すべての光が反射される。ここで、第２のダイクロイックミラー１４８は、第１のダイクロイックミラー１４１と同じダイクロイックミラーが用いられている。よって、図３に示す通り、第１のダイクロイックミラー１４１により反射された赤色波長帯域光ＲＬＥＤは、第２のダイクロイックミラー１４８により再度反射され、集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光され、その後表示素子５１に照射される。 Therefore, the red wavelength band light RLED having a wavelength ranging from 580 nm to 660 nm is all reflected by the first dichroic mirror 141. Here, the same dichroic mirror as the first dichroic mirror 141 is used as the second dichroic mirror 148. Therefore, as shown in FIG. 3, the red wavelength band light RLED reflected by the first dichroic mirror 141 is reflected again by the second dichroic mirror 148, and enters the entrance of the light tunnel 175 via the condenser lens 173. The light is condensed and then irradiated to the display element 51.

一方、緑色波長帯域光ＧＦＬは、図５に示す通り、実線ＢＴＭの透過率を有する第１のダイクロイックミラー１４１により、波長が約５１０ｎｍ以下の光は、一部は反射されるが、その他の光は透過されることとなる。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the green wavelength band light GFL is partially reflected by the first dichroic mirror 141 having a transmittance of a solid line BTM, but with a wavelength of about 510 nm or less. Will be transmitted.

また、図５に示すように、波長が約５１０ｎｍ以上の緑色波長帯域光ＧＦＬは、第１のダイクロイックミラー１４１によりすべての光が反射される。そして、第１のダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光ＧＦＬは、全ての波長帯域の光が反射される赤色波長帯域光ＲＬＥＤと同様に、第２のダイクロイックミラー１４８によっても反射され、ライトトンネル１７５の入射口に集光され、その後、表示素子５１に照射される。 Further, as shown in FIG. 5, all of the green wavelength band light GFL having a wavelength of about 510 nm or more is reflected by the first dichroic mirror 141. The green wavelength band light GFL reflected by the first dichroic mirror 141 is also reflected by the second dichroic mirror 148 in the same manner as the red wavelength band light RLED from which light in all wavelength bands is reflected. The light is condensed at the entrance of the tunnel 175 and then irradiated to the display element 51.

ここで、仮に、光源装置６０として、赤色光源装置１２０を蛍光板装置１００に対して励起光照射装置７０と対向して配置することなく、第１のダイクロイックミラー１４１とは異なり、赤色波長帯域光ＲＬＥＤを透過させて、緑色波長帯域光ＧＬＦを反射するダイクロイックミラーを用いた従来の構成の場合には、赤色波長帯域光と緑色波長帯域光を一致させるため、赤色波長帯域光ＲＬＥＤと緑色波長帯域光ＧＬＦが重なり合う波長範囲（波長５８０ｎｍから６６０ｎｍの範囲）の光を共に反射、又は、共に透過させることになる。 Here, temporarily, as the light source device 60, the red light source device 120 is not disposed opposite to the excitation light irradiation device 70 with respect to the fluorescent plate device 100, and unlike the first dichroic mirror 141, the red wavelength band light RLED. In the case of the conventional configuration using the dichroic mirror that transmits the green wavelength band light GLF, the red wavelength band light RLED and the green wavelength band light are matched to match the red wavelength band light and the green wavelength band light. Light in the wavelength range (wavelength range of 580 nm to 660 nm) where GLFs overlap is reflected or transmitted together.

このため、例えば重なる波長範囲を透過させるダイクロイックミラーでは、赤色波長帯域光を有効に利用できるも、重なる波長範囲の緑色波長帯域光は透過してしまい、無効光とされてしまう。しかしながら、本実施形態の光源装置６０においては、第１のダイクロイックミラー１４１及び第２のダイクロイックミラー１４８を用いることにより、緑色波長帯域光ＧＬＦの波長範囲のうち、赤色波長帯域光ＲＬＥＤと重なる波長範囲（波長５８０ｎｍから６６０ｎｍの範囲）の緑色波長帯域光ＧＬＦを、表示素子５１に照射されない無効な光とすることなく、有効光として表示素子５１に照射することができる。 For this reason, for example, in a dichroic mirror that transmits the overlapping wavelength range, the red wavelength band light can be used effectively, but the green wavelength band light in the overlapping wavelength range is transmitted and becomes invalid light. However, in the light source device 60 of the present embodiment, by using the first dichroic mirror 141 and the second dichroic mirror 148, the wavelength range overlapping the red wavelength band light RLED in the wavelength range of the green wavelength band light GLF. The green wavelength band light GLF (with a wavelength of 580 nm to 660 nm) can be irradiated to the display element 51 as effective light without being invalid light that is not irradiated to the display element 51.

このように、隣接する波長領域である緑色波長帯域光ＧＦＬと赤色波長帯域光ＲＬＥＤが、両光の波長範囲が重なり合う部分も含めて同一の光軸とされて表示素子５１に照射されるので、両光の波長範囲が重なり合う部分の緑色波長帯域光を無効光とすることなく、利用することができる。そして、一般に、赤色波長帯域光の光強度は、他の緑色、青色と比べると現状では弱いものである。そして、赤色蛍光体や赤色ＬＥＤを用いて赤色波長帯域光を発光させても、赤色蛍光体は、発光効率や温度飽和の影響で輝度が低く、赤色ＬＥＤの場合は複数個の合成が難しく、そもそもの光の利用効率が低いことで、いずれにしても輝度が低くなり易い。従って、本実施形態のように、緑色波長帯域光ＧＦＬと赤色波長帯域光ＲＬＥＤが重なり合う範囲の緑色波長帯域光ＧＦＬを有効光として利用することで、赤色波長帯域光の輝度を向上させることができる。 In this way, the green wavelength band light GFL and the red wavelength band light RLED, which are adjacent wavelength regions, are irradiated on the display element 51 with the same optical axis including a portion where the wavelength ranges of both lights overlap. The green wavelength band light in the portion where the wavelength ranges of both lights overlap can be used without being made invalid light. In general, the light intensity of red wavelength band light is weak at present compared to other green and blue light. And even if red wavelength band light is emitted using a red phosphor or red LED, the red phosphor has low luminance due to the effect of light emission efficiency and temperature saturation, and in the case of a red LED, it is difficult to synthesize a plurality of In the first place, since the utilization efficiency of light is low, in any case, the luminance tends to be low. Therefore, the luminance of the red wavelength band light can be improved by using the green wavelength band light GFL in the range where the green wavelength band light GFL and the red wavelength band light RLED overlap as effective light as in this embodiment. .

またさらに、表示素子５１から出射される画像光のうち、白色の色味は、光強度が強い青色又は緑色に寄ったものとなる。しかしながら、本構成により、赤色波長帯域光の輝度が、緑色波長帯域光における赤色波長帯域光と重なる波長範囲の光により向上されることで、白色の色味が赤色寄りに修正され、適切な白色の色味として改善される。 Still further, of the image light emitted from the display element 51, the white color tone is close to blue or green with high light intensity. However, with this configuration, the brightness of the red wavelength band light is improved by the light in the wavelength range that overlaps the red wavelength band light in the green wavelength band light, so that the white color is corrected closer to red, and an appropriate white color is obtained. Improved as the color of

また、投影装置１０から出射される投影光の輝度を向上させるために励起光照射装置７０の青色レーザダイオード７１の数を増やす等した場合には、励起光の光強度が強くなった分、蛍光板１０１の蛍光体層から発する緑色波長帯域光の蛍光光の輝度も高くなる。すると、緑色波長帯域光と赤色波長帯域光が重なり合う範囲の光も輝度が高くなるので、赤色光源装置１２０の輝度を高くしなくても、赤色波長帯域光の輝度は高くなる。従って、本発明の構成により、白色の色味を維持しつつ、投影装置１０の輝度が向上される。 Further, when the number of blue laser diodes 71 of the excitation light irradiation device 70 is increased in order to improve the brightness of the projection light emitted from the projection device 10, the fluorescent plate is increased by the increase in the light intensity of the excitation light. The luminance of the fluorescent light of the green wavelength band light emitted from the phosphor layer 101 is also increased. Then, since the luminance of the light in the range where the green wavelength band light and the red wavelength band light overlap is also increased, the luminance of the red wavelength band light is increased without increasing the luminance of the red light source device 120. Therefore, according to the configuration of the present invention, the brightness of the projector 10 is improved while maintaining the white color.

以上の通り、本発明の実施形態の光源装置６０は、第１の光源としての励起光照射装置７０と、蛍光体層及び励起光照射装置７０からの出射光を透過又は拡散透過させる領域を有する蛍光板１０１を備える蛍光板装置１００と、第２の光源としての赤色光源装置１２０とが備えられる。そして、赤色光源装置１２０は、蛍光板装置１００を挟んで励起光照射装置７０と対向して配置される。 As described above, the light source device 60 according to the embodiment of the present invention has the excitation light irradiation device 70 as the first light source and the region through which the emitted light from the phosphor layer and the excitation light irradiation device 70 is transmitted or diffused. A fluorescent plate device 100 including the fluorescent plate 101 and a red light source device 120 as a second light source are provided. The red light source device 120 is disposed to face the excitation light irradiation device 70 with the fluorescent plate device 100 interposed therebetween.

これにより、蛍光板装置１００からの出射光と、赤色光源装置１２０からの出射光の向き及び光軸を合わせることができるので、蛍光板装置１００からの出射光の一部を赤色光源装置１２０の輝度向上に利用することができる。 Thereby, since the direction and optical axis of the emitted light from the fluorescent plate device 100 and the emitted light from the red light source device 120 can be matched, a part of the emitted light from the fluorescent plate device 100 is improved in luminance of the red light source device 120. Can be used.

また、第１の光源としての励起光照射装置７０からの出射光を透過し、蛍光板装置１００からの出射光及び第２の光源としての赤色光源装置１２０からの出射光を反射する第１のダイクロイックミラー１４１を、励起光照射装置７０と蛍光板装置１００との間に配置した。 Further, the first dichroic that transmits the emitted light from the excitation light irradiation device 70 as the first light source and reflects the emitted light from the fluorescent plate device 100 and the emitted light from the red light source device 120 as the second light source. The mirror 141 was disposed between the excitation light irradiation device 70 and the fluorescent screen device 100.

これにより、蛍光板装置１００からの出射光と赤色光源装置１２０からの出射光について、両出射光の波長が重なり合う範囲の波長の光を無効光とすることなく、有効光として利用することができる。 Thereby, about the emitted light from the fluorescent plate apparatus 100 and the emitted light from the red light source device 120, the light of the wavelength of the range with which the wavelength of both emitted light overlaps can be utilized as effective light, without making it invalid light.

また、第１のダイクロイックミラー１４１により反射された光線束の光軸上に、第１の光源としての励起光照射装置７０からの出射光を透過し、蛍光板装置１００からの出射光及び第２の光源としての赤色光源装置１２０からの出射光を反射する第２のダイクロイックミラー１４８を配置した。 Further, the light emitted from the excitation light irradiation device 70 as the first light source is transmitted on the optical axis of the light beam reflected by the first dichroic mirror 141, and the light emitted from the fluorescent plate device 100 and the second light are transmitted. A second dichroic mirror 148 that reflects light emitted from the red light source device 120 as a light source is disposed.

これにより、第２のダイクロイックミラー１４８を第１のダイクロイックミラー１４１と同じダイクロイックミラーとすることができるので、光源装置６０における光学部品を共通化して、製造に掛かるコストを低減することができる。 As a result, the second dichroic mirror 148 can be the same dichroic mirror as the first dichroic mirror 141, so that the optical components in the light source device 60 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced.

また、蛍光板装置１００と第２の光源である赤色光源装置１２０との間には、蛍光板装置１００の蛍光板１０１を透過又は拡散透過された第１の光源である励起光照射装置７０からの出射光を反射し、赤色光源装置１２０からの出射光を透過させる第３のダイクロイックミラー１４３を配置した。そして、第３のダイクロイックミラー１４３により反射した光を第２のダイクロイックミラー１４８に向けて反射する反射ミラー１４５を配置した。 In addition, between the fluorescent plate device 100 and the red light source device 120 that is the second light source, light emitted from the excitation light irradiation device 70 that is the first light source that is transmitted or diffused and transmitted through the fluorescent plate 101 of the fluorescent plate device 100. And a third dichroic mirror 143 that transmits the light emitted from the red light source device 120 is disposed. A reflection mirror 145 that reflects the light reflected by the third dichroic mirror 143 toward the second dichroic mirror 148 is disposed.

これにより、蛍光体層の励起光の光源とされる励起光照射装置７０の出射光を、励起光とするだけでなく、ダイクロイックミラーと全反射ミラーとによって容易に青色波長帯域光の光源光として、他の波長帯域光と同一光軸に導いて利用することができる。そして、励起光である青色波長帯域光と、第２の光源である赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光とは、波長帯域が隣接せず離れているので、この第３のダイクロイックミラー１４３により反射される青色波長帯域光の波長範囲で無効光が生じてしまうことはない。 As a result, the emitted light of the excitation light irradiation device 70, which is the light source for the excitation light of the phosphor layer, is not only used as excitation light, but can be easily converted into light source light of blue wavelength band light by the dichroic mirror and the total reflection mirror. The light can be guided to the same optical axis as other wavelength band light. Since the wavelength band of the blue wavelength band light that is the excitation light and the red wavelength band light from the red light source device 120 that is the second light source are not adjacent to each other, they are separated from each other by the third dichroic mirror 143. Ineffective light does not occur in the wavelength range of the reflected blue wavelength band light.

また、第１の光源は、レーザダイオードである青色レーザダイオード７１を含み、第２の光源は、赤色発光ＬＥＤとされる赤色光源１２１を含む光源装置６０とした。これにより、励起光源ともされる第１の光源をレーザダイオードで構成することができるとともに、赤色光源装置１２０は赤色発光ＬＥＤを用いて構成し、容易に高輝度の光源とすることができる。 The first light source includes a blue laser diode 71 which is a laser diode, and the second light source is a light source device 60 including a red light source 121 which is a red light emitting LED. As a result, the first light source, which is also referred to as the excitation light source, can be configured by a laser diode, and the red light source device 120 can be configured by using a red light emitting LED, and can easily be a high-intensity light source.

また、第１の光源は、青色波長帯域光を発する励起光照射装置７０とし、第２の光源は、赤色波長帯域光を発する赤色光源装置１２０とし、蛍光体層を有する蛍光板１０１を備える蛍光板装置１００は、緑色波長帯域光を発するものとした。これにより、赤色、緑色、青色の各色波長帯域光を出射可能に形成され、緑色波長帯域光の無効光を低減して光の利用効率を向上しつつ、赤色波長帯域光の輝度を向上させた光源装置６０を提供することができる。 The first light source is an excitation light irradiation device 70 that emits light in the blue wavelength band, the second light source is the red light source device 120 that emits light in the red wavelength band, and a phosphor plate device including the phosphor plate 101 having a phosphor layer. 100 emits light in the green wavelength band. As a result, light of each wavelength band of red, green, and blue can be emitted, and the ineffective light of the green wavelength band light is reduced to improve the light utilization efficiency and improve the luminance of the red wavelength band light. The light source device 60 can be provided.

また、投影装置１０は、光源装置６０と、表示素子５１や投影側光学系２２０や投影装置制御手段が備えられる。これにより、緑色波長帯域光の無効光を低減して光の利用効率を向上しつつ、赤色波長帯域光の輝度を向上させた光源装置６０を有する投影装置１０を提供することができる。 The projection apparatus 10 includes a light source device 60, a display element 51, a projection-side optical system 220, and a projection device control unit. Thereby, it is possible to provide the projection device 10 having the light source device 60 that improves the luminance of the red wavelength band light while reducing the ineffective light of the green wavelength band light and improving the light utilization efficiency.

また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Further, the embodiment described above is presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］第１の光源と、
前記第１の光源からの出射光を励起光とする蛍光体層と、前記第１の光源からの出射光を透過又は拡散透過させる領域と、が設けられた蛍光板と、
前記蛍光板を挟んで前記第１の光源と対向して配置される第２の光源と、
を有することを特徴とする光源装置。
［２］前記蛍光板を有する蛍光板装置を備え、
前記蛍光板は蛍光ホイールであり、
前記第１の光源と前記蛍光板装置との間には、前記第１の光源からの出射光を透過し、前記蛍光板装置の前記蛍光板の蛍光体層からの出射光、及び、前記蛍光板装置の前記蛍光板を透過又は拡散透過された前記第２の光源からの出射光を反射する第１のダイクロイックミラーが配置されることを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［３］前記第１のダイクロイックミラーにより反射された光線束の光軸上に、前記第１の光源からの出射光を透過し、前記蛍光板装置の前記蛍光板の蛍光体層からの出射光、及び、前記蛍光板装置の前記蛍光板を透過又は拡散透過された前記第２の光源からの出射光を反射する第２のダイクロイックミラーが配置されることを特徴とする前記［２］に記載の光源装置。
［４］前記蛍光板装置と前記第２の光源との間には、前記蛍光板装置の前記蛍光板を透過又は拡散透過された第１の光源からの出射光を反射し、前記第２の光源からの出射光を透過させる第３のダイクロイックミラーが配置されるとともに、前記第３のダイクロイックミラーで反射された光線束を第２のダイクロイックミラーに向けて反射させる反射ミラーを有することを特徴とする前記［３］に記載の光源装置。
［５］前記第１の光源は、レーザダイオードを含み、前記第２の光源は、ＬＥＤを含む前記［１］乃至前記［４］の何れか記載の光源装置。
［６］前記第１の光源は、青色波長帯域光を発する光源であり、
前記第２の光源は、赤色波長帯域光を発する光源であり、
前記蛍光体層は、緑色波長帯域光を発する蛍光体を有することを特徴とする前記［１］乃至前記［５］の何れか記載の光源装置。
［７］前記［１］乃至前記［６］の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。 The invention described in the first claim of the present application will be appended below.
[1] a first light source;
A fluorescent plate provided with a phosphor layer that uses the emitted light from the first light source as excitation light, and a region that transmits or diffuses and transmits the emitted light from the first light source;
A second light source disposed opposite to the first light source across the fluorescent plate;
A light source device comprising:
[2] A fluorescent plate apparatus having the fluorescent plate is provided
The fluorescent plate is a fluorescent wheel;
Between the first light source and the fluorescent plate device, the emitted light from the first light source is transmitted, the emitted light from the phosphor layer of the fluorescent plate of the fluorescent plate device, and the fluorescent plate device The light source device according to [1], wherein a first dichroic mirror that reflects light emitted from the second light source that has been transmitted or diffused through the fluorescent plate is disposed.
[3] The light emitted from the first light source is transmitted on the optical axis of the light beam reflected by the first dichroic mirror, and the light emitted from the phosphor layer of the phosphor plate of the phosphor plate device; The light source device according to [2], further comprising a second dichroic mirror that reflects light emitted from the second light source that has been transmitted or diffused through the fluorescent plate of the fluorescent plate device.
[4] Between the fluorescent plate device and the second light source, light emitted from the first light source that is transmitted or diffused and transmitted through the fluorescent plate of the fluorescent plate device is reflected, and the light from the second light source is reflected. A third dichroic mirror that transmits outgoing light is disposed, and a reflection mirror that reflects the light beam reflected by the third dichroic mirror toward the second dichroic mirror is provided. 3].
[5] The light source device according to any one of [1] to [4], wherein the first light source includes a laser diode, and the second light source includes an LED.
[6] The first light source is a light source that emits blue wavelength band light,
The second light source is a light source that emits red wavelength band light,
The light source device according to any one of [1] to [5], wherein the phosphor layer includes a phosphor emitting green wavelength band light.
[7] The light source device according to any one of [1] to [6],
A display element that is irradiated with light source light from the light source device to form image light;
A projection-side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen;
A projection device control means for controlling the display element and the light source device;
A projection apparatus comprising:

１０投影装置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３５Ｉｒ受信部
３６Ｉｒ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
５１表示素子６０光源装置
７０励起光照射装置
７１青色レーザダイオード７３コリメータレンズ
７５反射ミラー群７６ミラー基板
７８集光レンズ８０緑色光源装置
８１ヒートシンク
１００蛍光板装置
１０１蛍光板１０７集光レンズ群
１１０モータ１１５集光レンズ
１２０赤色光源装置１２１赤色光源
１２５集光レンズ群１３０ヒートシンク
１４０導光光学系１４１第１のダイクロイックミラー
１４３第３のダイクロイックミラー１４５反射ミラー
１４６集光レンズ１４７集光レンズ
１４８第２のダイクロイックミラー１４９集光レンズ
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コンデンサレンズ２２０投影側光学系
２２５固定レンズ群２３５可動レンズ群
２４１制御回路基板２６１冷却ファン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Projector 11 Top panel 12 Front panel 13 Back panel 14 Right panel 15 Left panel 17 Exhaust hole 18 Intake hole 19 Lens cover 21 Input / output connector part 22 Input / output interface 23 Image conversion part 24 Display encoder 25 Video RAM
26 Display drive unit 31 Image compression / decompression unit 32 Memory card 35 Ir reception unit 36 Ir processing unit 37 Key / indicator unit 38 Control unit 41 Light source control circuit 43 Cooling fan drive control circuit 45 Lens motor 47 Audio processing unit 48 Speaker 51 Display Element 60 Light source device 70 Excitation light irradiation device 71 Blue laser diode 73 Collimator lens 75 Reflective mirror group 76 Mirror substrate 78 Condensing lens 80 Green light source device 81 Heat sink 100 Fluorescent plate device 101 Fluorescent plate 107 Condensing lens group 110 Motor 115 Condensing lens 120 Red light source device 121 Red light source 125 Condensing lens group 130 Heat sink 140 Light guiding optical system 141 First dichroic mirror 143 Third dichroic mirror 145 Reflecting mirror 146 Condensing lens 147 Condensing lens 1 8 Second dichroic mirror 149 Condensing lens 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 Condenser lens 220 Projection side optical system 225 Fixed Lens group 235 Movable lens group 241 Control circuit board 261 Cooling fan

Claims

A first light source;
A fluorescent plate provided with a phosphor layer that uses the emitted light from the first light source as excitation light, and a region that transmits or diffuses and transmits the emitted light from the first light source;
A second light source disposed opposite to the first light source across the fluorescent plate;
A light source device comprising:

Comprising a fluorescent screen device having the fluorescent screen,
The fluorescent plate is a fluorescent wheel;
Between the first light source and the fluorescent plate device, the emitted light from the first light source is transmitted, the emitted light from the phosphor layer of the fluorescent plate of the fluorescent plate device, and the fluorescent plate device 2. The light source device according to claim 1, wherein a first dichroic mirror that reflects light emitted from the second light source that is transmitted or diffused and transmitted through a fluorescent plate is disposed.

The emitted light from the first light source is transmitted on the optical axis of the light beam reflected by the first dichroic mirror, and the emitted light from the phosphor layer of the fluorescent plate of the fluorescent plate device, and the fluorescent plate The light source device according to claim 2, wherein a second dichroic mirror that reflects light emitted from the second light source that is transmitted or diffused and transmitted through the fluorescent plate of the device is disposed.

Between the fluorescent plate device and the second light source, the light emitted from the first light source that has been transmitted or diffused through the fluorescent plate of the fluorescent plate device is reflected, and the light emitted from the second light source is reflected. The third dichroic mirror to be transmitted is disposed, and further includes a reflection mirror that reflects the light beam reflected by the third dichroic mirror toward the second dichroic mirror. Light source device.

5. The light source device according to claim 1, wherein the first light source includes a laser diode, and the second light source includes an LED.

The first light source is a light source emitting blue wavelength band light;
The second light source is a light source that emits red wavelength band light,
The light source device according to claim 1, wherein the phosphor layer includes a phosphor that emits light in a green wavelength band.

A light source device according to any one of claims 1 to 6;
A display element that is irradiated with light source light from the light source device to form image light;
A projection-side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen;
A projection device control means for controlling the display element and the light source device;
A projection apparatus comprising: