JP6731163B2 - Light source device and projection device - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置及びこの光源装置を備える投影装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a projection device including the light source device.

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画面、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撮影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。この投影装置は、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, a data projector is widely used as an image capturing device that projects an image based on image data stored in a screen of a personal computer, a video screen, a memory card or the like onto a screen. This projection device focuses light emitted from a light source on a micromirror display element called a DMD (Digital Micromirror Device) or a liquid crystal plate to display a color image on a screen.

このような投影装置において、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、有機EL、あるいは、蛍光体等を用いる種々のプロジェクタの開発がなされている。 In such a projection apparatus, conventionally, a high-intensity discharge lamp is used as a light source, but in recent years, various projectors using a light emitting diode, a laser diode, an organic EL, or a phosphor as a light source have been used. Development is being done.

特許文献1に開示された投影装置は、青色光源である励起光源と、励起光源からの励起光を用いて緑色波長帯域光を発光する緑色発光領域及び励起光源からの励起光を反射する拡散反射領域とを備える蛍光ホイールと、蛍光ホイールから出射される光の光路上に配置される回転制御可能な遮光ホイールと、赤色光源と、を備えるものである。 The projection device disclosed in Patent Document 1 is an excitation light source that is a blue light source, a green emission region that emits green wavelength band light using excitation light from the excitation light source, and diffuse reflection that reflects excitation light from the excitation light source. A fluorescent wheel including a region, a light-shielding wheel that is controllable in rotation and arranged on an optical path of light emitted from the fluorescent wheel, and a red light source.

特許第5495023号Patent No. 5495023

特許文献1の投影装置における遮光ホイールは、蛍光光に混ざって蛍光ホイールから出射される青色光を遮光する遮光領域と、透過領域と、を有する。しかしながら、遮光ホイールを搭載した投影装置は、この遮光ホイールにより光源装置や投影装置が大型化してしまうことがあった。 The light blocking wheel in the projection device of Patent Document 1 has a light blocking region that blocks blue light mixed with the fluorescent light and emitted from the fluorescent wheel, and a transmissive region. However, in the projection device equipped with the light blocking wheel, the light source device and the projection device may be upsized due to the light blocking wheel.

本発明の目的は、装置全体を小型化することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供する。 An object of the present invention is to provide a light source device capable of downsizing the entire device and a projection device including the light source device.

本発明の光源装置は、励起光を出射する励起光源と、基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、前記励起光源と前記蛍光発光領域との間の光路上に設けられ、前記励起光を透過して前記蛍光光を反射する第1の領域と、前記励起光及び前記蛍光光を反射する第2の領域と、を備える第1の分割ダイクロイックミラーと、を有し、前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なり、前記励起光源から出射される前記励起光は前記第1の領域に対応して前記第1の領域に入射され、前記反射領域により反射される前記励起光は前記第2の領域に対応して前記第2の領域に入射されることを特徴とする。
本発明の他の光源装置は、励起光を出射する励起光源と、基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と周方向に並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、を有し、前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なり、前記基材の前記一方の面から前記蛍光発光領域の表面までの高さと、前記基
材の前記一方の面から前記反射領域の表面までの高さと、が異なることを特徴とする。
The light source device of the present invention is an excitation light source that emits excitation light, a base material, and a fluorescence emission region that is formed on one surface of the base material and that emits fluorescence light in a wavelength band different from the excitation light, On a light path between the excitation light source and the fluorescence emission region, a fluorescence wheel that includes a reflection region that is arranged in parallel with the fluorescence emission region on one surface of the base material and that reflects the excitation light. A first split dichroic mirror provided with a first region that transmits the excitation light and reflects the fluorescent light; and a second region that reflects the excitation light and the fluorescent light. However, the irradiation position of the excitation light in the fluorescence emission region, and the irradiation position of the excitation light in the reflection region, the radial position of the fluorescent wheel is different from each other, the excitation light emitted from the excitation light source that is incident on the first region corresponding to said first region, the excitation light reflected by the reflection area to be incident on the second region corresponding to the second region Characterize.
Another light source device of the present invention is an excitation light source that emits excitation light, a base material, and a fluorescence emission region that is formed on one surface of the base material and that emits fluorescence light in a wavelength band different from the excitation light. A fluorescent wheel that includes the fluorescent light emitting area on one surface of the base material and a reflective area that is arranged side by side in the circumferential direction and that reflects the excitation light, and the fluorescent wheel in the fluorescent light emitting area. In the irradiation position of the excitation light and the irradiation position of the excitation light in the reflection region, the positions of the fluorescent wheel in the radial direction are different from each other, and the height from the one surface of the base material to the surface of the fluorescence emission region is high. And the height from the one surface of the base material to the surface of the reflection region are different from each other.

また、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部と、を有することを特徴とする。 A projection device of the present invention projects the above-mentioned light source device, a display element which is irradiated with the light source light from the light source device to form image light, and the image light emitted from the display element on a screen. It has a projection side optical system, the display element, and a projection device control unit for controlling the light source device.

本発明によれば、装置全体を小型化することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a light source device capable of downsizing the entire device and a projection device including the light source device.

本発明の実施形態1に係る投影装置を示す外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a projection device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional circuit block of the projection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る光源装置の各分割ダイクロイックミラーを示す正面模式図であり、(a)は第1の分割ダイクロイックミラーを示し、(b)は第2の分割ダイクロイックミラーを示す。3A and 3B are schematic front views showing the respective divided dichroic mirrors of the light source device according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A shows a first divided dichroic mirror, and FIG. 本発明の実施形態1に係る光源装置の蛍光板を説明する模式図であり、(a)は蛍光板の正面図であり、(b)はA−A断面を示す断面図である。It is a schematic diagram explaining the fluorescent plate of the light source device which concerns on Embodiment 1 of this invention, (a) is a front view of a fluorescent plate, (b) is sectional drawing which shows the AA cross section. 本発明の実施形態1に係る光源装置を拡大して示す平面模式図であり、緑色波長帯域光を出射する様子を示す。FIG. 3 is an enlarged schematic plan view of the light source device according to the first embodiment of the present invention, showing how a green wavelength band light is emitted. 本発明の実施形態1に係る光源装置を拡大して示す平面模式図であり、青色波長帯域光を出射する様子を示す。FIG. 3 is an enlarged schematic plan view showing the light source device according to the first embodiment of the present invention, showing how a blue wavelength band light is emitted. 本発明の実施形態1に係る蛍光板装置の照射スポット周辺を拡大して示す平面模式図であり、(a)は青色波長帯域光が蛍光発光領域に照射される様子を示し、(b)は蛍光発光領域により蛍光光が発光される様子を示し、(c)は反射部材により青色波長帯域光が反射される様子を示す。FIG. 2A is an enlarged schematic plan view showing the periphery of an irradiation spot of the fluorescent plate device according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 3A shows a state where blue wavelength band light is irradiated to a fluorescence emission region, and FIG. The manner in which fluorescent light is emitted by the light emitting region is shown, and FIG. 7C shows the manner in which blue wavelength band light is reflected by the reflecting member. 本発明の実施形態2に係る光源装置を拡大して示す平面模式図であり、青色波長帯域光を出射する様子を示す。It is a plane schematic diagram which expands and shows the light source device which concerns on Embodiment 2 of this invention, and shows a mode that blue wavelength band light is emitted. 本発明の実施形態2に係る光源装置の蛍光板を説明する模式図であり、(a)は、蛍光板の正面図であり、(b)は、蛍光板の側面図である。It is a schematic diagram explaining the fluorescent plate of the light source device which concerns on Embodiment 2 of this invention, (a) is a front view of a fluorescent plate, (b) is a side view of a fluorescent plate. 本発明の実施形態2に係る蛍光板装置の照射スポット周辺を拡大して示す平面模式図であり、(a)は青色波長帯域光が蛍光発光領域に照射される様子を示し、(b)は拡散反射領域により青色波長帯域光が反射される様子を示す。6A and 6B are enlarged schematic plan views showing the periphery of the irradiation spot of the fluorescent plate device according to the second embodiment of the present invention, where FIG. 9A shows a state in which blue wavelength band light is irradiated to the fluorescence emission region, and FIG. It shows how the blue wavelength band light is reflected by the reflection area. 本発明の実施形態3に係る光源装置を示す模式図であり、(a)は励起光が蛍光発光領域を照射する様子を示す平面図であり、(b)は蛍光板の正面図であり、(c)は(b)のB−B断面を示す断面図である。It is a schematic diagram which shows the light source device which concerns on Embodiment 3 of this invention, (a) is a top view which shows a mode that excitation light irradiates a fluorescence emission area, (b) is a front view of a fluorescent plate, ( (c) is sectional drawing which shows the BB cross section of (b). 本発明の実施形態4に係る光源装置を示す模式図であり、(a)は励起光が蛍光発光領域を照射する様子を示す平面図であり、(b)は蛍光板の正面図であり、(c)は(b)のC−C断面を示す断面図である。It is a schematic diagram which shows the light source device which concerns on Embodiment 4 of this invention, (a) is a top view which shows a mode that excitation light irradiates a fluorescence emission area, (b) is a front view of a fluorescent plate, ( (c) is sectional drawing which shows CC cross section of (b).

(実施形態1)
以下、本発明を実施するための形態について述べる。図1は、本発明の実施形態1に係る投影装置10の外観斜視図である。なお、本発明の実施形態1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。
(Embodiment 1)
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 is an external perspective view of a projection device 10 according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, the left and right sides of the projection device 10 indicate the left and right directions with respect to the projection direction, and the front and back directions are the front and rear directions with respect to the screen side direction of the projection device 10 and the traveling direction of the ray bundle. Indicates.

投影装置10は、図1に示すように、略直方体形状であって、筐体の前方の側板である正面パネル12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この正面パネル12には複数の吸気孔18や排気孔17を設けている。更に、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するIr受信部を備えている。 As shown in FIG. 1, the projection device 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, has a lens cover 19 that covers the projection port on the side of the front panel 12 that is the front side plate of the housing, and the front panel 12 also has a lens cover 19. Has a plurality of intake holes 18 and exhaust holes 17. Further, although not shown, an Ir receiving unit 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 portion 37 is provided on the top panel 11 of the housing, and the key/indicator portion 37 is provided with a power switch key, a power indicator for notifying power on/off, and switching on/off of projection. Keys and indicators such as a projection switch key, a light source unit, a display element, a control circuit, and the like, and an indicator such as an overheat indicator for notifying when they are overheated are arranged.

更に、筐体の背面パネルには、USB端子や画像信号入力用のD−SUB端子、S端子、RCA端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。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、筐体の側板である図示しない右側パネル、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が形成されている。 Further, the rear panel of the housing is provided with various terminals 20 such as an input/output connector portion provided with a USB terminal, a D-SUB terminal for inputting an image signal, an S terminal, an RCA terminal, and a power adapter plug. Further, a plurality of intake holes are formed on the rear panel. A plurality of exhaust holes 17 are formed in each of the right side panel (not shown) which is a side plate of the housing and the left side panel 15 which is the side plate shown in FIG. Further, an intake hole 18 is formed in a corner of the left panel 15 near the rear panel.

次に、投影装置10の投影装置制御部について、図2の機能回路ブロック図を用いて述べる。投影装置制御部は、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。入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス(SB)を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に出力される。 Next, the projection device control unit of the projection device 10 will be described with reference to the functional circuit block diagram of FIG. The projection device control unit 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 image signals of various standards input from the input/output connector unit 21 are converted by the image conversion unit 23 via the input/output interface 22 and the system bus (SB) so as to be unified into an image signal of a predetermined format suitable for display. Then, it is output to the display encoder 24.

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 expands 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る。表示駆動部26は、表示エンコーダ24から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動する。そして、投影装置10は、光源装置60から出射された光線束を、導光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の反射光で光学像を形成し、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 a display element control unit. The display drive unit 26 drives the display element 51, which is a spatial light modulator (SOM), at a frame rate as appropriate in accordance with the image signal output from the display encoder 24. Then, the projection device 10 irradiates the display element 51 with the light flux emitted from the light source device 60 via the light guide optical system to form an optical image by the reflected light of the display element 51, and the projection described later. An image is projected and displayed on a screen (not shown) via the side optical system. The movable lens group 235 of the projection side optical system is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.

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する。画像圧縮/伸長部31は、その画像データを、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/expansion 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 which is a removable recording medium. Further, the image compression/decompression unit 31 reads out the image data recorded in the memory card 32 in the reproduction mode and decompresses individual image data forming a series of moving images in units of one frame. The image compression/decompression unit 31 outputs the image data to the display encoder 24 via the image conversion unit 23, and performs processing to enable display of a moving image based on the image data stored in the memory card 32. ..

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や各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したROM及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成されている。 The control unit 38 controls the operation of each circuit in the projection apparatus 10, and includes a CPU, a ROM fixedly storing operation programs such as various settings, and a RAM used as a work memory. There is.

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。 An operation signal of a key/indicator unit 37 including 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 the Ir receiving unit 35. The code signal received by the I.sub.2 and demodulated by the Ir processing unit 36 is output to the control unit 38.

制御部38は、システムバス(SB)を介して音声処理部47と接続されている。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を駆動して拡声報音させる。 The control unit 38 is connected to the audio processing unit 47 via the system bus (SB). The audio processing unit 47 is provided with a sound source circuit such as a PCM sound source. In the projection mode and the reproduction mode, the sound processing unit 47 converts the sound data into analog data, and drives the speaker 48 to make a loud sound.

また、制御部38は、光源制御手段としての光源制御回路41を制御している。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、励起光源や赤色光源装置から所定のタイミングで赤色、緑色及び青色の波長帯域光を発光させる等の個別の制御を行う。 The control unit 38 also controls a light source control circuit 41 as a light source control unit. The light source control circuit 41 emits red, green, and blue wavelength band light at a predetermined timing from the excitation light source or the red light source device so that the light in the predetermined wavelength band required at the time of image generation is emitted from the light source device 60. Performs individual control such as enabling.

更に、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本体の電源のOFF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OFFにする等の制御を行う。 Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to detect the temperature by a plurality of temperature sensors provided in the light source device 60 and the like, and controls the rotation speed of the cooling fan from the result of the temperature detection. Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to continue the rotation of the cooling fan even after the power of the projection apparatus 10 main body is turned off by a timer or the like, or depending on the result of the temperature detection by the temperature sensor, the projection apparatus 10 main body. Controls such as turning off the power of.

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いる。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の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には、光源装置60と背面パネル13との間には光源側光学系170が配置され、光源装置60と左側パネル15との間には投影側光学系220が配置されている。 FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device 10. The projection device 10 includes a control circuit board 241 near the right panel 14. The control circuit board 241 includes a power supply circuit block, a light source control block, and the like. In addition, the projection device 10 includes the light source device 60 on the side of the control circuit board 241, that is, in a substantially central portion of the housing of the projection device 10. Further, in the projection device 10, a light source side optical system 170 is arranged between the light source device 60 and the rear panel 13, and a projection side optical system 220 is arranged between the light source device 60 and the left side panel 15. There is.

光源装置60は、青色波長帯域光(励起光)とされる青色光源装置であって、励起光源ともされる励起光照射装置70と、緑色波長帯域光(蛍光光)の光源とされる緑色光源装置80と、赤色波長帯域光(第3の波長帯域光)の光源とされる赤色光源装置120と、を備える。緑色光源装置80は、励起光照射装置70と、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、各色波長帯域光を導光し、出射する導光光学系140が配置される。導光光学系140は、各色光源装置70、80、120から出射される各色波長帯域光を光源側光学系170へ導光する。 The light source device 60 is a blue light source device that emits blue wavelength band light (excitation light), and also includes an excitation light irradiation device 70 that also serves as an excitation light source, and a green light source that serves as a light source of green wavelength band light (fluorescent light). A device 80 and a red light source device 120 serving as a light source of red wavelength band light (third wavelength band light) are provided. The green light source device 80 includes an excitation light irradiation device 70 and a fluorescent plate device 100. Then, in the light source device 60, a light guide optical system 140 that guides and emits light of each color wavelength band is arranged. The light guide optical system 140 guides each color wavelength band light emitted from each color light source device 70, 80, 120 to the light source side optical system 170.

励起光照射装置70は、投影装置10の筐体の左右方向略中央位置の正面パネル12側に配置される。そして、励起光照射装置70は、背面パネル13方向に出射するよう配置された半導体発光素子である3つの青色レーザダイオード71(励起光源)が配置される。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平行光に変換するコリメータレンズ73と、このコリメータレンズ73を介して出射される各青色レーザダイオード71からの出射光の光軸を90度変換して左側パネル15方向に反射する反射ミラー75が設けられる。反射ミラー75の出射光側には、青色波長帯域光を拡散する拡散板77が設けられる。 The excitation light irradiation device 70 is arranged on the front panel 12 side of the housing of the projection device 10 at a substantially central position in the left-right direction. Then, in the excitation light irradiation device 70, three blue laser diodes 71 (excitation light sources) which are semiconductor light emitting elements arranged so as to emit in the direction of the rear panel 13 are arranged. On the optical axis of the blue laser diode 71, a collimator lens 73 that converts the emitted light from each blue laser diode 71 into parallel light so as to enhance the directivity, and each blue light emitted through this collimator lens 73. A reflection mirror 75 is provided that converts the optical axis of the light emitted from the laser diode 71 by 90 degrees and reflects the light toward the left panel 15. A diffuser plate 77 that diffuses blue wavelength band light is provided on the outgoing light side of the reflection mirror 75.

拡散板77の出射側には、略長矩形の平板状に形成される第1の分割ダイクロイックミラー78が設けられている。第1の分割ダイクロイックミラー78は、赤色光源装置120の集光レンズ群125及び蛍光板装置100の集光レンズ群109の各光軸に対して45度の角度となるように配置される。図4(a)にも示すように、第1の分割ダイクロイックミラー78は、分光特性が異なる2つの領域(第1の領域78a、第2の領域78b)から形成される。第1の領域78aは、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過して、緑色波長帯域光を反射する。第2の領域78bは、赤色波長帯域光を透過して、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射する。第1の領域78aは、第2の領域78bに比べて面積が小さく形成される。 A first split dichroic mirror 78 formed in a substantially rectangular flat plate shape is provided on the exit side of the diffusion plate 77. The first split dichroic mirror 78 is arranged at an angle of 45 degrees with respect to each optical axis of the condenser lens group 125 of the red light source device 120 and the condenser lens group 109 of the fluorescent plate device 100. As shown in FIG. 4A, the first split dichroic mirror 78 is formed of two regions (first region 78a and second region 78b) having different spectral characteristics. The first region 78a transmits blue wavelength band light and red wavelength band light and reflects green wavelength band light. The second region 78b transmits the red wavelength band light and reflects the blue wavelength band light and the green wavelength band light. The first region 78a is formed to have a smaller area than the second region 78b.

複数の青色レーザダイオード71の背面側には、ヒートシンク81が配置される。一方、背面パネル13近傍には冷却ファン261が配置される。青色レーザダイオード71は、ヒートシンク81及び冷却ファン261により冷却される。 A heat sink 81 is arranged on the back side of the plurality of blue laser diodes 71. On the other hand, a cooling fan 261 is arranged near the rear panel 13. The blue laser diode 71 is cooled by the heat sink 81 and the cooling fan 261.

蛍光板装置100は、左側パネル15と平行となるように配置された蛍光ホイールとされる蛍光板101と、この蛍光板101を回転駆動するホイールモータ110と、を備える。ホイールモータ110の近傍には、ヒートシンク262が配置され、ホイールモータ110と正面パネル12との間には、冷却ファン263が配置される。蛍光板装置100は、ヒートシンク262及び冷却ファン263により冷却される。 The fluorescent plate device 100 includes a fluorescent plate 101, which is a fluorescent wheel and is arranged so as to be parallel to the left panel 15, and a wheel motor 110 that rotationally drives the fluorescent plate 101. A heat sink 262 is arranged near the wheel motor 110, and a cooling fan 263 is arranged between the wheel motor 110 and the front panel 12. The fluorescent plate device 100 is cooled by the heat sink 262 and the cooling fan 263.

蛍光板101は、図5(a)に示されるように、円板状に形成される。蛍光板101の基材102は、銅やアルミニウム等からなる金属基材である。基材102は、ホイールモータ110のモータ軸114に固定される。この基材102の正面側の平坦な表面には、銀蒸着等によってミラー加工が施される。蛍光発光領域103(蛍光発光領域)は、蛍光光を発光する領域となっており、このミラー加工された表面に環状の緑色蛍光体の層が敷設されてなる。また、拡散反射領域104は、基材102の表面上または切り抜き透孔部に形成された金属等の反射部材と、反射部材上に形成された拡散透過部と、から成る。または、拡散反射領域104は、表面をサンドブラスト等で微細凹凸を形成して反射コートを施したガラス等の拡散反射部材が形成されてなる。具体的には、所定の拡散角度のあるガラス拡散面に反射膜(例えばアルミや、銀などの金属膜)を蒸着して光沢のある拡散反射面を形成することができる。このようにして、蛍光発光領域103と拡散反射領域104は円周方向に並設して配置される。 The fluorescent plate 101 is formed in a disc shape, as shown in FIG. The base material 102 of the fluorescent plate 101 is a metal base material made of copper, aluminum, or the like. The base material 102 is fixed to the motor shaft 114 of the wheel motor 110. A mirror process is applied to the front flat surface of the base material 102 by silver deposition or the like. The fluorescent light emitting region 103 (fluorescent light emitting region) is a region that emits fluorescent light, and an annular green phosphor layer is laid on the mirror processed surface. Further, the diffuse reflection region 104 is composed of a reflection member such as a metal formed on the surface of the base material 102 or in the cut-out through hole portion, and a diffusion transmission portion formed on the reflection member. Alternatively, the diffuse reflection area 104 is formed of a diffuse reflection member such as glass having a surface coated with fine irregularities by sandblasting or the like and coated with a reflection coat. Specifically, a glossy diffuse reflection surface can be formed by depositing a reflection film (for example, a metal film of aluminum or silver) on a glass diffusion surface having a predetermined diffusion angle. In this way, the fluorescent light emitting region 103 and the diffuse reflection region 104 are arranged side by side in the circumferential direction.

なお、拡散反射領域104は、反射部材と拡散透過部とから成る構成でなくても良い。図示しないが、例えば、銅やアルミニウム等からなる金属を成形またはプレス加工する際に金型(鋳型・プレス型)の表面に凹凸をつけ、金属基材にその凹凸を転写してシボ加工を施し、形成された金属基材の凸部上に拡散透過部を形成しても良い。金属の表面に凹凸を付けるシボ加工は、薬品によって金属を溶解する化学腐食(ケミカルエッチング)によりシボ加工を施す方法を採っても良い。このように金属基板に所定の高さの凸部を形成し、凸部上に拡散透過部を形成することで、所定の厚みの反射部材上に拡散透過部を形成しなくても、基材102と拡散透過部との距離を、基材102と蛍光発光領域103との距離に対して大きくすることができる。 It should be noted that the diffuse reflection area 104 does not have to be composed of a reflection member and a diffusion transmission part. Although not shown, for example, when molding or pressing a metal made of copper, aluminum, or the like, the surface of a mold (mold/press mold) is made uneven, and the unevenness is transferred to a metal base material and subjected to embossing. The diffusion/transmission part may be formed on the convex part of the formed metal substrate. As for the embossing process for making unevenness on the surface of the metal, a method of applying the embossing process by chemical corrosion (chemical etching) in which the metal is dissolved by a chemical may be adopted. Thus, by forming the convex portion of a predetermined height on the metal substrate and forming the diffuse transmitting portion on the convex portion, the base material can be formed without forming the diffuse transmitting portion on the reflecting member having the predetermined thickness. The distance between 102 and the diffuse transmission part can be made larger than the distance between the base material 102 and the fluorescent light emitting region 103.

図5(b)に示すように、蛍光板101は、拡散反射領域104の基材102からの高さHが、蛍光発光領域103の基材102からの高さhよりも高いことを示している。例えば、蛍光発光領域103の厚さを、0.1mm程度とした場合、拡散反射領域104の厚さを、0.3〜0.4mm程度とすることができる。 As shown in FIG. 5B, in the fluorescent plate 101, the height H of the diffuse reflection area 104 from the base material 102 is higher than the height h of the fluorescent light emitting area 103 from the base material 102. .. For example, when the thickness of the fluorescent light emitting region 103 is about 0.1 mm, the thickness of the diffuse reflection region 104 can be about 0.3 to 0.4 mm.

蛍光発光領域103の蛍光体層に励起光照射装置70からの励起光としての青色波長帯域光が照射されると緑色蛍光体が励起され、この緑色蛍光体から全方位に緑色波長帯域光が出射される。全方位に蛍光発光された光線束は、直接或いは蛍光板101の基材102のミラー加工された表面に反射されて蛍光板101の正面側(換言すれば、右側パネル14側)へ出射され、集光レンズが複数組み合わせてなる集光レンズ群109に入射される。同様に、蛍光板101における拡散反射領域104に入射された励起光照射装置70からの青色波長帯域光は、蛍光板101の正面側に拡散して反射され、集光レンズ群109に入射される。集光レンズ群109は、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に集光すると共に、蛍光板101から右側パネル14方向に出射される光線束を集光する。このようにして、蛍光板101から出射される緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ群109を介して第1の分割ダイクロイックミラー78に入射する。 When the phosphor layer of the fluorescent light emitting region 103 is irradiated with blue wavelength band light as excitation light from the excitation light irradiation device 70, the green phosphor is excited, and the green wavelength band light is emitted from this green phosphor in all directions. To be done. The light flux fluorescently emitted in all directions is directly or reflected on the mirror-processed surface of the base material 102 of the fluorescent plate 101 and is emitted to the front side of the fluorescent plate 101 (in other words, the right side panel 14 side) to be condensed. The light is incident on the condenser lens group 109 formed by combining a plurality of lenses. Similarly, the blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 70 that has entered the diffuse reflection area 104 of the fluorescent plate 101 is diffused and reflected to the front side of the fluorescent plate 101, and enters the condenser lens group 109. The condenser lens group 109 collects the light flux of the excitation light emitted from the excitation light irradiation device 70 on the fluorescent plate 101, and also collects the light flux emitted from the fluorescent plate 101 in the right panel 14 direction. In this way, the green wavelength band light and the blue wavelength band light emitted from the fluorescent plate 101 enter the first split dichroic mirror 78 via the condenser lens group 109.

赤色光源装置120は、赤色光源装置120からの出射光が励起光照射装置70の反射ミラー75により反射される青色波長帯域光と交差するように配置される。また、赤色光源装置120からの出射光である赤色波長帯域光と蛍光板101に入射及び拡散反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とが交差する位置には、第1の分割ダイクロイックミラー78が設けられている。 The red light source device 120 is arranged so that the emitted light from the red light source device 120 intersects the blue wavelength band light reflected by the reflection mirror 75 of the excitation light irradiation device 70. The red wavelength band light emitted from the red light source device 120, the blue wavelength band light that is incident on and diffuse-reflected from the fluorescent plate 101, and the green wavelength band light emitted from the fluorescent plate 101 intersect at a position where One split dichroic mirror 78 is provided.

赤色光源装置120には、背面パネル13方向に出射するよう配置される赤色光源121(第3の光源)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。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。さらに、赤色光源装置120は、赤色光源121の右側パネル14側に配置されるヒートシンク130により冷却される。 The red light source device 120 includes a red light source 121 (third light source) arranged to emit light toward the rear panel 13 and a condenser 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 the red wavelength band. Further, the red light source device 120 is cooled by the heat sink 130 arranged on the right panel 14 side of the red light source 121.

第1の分割ダイクロイックミラー78の背面パネル13側には、導光光学系140が設けられる。各色光源装置70,80,120から出射される青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光は、第1の分割ダイクロイックミラー78を介して導光光学系140の集光レンズ146に入射する。 A light guide optical system 140 is provided on the rear panel 13 side of the first split dichroic mirror 78. The blue wavelength band light, the green wavelength band light and the red wavelength band light emitted from the respective color light source devices 70, 80 and 120 are incident on the condenser lens 146 of the light guiding optical system 140 via the first split dichroic mirror 78. To do.

赤色、緑色、青色波長帯域光の各光軸が同一の光軸となるよう導光する導光光学系140は、集光レンズ146と、第2の分割ダイクロイックミラー148を備える。集光レンズ146は、第1の分割ダイクロイックミラー78の背面パネル13側に配置される。集光レンズ146の背面パネル13側には、略長矩形の平板状に形成される第2の分割ダイクロイックミラー148が配置される。第2の分割ダイクロイックミラー148は、集光レンズ146の光軸L2に対して直交するように配置される(図6又は図7参照)。第2の分割ダイクロイックミラー148は、図4(b)にも示すように、分光特性の異なる2つの領域(第3の領域148a、第4の領域148b)を備える。第3の領域148aは、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を透過して、青色波長帯域光を反射する。第4の領域148bは光を透過する。すなわち、第4の領域148bは、赤色、緑色、青色波長帯域光の何れも透過する。第3の領域148aは、第4の領域148bに比べて広い面積に形成される。 The light guide optical system 140 that guides the red, green, and blue wavelength band lights so that the optical axes thereof are the same optical axis includes a condenser lens 146 and a second split dichroic mirror 148. The condenser lens 146 is arranged on the rear panel 13 side of the first split dichroic mirror 78. On the rear panel 13 side of the condenser lens 146, a second split dichroic mirror 148 formed in a substantially rectangular flat plate shape is arranged. The second split dichroic mirror 148 is arranged so as to be orthogonal to the optical axis L2 of the condenser lens 146 (see FIG. 6 or 7). As shown in FIG. 4B, the second split dichroic mirror 148 includes two regions (third region 148a and fourth region 148b) having different spectral characteristics. The third region 148a transmits red wavelength band light and green wavelength band light and reflects blue wavelength band light. The fourth region 148b transmits light. That is, the fourth region 148b transmits all of red, green, and blue wavelength band light. The third region 148a has a larger area than the fourth region 148b.

なお、第2の分割ダイクロイックミラー148は、集光レンズ146の光軸に対して直交するように配置したが、これに限られず、45度の角度となるよう配置することもできる。この場合、後述する緑色波長帯域光に含まれる残留励起光EL1を除去する効率は低下するが、第2の分割ダイクロイックミラー148に向けて集光レンズ146の光軸に直交する方向から光を入射させるレイアウトを採用することができる。 Although the second split dichroic mirror 148 is arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the condenser lens 146, the second divided dichroic mirror 148 is not limited to this, and may be arranged at an angle of 45 degrees. In this case, the efficiency of removing the residual excitation light EL1 contained in the green wavelength band light described later is reduced, but the light is incident on the second split dichroic mirror 148 from the direction orthogonal to the optical axis of the condenser lens 146. It is possible to adopt a layout that causes

光源側光学系170は、集光レンズ174、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固定レンズ群225及び可動レンズ群235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 174, 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. Since the condenser lens 195 emits the image light emitted from the display element 51 arranged on the rear panel 13 side of the condenser lens 195 toward the fixed lens group 225 and the movable lens group 235, the projection side optical system 220. It is also said to be part of.

集光レンズ146により集光された各色波長帯域光は、第2の分割ダイクロイックミラー148を介して、集光レンズ174からライトトンネル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。なお、ライトトンネル175に代えて、マイクロレンズアレイとすることもできる。 The light of each wavelength band condensed by the condenser lens 146 is incident on the light tunnel 175 from the condenser lens 174 via the second split dichroic mirror 148. The light bundle incident on the light tunnel 175 is made into a light bundle having a uniform intensity distribution by the light tunnel 175. A microlens array may be used instead of 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側に光軸が変換される。 An optical axis conversion mirror 181 is disposed on the optical axis of the light tunnel 175 on the rear panel 13 side via a condenser lens 178. The light beam emitted from the emission port of the light tunnel 175 is condensed by the condensing lens 178, and then the optical axis is converted by the optical axis conversion mirror 181 to the left panel 15 side.

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53が設けられ、このヒートシンク53により表示素子51は冷却される。 The bundle of rays reflected by the optical axis conversion mirror 181 is condensed by the condenser lens 183 and then irradiated by the irradiation mirror 185 through the condenser lens 195 onto the display element 51 at a predetermined angle. The display element 51 as a DMD is provided with a heat sink 53 on the rear panel 13 side, and the heat sink 53 cools the display element 51.

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。固定レンズ群225は、固定鏡筒に内蔵される。可動レンズ群235は、可動鏡筒に内蔵され、レンズモータにより移動可能とされることにより、ズーム調整やフォーカス調整を可能としている。 The light flux, which is the light source light emitted 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 as projection light on the screen via the projection side optical system 220. To be done. Here, the projection side optical system 220 is composed of a condenser lens 195, a movable lens group 235, and a fixed lens group 225. The fixed lens group 225 is built in the fixed lens barrel. The movable lens group 235 is built in the movable lens barrel and is movable by a lens motor, thereby enabling zoom adjustment and focus adjustment.

このように投影装置10を構成することで、蛍光板101を回転させると共に励起光照射装置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174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 as described above, 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 in each wavelength band of red, green, and blue is guided. Since the light is incident on the condenser lens 174 and the light tunnel 175 sequentially via the optical system 140 and further on the display element 51 via the light source side optical system 170, the DMD which is the display element 51 of the projection device 10 receives data. A color image can be projected on the screen by time-divisionally displaying light of each color in accordance with.

ここで、各色光源装置70,80,120から出射される各色波長帯域光が導光光学系140の集光レンズ174まで導光される様子を詳細に説明する。赤色光源装置120から出射された赤色波長帯域光は、集光レンズ群125を介して第1の分割ダイクロイックミラー78の第1の領域78a及び第2の領域78bを透過して、集光レンズ146により集光される。集光レンズ146から出射する赤色波長帯域光は、第2の分割ダイクロイックミラー148の第3の領域148a及び第4の領域148bを透過して、集光レンズ174により集光される。 Here, how each color wavelength band light emitted from each color light source device 70, 80, 120 is guided to the condenser lens 174 of the light guiding optical system 140 will be described in detail. The red wavelength band light emitted from the red light source device 120 passes through the first lens 78 a and the second lens 78 b of the first split dichroic mirror 78 via the condenser lens group 125, and the condenser lens 146. Is collected by. The red wavelength band light emitted from the condenser lens 146 passes through the third region 148a and the fourth region 148b of the second split dichroic mirror 148 and is condensed by the condenser lens 174.

また、図6及び図7に示すように、励起光照射装置70の反射ミラー75から出射される青色波長帯域光の光軸は、蛍光板装置100の集光レンズ群109の光軸に対して所定の角度を有して出射される。従って、励起光照射装置70の反射ミラー75から出射される青色波長帯域光は、第1の分割ダイクロイックミラー78の第1の領域78aに対応して第1の領域78aに入射し、この青色波長帯域光は第1の領域78aを透過する。第1の分割ダイクロイックミラー78の第1の領域78aから出射される青色波長帯域光は、蛍光板装置100の集光レンズ群109の光軸に対して所定の角度で斜め方向から入射される。 Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the optical axis of the blue wavelength band light emitted from the reflection mirror 75 of the excitation light irradiation device 70 is predetermined with respect to the optical axis of the condenser lens group 109 of the fluorescent plate device 100. Is emitted with an angle of. Therefore, the blue wavelength band light emitted from the reflection mirror 75 of the excitation light irradiation device 70 is incident on the first region 78a corresponding to the first region 78a of the first split dichroic mirror 78, and this blue wavelength band light is emitted. The band light passes through the first region 78a. The blue wavelength band light emitted from the first region 78a of the first split dichroic mirror 78 is obliquely incident at a predetermined angle with respect to the optical axis of the condenser lens group 109 of the fluorescent plate device 100.

緑色光源装置80により緑色波長帯域光を出射する場合には、図6及び図8(a),(b)に示すように、集光レンズ群109における蛍光板101に最も近い集光レンズ109aに対応する位置に蛍光板101の蛍光発光領域103が位置する。図8(a)に示すように、集光レンズ109aから出射される青色波長帯域光である励起光ELは、蛍光発光領域103上の照射スポットSに集光される。このとき、蛍光発光領域103上の照射スポットSは、集光レンズ109a(集光レンズ群109)の光軸L1から蛍光板101の外径方向にずれて形成される。なお、集光レンズ109a(集光レンズ群109)を設けなくても、励起光ELが、蛍光発光領域103上の照射スポットSに照射される際、励起光ELの入射方向は、蛍光板101と直交する方向に対して所定の角度が傾斜していれば良い。即ち、励起光ELは、基材102の一方の面に対して斜めに入射される。従って、励起光ELが入射される方向は、蛍光ホイールとされる蛍光板101の中心側から蛍光発光領域103上の照射スポットSに照射されても良いし、蛍光ホイールとされる蛍光板101の外周側から蛍光発光領域103上の照射スポットSに照射される構成であっても良い。即ち、蛍光ホイールとされる蛍光板101の径方向から励起光ELが入射されれば良い。 When the green light source device 80 emits light in the green wavelength band, as shown in FIGS. 6 and 8A and 8B, it corresponds to the condenser lens 109a closest to the fluorescent plate 101 in the condenser lens group 109. The fluorescent light emitting region 103 of the fluorescent plate 101 is located at the position. As shown in FIG. 8A, the excitation light EL that is the blue wavelength band light emitted from the condenser lens 109 a is condensed on the irradiation spot S on the fluorescence emission region 103. At this time, the irradiation spot S on the fluorescent light emitting region 103 is formed to be displaced from the optical axis L1 of the condenser lens 109a (condenser lens group 109) in the outer diameter direction of the fluorescent plate 101. Even when the condensing lens 109a (the condensing lens group 109) is not provided, when the excitation light EL is applied to the irradiation spot S on the fluorescent light emitting region 103, the incident direction of the excitation light EL is the fluorescent plate 101. It suffices if it is inclined at a predetermined angle with respect to the orthogonal direction. That is, the excitation light EL is obliquely incident on one surface of the base material 102. Therefore, the excitation light EL may be incident on the irradiation spot S on the fluorescent light emitting region 103 from the center side of the fluorescent plate 101 serving as the fluorescent wheel, or on the outer peripheral side of the fluorescent plate 101 serving as the fluorescent wheel. The irradiation spot S on the fluorescent light emitting region 103 may be irradiated with. That is, the excitation light EL may be incident from the radial direction of the fluorescent plate 101 that is a fluorescent wheel.

そして、図8(b)に示すように、この照射スポットSを発光点として、緑色波長帯域の蛍光光FLが発光する。この緑色波長帯域の蛍光光は拡散光とされるが、その光軸は集光レンズ109a(集光レンズ群109)の光軸L1から蛍光板101の外径方向にずれている。 Then, as shown in FIG. 8B, the fluorescent light FL in the green wavelength band is emitted with the irradiation spot S as a light emitting point. The fluorescent light in the green wavelength band is diffused light, but its optical axis is displaced from the optical axis L1 of the condenser lens 109a (condenser lens group 109) in the outer diameter direction of the fluorescent plate 101.

図6に示すように、緑色光源装置80から出射される緑色波長帯域の蛍光光FLは、第1の分割ダイクロイックミラー78の第1の領域78a及び第2の領域78bにより反射されて、集光レンズ146に入射する。この場合も、第1の分割ダイクロイックミラー78により反射された緑色波長帯域光の光軸は、集光レンズ146の光軸L2とずれている。従って、第1の分割ダイクロイックミラー78により反射されて集光レンズ146から出射される緑色波長帯域光は、第2の分割ダイクロイックミラー148の第3の領域148aに対応して第3の領域148aに入射される。 As shown in FIG. 6, the fluorescent light FL in the green wavelength band emitted from the green light source device 80 is reflected by the first region 78a and the second region 78b of the first split dichroic mirror 78 and is condensed. It is incident on the lens 146. Also in this case, the optical axis of the green wavelength band light reflected by the first split dichroic mirror 78 is deviated from the optical axis L2 of the condenser lens 146. Therefore, the green wavelength band light reflected by the first split dichroic mirror 78 and emitted from the condenser lens 146 is transmitted to the third region 148a corresponding to the third region 148a of the second split dichroic mirror 148. It is incident.

ここで、蛍光板101の蛍光発光領域103で発光した緑色波長帯域光(蛍光光FL)は、前述の通り、照射スポットSで蛍光発光領域103の蛍光体に励起光ELが照射して発光される。このとき、励起光ELの一部の光は、粒状の蛍光体が固められてなる蛍光発光領域103の蛍光体に照射せずにそのまま蛍光板101の基材102に到達する場合がある。この場合であっても、基材102のミラー面で反射した励起光ELが蛍光体に照射されるものもあるが、基材102のミラー面で反射した励起光ELの一部は蛍光体に照射せずにそのまま集光レンズ群109から出射してしまう場合がある。 Here, as described above, the green wavelength band light (fluorescent light FL) emitted in the fluorescent light emitting region 103 of the fluorescent plate 101 is emitted by the excitation light EL being applied to the phosphor in the fluorescent light emitting region 103 at the irradiation spot S. .. At this time, a part of the excitation light EL may reach the base material 102 of the fluorescent plate 101 as it is without irradiating the fluorescent material in the fluorescent light emitting region 103 in which the granular fluorescent material is solidified. Even in this case, the excitation light EL reflected by the mirror surface of the base material 102 may irradiate the phosphor, but a part of the excitation light EL reflected by the mirror surface of the base material 102 becomes the phosphor. In some cases, the light may be directly emitted from the condenser lens group 109 without being irradiated.

このように、青色波長帯域光の残留励起光EL1が混入した緑色波長帯域光であっても、第2の分割ダイクロイックミラー148の第3の領域148aに対応して第3の領域148aに入射されることにより、緑色波長帯域光が透過して青色波長帯域光の残留励起光EL1が反射され捨て光とされるので、色純度の高い緑色波長帯域光を得ることができる。 As described above, even the green wavelength band light in which the residual excitation light EL1 of the blue wavelength band light is mixed is incident on the third region 148a corresponding to the third region 148a of the second split dichroic mirror 148. As a result, the green wavelength band light is transmitted and the residual excitation light EL1 of the blue wavelength band light is reflected and discarded, so that the green wavelength band light with high color purity can be obtained.

一方、蛍光板101の拡散反射領域104で青色波長帯域光が反射される場合は、図8(c)に示すように、集光レンズ109aに対応する位置に拡散反射領域104が配置される。そして、集光レンズ109aから出射する青色波長帯域光は、拡散反射領域104上の照射スポットTの位置で照射される。そして、拡散反射領域104上の照射スポットTは、反射光DLの反射点とされる。ここで、蛍光発光領域103の照射スポットSよりも基材102からの高さは高く(H>h)、青色波長帯域光(励起光EL)は集光レンズ109aの光軸L1に対して斜めに入射されるので、照射スポットTとされる反射点は、集光レンズ109aの光軸L1上に配置されるとともに、照射スポットSである蛍光光の発光点よりも集光レンズ109aに近い位置に配置される。即ち、蛍光発光領域103の発光点から集光レンズ109aまでの距離と、拡散反射領域(反射領域)104の反射点から集光レンズ109aまでの距離と、は異なる。このように、蛍光ホイールとされる蛍光板101の径方向から励起光ELが入射される際、拡散反射領域104に励起光ELが照射される位置と、蛍光発光領域103に励起光ELが照射される位置とは、径方向で異なる。 On the other hand, when the blue wavelength band light is reflected by the diffuse reflection area 104 of the fluorescent plate 101, as shown in FIG. 8C, the diffuse reflection area 104 is arranged at a position corresponding to the condenser lens 109a. Then, the blue wavelength band light emitted from the condenser lens 109 a is irradiated at the position of the irradiation spot T on the diffuse reflection area 104. The irradiation spot T on the diffuse reflection area 104 is a reflection point of the reflected light DL. Here, the height from the base material 102 is higher than the irradiation spot S of the fluorescence emission region 103 (H>h), and the blue wavelength band light (excitation light EL) is oblique to the optical axis L1 of the condenser lens 109a. Therefore, the reflection point serving as the irradiation spot T is arranged on the optical axis L1 of the condenser lens 109a and is closer to the condenser lens 109a than the emission point of the fluorescent light which is the irradiation spot S. Is located in. That is, the distance from the light emitting point of the fluorescent light emitting area 103 to the condenser lens 109a is different from the distance from the reflection point of the diffuse reflection area (reflection area) 104 to the condenser lens 109a. In this way, when the excitation light EL is incident from the radial direction of the fluorescent plate 101 serving as the fluorescent wheel, the diffuse reflection area 104 is irradiated with the excitation light EL and the fluorescence emission area 103 is irradiated with the excitation light EL. The position differs in the radial direction.

このようにして、図7に示すように、拡散反射領域104で反射して集光レンズ群109から出射される青色波長帯域光は、第1の分割ダイクロイックミラー78の第2の領域78bに対応して第2の領域78bに入射する。従って、青色波長帯域光は第2の領域78bにより反射されて、集光レンズ146に入射する。そして、集光レンズ146に入射する青色波長帯域光の光軸は、集光レンズ146の光軸L2に対して所定の角度で傾斜している。従って、集光レンズ146から出射する青色波長帯域光は、第2の分割ダイクロイックミラー148の第4の領域148bに対応して第4の領域148bに入射する。すると、青色波長帯域光は、第2の分割ダイクロイックミラー148の第4の領域148bを透過して、光源側光学系170の集光レンズ174に入射する。 In this way, as shown in FIG. 7, the blue wavelength band light reflected by the diffuse reflection area 104 and emitted from the condenser lens group 109 corresponds to the second area 78b of the first split dichroic mirror 78. Then, it is incident on the second region 78b. Therefore, the blue wavelength band light is reflected by the second region 78b and enters the condenser lens 146. The optical axis of the blue wavelength band light entering the condenser lens 146 is inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis L2 of the condenser lens 146. Therefore, the blue wavelength band light emitted from the condenser lens 146 is incident on the fourth region 148b corresponding to the fourth region 148b of the second split dichroic mirror 148. Then, the blue wavelength band light is transmitted through the fourth region 148b of the second split dichroic mirror 148 and is incident on the condenser lens 174 of the light source side optical system 170.

なお、緑色波長帯域光よりも青色波長帯域光の方が屈折率は高いので、集光レンズ群109から出射する照射スポットTの反射点を、蛍光光を出射する照射スポットSの発光点よりも集光レンズ109aに近付けたが、蛍光光を出射する照射スポットSの発光点を集光レンズ109aに近付けるように形成することもできる。 Since the blue wavelength band light has a higher refractive index than the green wavelength band light, the reflection point of the irradiation spot T emitted from the condenser lens group 109 is higher than the emission point of the irradiation spot S emitting the fluorescent light. Although the light is emitted closer to the condenser lens 109a, it may be formed so that the light emitting point of the irradiation spot S for emitting the fluorescent light is closer to the condenser lens 109a.

(実施形態2)
次に、図9乃至図11に基づいて、本発明の実施形態2に係る光源装置60aを説明する。図9に示す光源装置60aは、実施形態1の光源装置60aにおいて励起光照射装置70の反射ミラー75から出射された青色波長帯域光の光路を変更する光路変更部としてのMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー300を光路上に配置したものである。また、本実施形態における光源装置60aは、実施形態1の蛍光板装置100に換えて、固定式蛍光体光源を形成する蛍光板装置100aを備える。なお、以下の説明においては、実施形態1と同じ部材や箇所には同じ符号を付し、その説明は、省略又は簡略化する。
(Embodiment 2)
Next, the light source device 60a according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The light source device 60a shown in FIG. 9 is a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) as an optical path changing unit that changes the optical path of the blue wavelength band light emitted from the reflection mirror 75 of the excitation light irradiation device 70 in the light source device 60a of the first embodiment. ) The mirror 300 is arranged on the optical path. Further, the light source device 60a in the present embodiment includes a fluorescent plate device 100a forming a fixed phosphor light source, instead of the fluorescent plate device 100 of the first embodiment. In the following description, the same members and parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.

本実施形態における励起光照射装置70は、反射ミラー75で反射される青色波長帯域光が、赤色光源装置120から出射される赤色波長帯域光と平行となるように配置される。そして、MEMSミラー300は、励起光照射装置70の反射ミラー75で反射された青色波長帯域光を反射して、赤色光源装置120から出射される赤色波長帯域光の光軸と、交差するよう配置される。従って、励起光照射装置70から出射される青色波長帯域光は、蛍光板装置100aに向けて反射される。 The excitation light irradiation device 70 in the present embodiment is arranged such that the blue wavelength band light reflected by the reflection mirror 75 is parallel to the red wavelength band light emitted from the red light source device 120. The MEMS mirror 300 is arranged so as to reflect the blue wavelength band light reflected by the reflection mirror 75 of the excitation light irradiation device 70 and intersect the optical axis of the red wavelength band light emitted from the red light source device 120. To be done. Therefore, the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70 is reflected toward the fluorescent plate device 100a.

MEMSミラー300は、反射ミラーとコイルとを備える。MEMSミラー300は、コイルに電流が流れることによりローレンツ力が発生し、ミラーが配置される角度が変更される。即ち、MEMSミラー300は、MEMSミラー300の反射ミラーの角度を変化させ、反射ミラーで反射された青色波長帯域光(励起光EL)の照射位置を、蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aとで切り替える。 The MEMS mirror 300 includes a reflection mirror and a coil. In the MEMS mirror 300, a Lorentz force is generated by the current flowing through the coil, and the angle at which the mirror is arranged is changed. That is, the MEMS mirror 300 changes the angle of the reflection mirror of the MEMS mirror 300 so that the irradiation position of the blue wavelength band light (excitation light EL) reflected by the reflection mirror is set between the fluorescence emission region 103a and the diffuse reflection region 104a. Switch.

蛍光板装置100aは、左側パネル15と平行となるように配置された蛍光板とされる蛍光板101aを備えている。蛍光板101aは、図10に示すように、略長矩形状に形成される。蛍光板101aは、光源固定用部材としての基材102aを備えるとともに、基材102a上に蛍光光を発光する蛍光発光領域103aと、青色波長帯域光を反射する拡散反射領域104aと、を備えている。なお、図10(a)では、MEMSミラー300側から見た蛍光板101aを正面図として示し、図10(b)では、蛍光板101aの側面図を示している。 The fluorescent plate device 100a includes a fluorescent plate 101a, which is a fluorescent plate arranged in parallel with the left panel 15. As shown in FIG. 10, the fluorescent plate 101a is formed in a substantially oblong shape. The fluorescent plate 101a includes a base material 102a as a light source fixing member, and a fluorescent light emitting area 103a that emits fluorescent light on the base material 102a and a diffuse reflection area 104a that reflects blue wavelength band light. .. 10A, the fluorescent plate 101a viewed from the MEMS mirror 300 side is shown as a front view, and FIG. 10B shows a side view of the fluorescent plate 101a.

蛍光板101aは、図10(b)に示すように、拡散反射領域104aは、蛍光発光領域103aよりも厚く形成される。例えば、基材102a上の拡散反射領域104aは、基材102aの上に厚さが、T=0.3mm程度に形成される。拡散反射領域104は、実施形態1と同様に、金属等の反射部材と、反射部材上に形成された拡散透過部と、から成る、または、表面に微細凹凸が形成され反射コートが施された、ガラス等の拡散反射部材から成る。一方、基材102a上の蛍光発光領域103aは、基材102aの上に厚さが、t=0.1mm程度に形成される。これにより、蛍光板101aは、基材102a上において、拡散反射領域104aが蛍光発光領域103aよりも0.2mm程度突出する。また、蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aは、基材102a上の中心を境にして、長手方向に略正方形状に並設される。 In the fluorescent plate 101a, as shown in FIG. 10B, the diffuse reflection area 104a is formed thicker than the fluorescent light emitting area 103a. For example, the diffuse reflection region 104a on the base material 102a is formed on the base material 102a to have a thickness of about T=0.3 mm. Similar to the first embodiment, the diffuse reflection area 104 is composed of a reflection member such as a metal and a diffusion transmission portion formed on the reflection member, or is provided with fine irregularities on its surface and is provided with a reflection coating. , A diffuse reflection member such as glass. On the other hand, the fluorescent light emitting region 103a on the base material 102a is formed on the base material 102a to have a thickness of about t=0.1 mm. As a result, in the fluorescent plate 101a, the diffuse reflection region 104a projects from the fluorescent light emitting region 103a by about 0.2 mm on the base material 102a. Further, the fluorescent light emitting region 103a and the diffuse reflection region 104a are juxtaposed in a substantially square shape in the longitudinal direction with the center of the base material 102a as a boundary.

緑色光源装置80により緑色波長帯域光を出射する場合には、図9及び図11(a)に示すように、MEMSミラー300により反射される青色波長帯域光(励起光EL)は、集光レンズ群109の中心(光軸L1)よりも左側の蛍光発光領域103aに照射される。このとき、図11(a)に示すように、集光レンズ109aを透過する青色波長帯域光である励起光EL2は、蛍光発光領域103a上の照射スポットUに集光される。 When the green light source device 80 emits green wavelength band light, as shown in FIGS. 9 and 11A, the blue wavelength band light (excitation light EL) reflected by the MEMS mirror 300 is a condensing lens. The fluorescent light emitting region 103a on the left side of the center (optical axis L1) of the group 109 is irradiated. At this time, as shown in FIG. 11A, the excitation light EL2, which is the blue wavelength band light passing through the condenser lens 109a, is condensed on the irradiation spot U on the fluorescence emission region 103a.

一方、蛍光板装置100aから青色波長帯域光が反射される場合には、図11(b)に示すように、MEMSミラー300により反射される青色波長帯域光EL3(励起光EL)は、集光レンズ109aの中心(光軸L1)の図面上右側(光軸L1を中心として蛍光発光領域103aと反対側)の拡散反射領域104aに照射される。そして、集光レンズ109aから出射する青色波長帯域光(励起光EL)は、拡散反射領域104a上の照射スポットVの位置で照射される。拡散反射領域104a上の照射スポットVは、反射光DL1の反射点とされる。ここで、拡散反射領域104a上の照射スポットVの位置は、蛍光発光領域103aの照射スポットUの位置よりも、基材102aからの高さは高くなっている(T>t)。即ち、拡散反射領域104aは、蛍光発光領域103aよりも突出しているため、その分の段差を有している。この段差により、MEMSミラー300は、蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aとの照射する際の角度の振り幅が小さくなっている。 On the other hand, when the blue wavelength band light is reflected from the fluorescent plate device 100a, as shown in FIG. 11B, the blue wavelength band light EL3 (excitation light EL) reflected by the MEMS mirror 300 is a condenser lens. The diffuse reflection area 104a on the right side of the center (optical axis L1) of 109a in the drawing (on the side opposite to the fluorescence emitting area 103a with the optical axis L1 as the center) is irradiated. Then, the blue wavelength band light (excitation light EL) emitted from the condenser lens 109a is irradiated at the position of the irradiation spot V on the diffuse reflection area 104a. The irradiation spot V on the diffuse reflection area 104a is a reflection point of the reflected light DL1. Here, the position of the irradiation spot V on the diffuse reflection region 104a is higher than the position of the irradiation spot U of the fluorescence emission region 103a from the base material 102a (T>t). That is, since the diffuse reflection region 104a is projected more than the fluorescence emission region 103a, there is a step corresponding to that. Due to this step, the MEMS mirror 300 has a small swing width of the angle between the fluorescent light emitting region 103a and the diffuse reflection region 104a during irradiation.

ここで、MEMSミラー300からの反射光が拡散反射領域104aに照射される際の反射ミラーの角度を、基準角度とする。また、MEMSミラー300への入射光と反射光の間の角度を、光学的振れ角度とする。すると、例えば、MEMSミラー300は、基準角度に対し反射ミラーの角度を4°傾けると、青色波長帯域光の光学的振れ角度は、8°ずれて傾けることができる。 Here, the angle of the reflection mirror when the diffused reflection area 104a is irradiated with the reflected light from the MEMS mirror 300 is set as a reference angle. Further, the angle between the incident light and the reflected light on the MEMS mirror 300 is defined as the optical deflection angle. Then, for example, in the MEMS mirror 300, when the angle of the reflection mirror is tilted by 4° with respect to the reference angle, the optical deflection angle of the blue wavelength band light can be tilted by 8°.

このように、実施形態2の光源装置60aでは、MEMSミラー300は、励起光照射装置70から出射される青色波長帯域光を反射し、照射する位置を、蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aとで切り替えることができる。 As described above, in the light source device 60a according to the second embodiment, the MEMS mirror 300 reflects the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 70, and irradiates the fluorescent light emitting region 103a and the diffuse reflection region 104a at the irradiation positions. You can switch with.

(実施形態3)
次に、図12に基づいて、本発明の実施形態3に係る光源装置60bを説明する。図12に示す光源装置60bは、実施形態2のMEMSミラー300に換えて、励起光照射装置70からの出射光の光路を変更する光路変更部としての反射ホイール400を配置したものである。また、反射ホイール400はモータ440を備えている。なお、実施形態1又は2と同じ部材や箇所には同一の符号を付して、その説明は簡略化又は省略する。
(Embodiment 3)
Next, the light source device 60b according to the third embodiment of the present invention will be described based on FIG. The light source device 60b shown in FIG. 12 has a reflection wheel 400 as an optical path changing unit that changes the optical path of the emitted light from the excitation light irradiation device 70, instead of the MEMS mirror 300 of the second embodiment. The reflection wheel 400 also includes a motor 440. The same members and locations as those in the first or second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.

反射ホイール400は、図12(a)乃至図12(c)に示すように、円板状の基板410上に、所定の第1角度を有する正面視円弧状の第1反射板420と、所定の第2角度を有する正面視円弧状の第2反射板430とを備える。換言すれば、反射ホイール400は、励起光照射装置70からの出射光の光軸に対して傾斜して配置しているため、基準角度(第1角度)で励起光を反射する第1反射板420と、基準角度に対して所定角度傾けた角度(第2角度)で励起光を反射する第2反射板430と、を備えている。第1角度を有する第1反射板420は、励起光照射装置70の反射ミラー75から出射された青色波長帯域光(励起光EL)を反射して(図11参照)、蛍光板装置100aの集光レンズ群109に基準角度で入射する。第1反射板420で反射された青色波長帯域光(励起光EL)は、拡散反射領域104aを照射する。 As shown in FIGS. 12A to 12C, the reflection wheel 400 includes a first reflection plate 420 having a predetermined first angle and a first reflection plate 420 having an arc shape in a front view, and a predetermined reflection angle on a disc-shaped substrate 410. And a second reflecting plate 430 having a second angle and having an arc shape in a front view. In other words, since the reflection wheel 400 is arranged so as to be inclined with respect to the optical axis of the light emitted from the excitation light irradiation device 70, the first reflection plate that reflects the excitation light at the reference angle (first angle). 420 and a second reflecting plate 430 that reflects the excitation light at an angle (second angle) inclined by a predetermined angle with respect to the reference angle. The first reflection plate 420 having the first angle reflects the blue wavelength band light (excitation light EL) emitted from the reflection mirror 75 of the excitation light irradiation device 70 (see FIG. 11) and collects the light of the fluorescent plate device 100a. It is incident on the lens group 109 at a reference angle. The blue wavelength band light (excitation light EL) reflected by the first reflection plate 420 illuminates the diffuse reflection area 104a.

一方、第2角度を有する第2反射板430は、反射面が傾斜して形成され、励起光照射装置70から出射された励起光ELに対して基準角度よりも所定の角度をつけて反射する(図12)。そして、第2反射板430で反射された励起光ELは、蛍光発光領域103aを照射する。 On the other hand, the second reflecting plate 430 having the second angle is formed with an inclined reflecting surface, and reflects the excitation light EL emitted from the excitation light irradiation device 70 at a predetermined angle with respect to the reference angle. (FIG. 12). Then, the excitation light EL reflected by the second reflection plate 430 illuminates the fluorescent light emitting region 103a.

本実施形態の反射ホイール400は、モータ440で基板410を回転させて、励起光ELを第1反射板420と第2反射板430とで反射して、励起光ELの照射位置を切り替える。 In the reflection wheel 400 of the present embodiment, the substrate 410 is rotated by the motor 440, the excitation light EL is reflected by the first reflection plate 420 and the second reflection plate 430, and the irradiation position of the excitation light EL is switched.

(実施形態4)
次に、図13に基づいて、本発明の実施形態4に係る光源装置60cを説明する。図13に示す光源装置60cは、実施形態2に示した光源装置60における蛍光板装置100aに換えて、ホイールモータ110aを備える蛍光板装置100bを配置したものである。なお、以下の説明においては、実施形態2と同じ部材や箇所には同じ符号を付して、その説明は簡略化又は省略する。
(Embodiment 4)
Next, the light source device 60c according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A light source device 60c shown in FIG. 13 has a fluorescent plate device 100b provided with a wheel motor 110a instead of the fluorescent plate device 100a in the light source device 60 shown in the second embodiment. In the following description, the same members and places as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.

蛍光板装置100bは、図13(a)乃至図13(c)に示すように、光源装置60cにおいて、蛍光ホイールとされる蛍光板101bを備えている。蛍光板101bは、基材102bと、基材102bの一方の面に形成された、蛍光発光領域103b及び拡散反射領域104bを備えている。 As shown in FIGS. 13A to 13C, the fluorescent plate device 100b includes a fluorescent plate 101b which is a fluorescent wheel in the light source device 60c. The fluorescent plate 101b includes a base material 102b, and a fluorescent light emitting area 103b and a diffuse reflection area 104b formed on one surface of the base material 102b.

蛍光板装置100bは、ホイールモータ110aを備え、蛍光ホイールとされる蛍光板101bを回転させる。これにより、本実施形態では、蛍光板101bに熱が集中することを回避することができる。また、蛍光板101bの回転に伴って拡散反射領域104bも回転するため、スペックルノイズを軽減することもできる。 The fluorescent plate device 100b includes a wheel motor 110a and rotates a fluorescent plate 101b which is a fluorescent wheel. As a result, in the present embodiment, it is possible to avoid heat from concentrating on the fluorescent plate 101b. Further, since the diffuse reflection region 104b also rotates with the rotation of the fluorescent plate 101b, speckle noise can be reduced.

以上説明した本発明の実施形態によれば、光源装置60(60a乃至60c)は、青色波長帯域光(励起光)を出射する青色レーザダイオード71(励起光源)を備える励起光照射装置70と、青色レーザダイオード71から出射される光の光路上に配置される集光レンズ109a(集光レンズ群109)と、蛍光光を発する蛍光発光領域103(蛍光発光領域)と、励起光を反射する反射部材とされる拡散反射領域104と、を有する。更に、基材102と、基材102の一方の面に形成され、励起光ELと異なる波長帯域の蛍光光FLを発光する蛍光発光領域103と、基材102の一方の面の蛍光発光領域103と並設して配置される励起光ELを反射する拡散反射領域(反射領域)104と、を備える蛍光板101において、基材102から蛍光発光領域103の表面までの高さと、基材102から拡散反射領域(反射領域)104の表面までの高さと、が異なる。 According to the embodiment of the present invention described above, the light source device 60 (60a to 60c) includes the excitation light irradiation device 70 including the blue laser diode 71 (excitation light source) that emits blue wavelength band light (excitation light), A condenser lens 109a (condenser lens group 109) arranged on the optical path of the light emitted from the blue laser diode 71, a fluorescence emission region 103 (fluorescence emission region) that emits fluorescent light, and a reflection that reflects excitation light. And a diffuse reflection region 104 which is a member. Further, the base material 102, the fluorescence emission area 103 formed on one surface of the base material 102 and emitting the fluorescence light FL in a wavelength band different from the excitation light EL, and the fluorescence emission area 103 on one surface of the base material 102. In a fluorescent plate 101 including a diffuse reflection area (reflection area) 104 that is arranged in parallel with and reflects the excitation light EL, the height from the base material 102 to the surface of the fluorescence emission area 103 and the diffusion from the base material 102. The height to the surface of the reflection area (reflection area) 104 is different.

これにより、集光レンズ群109から出射される青色波長帯域光と緑色波長帯域光の各光軸をずらすことができるので、その後の光路上に、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光に対応した色フィルタ機能を備えるフィルタ部材(上記の実施形態1では第2の分割ダイクロイックミラー)を配置することができる。従って、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光が同一の光軸に導光される場合に比べて、ホイールモータ等の駆動機構を備えるフィルタ装置を排してコンパクトなフィルタ部材を配置することができるので、小型に形成した光源装置を提供することができる。 With this, the optical axes of the blue wavelength band light and the green wavelength band light emitted from the condenser lens group 109 can be shifted, so that the blue wavelength band light and the green wavelength band light are supported on the subsequent optical path. A filter member having the color filter function (the second divided dichroic mirror in the first embodiment) can be arranged. Therefore, as compared with the case where the blue wavelength band light and the green wavelength band light are guided to the same optical axis, the filter device including the drive mechanism such as the wheel motor can be eliminated and a compact filter member can be arranged. Therefore, it is possible to provide a small-sized light source device.

また、励起光は、基材102の一方の面に対して斜めに入射される。これにより、照射スポットSの位置を光軸L1とずらすことができる。 In addition, the excitation light is obliquely incident on one surface of the base material 102. Thereby, the position of the irradiation spot S can be displaced from the optical axis L1.

また、拡散反射領域104の反射点は、蛍光発光領域103よりも集光レンズ群109(集光レンズ109a)に近い位置に配置される。これにより、屈折率の高い青色波長帯域の光を、集光レンズ109aで効率的に集光することができる。 Further, the reflection point of the diffuse reflection area 104 is arranged at a position closer to the condenser lens group 109 (condenser lens 109a) than the fluorescence emission area 103. Accordingly, the light in the blue wavelength band having a high refractive index can be efficiently condensed by the condenser lens 109a.

また、蛍光発光領域103の発光点及び拡散反射領域104の反射点の何れか一方は、集光レンズ群109の光軸上からずれて配置される。これにより、蛍光発光領域103の発光点及び拡散反射領域104の反射点の何れか一方を集光レンズ群109の光軸上に配置することができるので、その後の光学部材のレイアウト設計を容易とすることができる。 Further, either one of the light emitting point of the fluorescent light emitting area 103 and the reflection point of the diffuse reflection area 104 is arranged shifted from the optical axis of the condenser lens group 109. As a result, either the light emitting point of the fluorescent light emitting region 103 or the reflection point of the diffuse reflection region 104 can be arranged on the optical axis of the condenser lens group 109, which facilitates the subsequent layout design of the optical members. can do.

また、光源装置60は、蛍光発光領域103と拡散反射領域104とを備える蛍光板101を備える。そして、拡散反射領域104の基材102からの高さHは、蛍光発光領域103における基材102からの高さhよりも高い。このように、拡散反射領域104の反射点を集光レンズ109aに近付けることで、屈折率の高い青色波長帯域の光を効率的に集光することができる。 The light source device 60 also includes a fluorescent plate 101 having a fluorescent light emitting region 103 and a diffuse reflection region 104. The height H of the diffuse reflection area 104 from the base material 102 is higher than the height h of the fluorescent light emitting area 103 from the base material 102. In this way, by bringing the reflection point of the diffuse reflection region 104 close to the condenser lens 109a, it is possible to efficiently condense light in the blue wavelength band having a high refractive index.

また、蛍光発光領域103の発光点及び反射領域104の反射点の何れか一方は、集光レンズ群109の光軸上に配置される。これにより、集光レンズ群109に入射する青色波長帯域光に対して光軸対称とされる反射光を出射することができるので、その後の光学部材のレイアウト設計を容易とすることができる。 Further, one of the light emitting point of the fluorescent light emitting region 103 and the reflection point of the reflecting region 104 is arranged on the optical axis of the condenser lens group 109. This makes it possible to emit reflected light that is symmetric about the optical axis of the blue wavelength band light that enters the condenser lens group 109, which facilitates subsequent layout design of optical members.

また、拡散反射領域104は、基材102の表面上または切り抜き透光部に形成された金属反射部材と、この反射部材上に形成された拡散透過部とを含む。これにより、拡散反射領域104に入射する光を拡散光として反射することができる。 Further, the diffuse reflection area 104 includes a metal reflection member formed on the surface of the base material 102 or in the cutout light transmitting portion, and a diffusion transmission portion formed on the reflection member. Thereby, the light incident on the diffuse reflection area 104 can be reflected as diffused light.

また、第1の分割ダイクロイックミラー78は青色レーザダイオード71と蛍光発光領域103との間の光路上に設けられる。第1の分割ダイクロイックミラー78は、青色波長帯域光を透過して緑色波長帯域光を反射する第1の領域78aと、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射する第2の領域78bと、を備える。そして、青色レーザダイオード71から出射された青色波長帯域光は第1の領域78aに対応して入射され、拡散反射領域104により反射される青色波長帯域光は第2の領域78bに対応して入射される。これにより、第1の分割ダイクロイックミラー78を介して集光レンズ群109に青色波長帯域光を入射させつつ導光光学系140に向けて青色波長帯域光を反射することができる。 The first split dichroic mirror 78 is provided on the optical path between the blue laser diode 71 and the fluorescent light emitting region 103. The first split dichroic mirror 78 has a first region 78a that transmits blue wavelength band light and reflects green wavelength band light, and a second region 78b that reflects blue wavelength band light and green wavelength band light. Equipped with. The blue wavelength band light emitted from the blue laser diode 71 is incident on the first region 78a, and the blue wavelength band light reflected by the diffuse reflection region 104 is incident on the second region 78b. To be done. As a result, the blue wavelength band light can be reflected toward the light guide optical system 140 while allowing the blue wavelength band light to enter the condenser lens group 109 via the first split dichroic mirror 78.

また、第2の分割ダイクロイックミラー148は、第1の分割ダイクロイックミラー78により反射される青色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路上に設けられる。第2の分割ダイクロイックミラー148は、青色波長帯域光を反射して緑色波長帯域光を透過する第3の領域と、光を透過する第4の領域と、を備える。そして、第1の分割ダイクロイックミラー78により反射される青色波長帯域光は、第4の領域148bに対応して入射され、第1の分割ダイクロイックミラー78により反射される緑色波長帯域光は、第3の領域148aに対応して入射される。これにより、小型の第2の分割ダイクロイックミラー148を採用して、緑色の色純度を高めた光源装置60を得ることができる。 Further, the second split dichroic mirror 148 is provided on the optical paths of the blue wavelength band light and the green wavelength band light reflected by the first split dichroic mirror 78. The second split dichroic mirror 148 includes a third region that reflects blue wavelength band light and transmits green wavelength band light, and a fourth region that transmits light. The blue wavelength band light reflected by the first split dichroic mirror 78 is incident on the fourth region 148b, and the green wavelength band light reflected by the first split dichroic mirror 78 is the third wavelength band light. Is incident on the area 148a. As a result, it is possible to obtain the light source device 60 in which the compact second split dichroic mirror 148 is adopted and the color purity of green is improved.

また、光源装置60は、赤色波長帯域光(第3の波長帯域光)を出射する赤色光源121(第3の光源)を備え、赤色光源121は、出射光が青色レーザダイオード71からの出射光及び蛍光発光領域103からの出射光と交差して第1の分割ダイクロイックミラー78に入射するよう配置される。これにより、小型に形成しつつ3色光源を備えた光源装置60を提供することができる。 Further, the light source device 60 includes a red light source 121 (third light source) that emits red wavelength band light (third wavelength band light), and the red light source 121 emits light from the blue laser diode 71. Also, it is arranged so as to intersect with the light emitted from the fluorescent light emitting region 103 and enter the first split dichroic mirror 78. As a result, it is possible to provide the light source device 60 that is small in size and includes the three-color light source.

また、第1の分割ダイクロイックミラー78の第1の領域78aと第2の領域78b及び第2の分割ダイクロイックミラー148の第3の領域148aは、赤色波長帯域光を透過する。これにより、緑色波長帯域光の残留励起光を除去する構成に容易に赤色波長帯域光を追加することができる。 The first region 78a and the second region 78b of the first split dichroic mirror 78 and the third region 148a of the second split dichroic mirror 148 transmit red wavelength band light. This makes it possible to easily add the red wavelength band light to the configuration for removing the residual excitation light of the green wavelength band light.

また、光源装置60aは、励起光照射装置70から出射される励起光EL2を反射して、蛍光板101aに向けて照射する光路変更部を備えることができる。これにより、光路変更部は、反射する励起光の照射位置を、蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aとで切り替えることができる。 Further, the light source device 60a may include an optical path changing unit that reflects the excitation light EL2 emitted from the excitation light irradiation device 70 and irradiates the excitation light EL2 toward the fluorescent plate 101a. Accordingly, the optical path changing unit can switch the irradiation position of the reflected excitation light between the fluorescent light emitting region 103a and the diffuse reflection region 104a.

また、光源装置60aは、光路変更部としてのMEMSミラー300を備えている。MEMSミラー300は、励起光EL2を照射する位置を、蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aとで切り替える。MEMSミラー300は、蛍光板101aに対する照射角を変更するミラーを備えているため、照射角を変更し、照射光を照射する位置を切り替えることができる。 Further, the light source device 60a includes a MEMS mirror 300 as an optical path changing unit. The MEMS mirror 300 switches the irradiation position of the excitation light EL2 between the fluorescence emitting region 103a and the diffuse reflection region 104a. Since the MEMS mirror 300 includes a mirror that changes the irradiation angle with respect to the fluorescent plate 101a, it is possible to change the irradiation angle and switch the irradiation position of irradiation light.

従って、MEMSミラー300の反射角度を調整し、固定式蛍光体光源を形成する蛍光板装置100aを実現することにより、実施形態1の光源装置60よりも小型化を図ることができる。また、DMDである表示素子51の動作と同期して、MEMSミラー300の照射角度を切り替えることにより、色収差を抑えることができる。これにより、より鮮明で高精度な画像を得ることができると共に、集光効率も高めることができる。 Therefore, by adjusting the reflection angle of the MEMS mirror 300 and realizing the fluorescent plate device 100a that forms the fixed phosphor light source, it is possible to achieve a smaller size than the light source device 60 of the first embodiment. In addition, chromatic aberration can be suppressed by switching the irradiation angle of the MEMS mirror 300 in synchronization with the operation of the display element 51 that is a DMD. This makes it possible to obtain a clearer and more accurate image, and also to improve the light collection efficiency.

また、光源装置60bは、励起光照射装置70から出射される励起光EL2を反射して、蛍光板101aに向けて照射する、光路変更部としての反射ホイール400を備えている。反射ホイール400は、拡散反射領域104aを照射する所定の第1角度を有する第1反射板420と、蛍光発光領域103aを照射する所定の第2角度を有する第2反射板430と、を有する基板410を備えている。反射ホイール400は、モータ440で基板410を回転させて、励起光ELを第1反射板420と第2反射板430とで反射して、励起光ELの照射位置を切り替える。 Further, the light source device 60b includes a reflection wheel 400 as an optical path changing unit that reflects the excitation light EL2 emitted from the excitation light irradiation device 70 and irradiates it toward the fluorescent plate 101a. The reflection wheel 400 includes a substrate having a first reflection plate 420 having a predetermined first angle for irradiating the diffuse reflection region 104a and a second reflection plate 430 having a predetermined second angle for irradiating the fluorescent light emitting region 103a. It is equipped with 410. In the reflection wheel 400, the substrate 410 is rotated by the motor 440, the excitation light EL is reflected by the first reflection plate 420 and the second reflection plate 430, and the irradiation position of the excitation light EL is switched.

これにより、反射ホイール400は、照射する蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aを容易に切り替えることができるので、実施形態1の光源装置60よりも小型化を図ることができる。また、実施形態2に示したMEMSミラー300を使用する場合と比べ、励起光照射装置70の反射ミラー75から出射された青色波長帯域光を分散することができるので、熱負荷を軽減することができる。 Accordingly, the reflection wheel 400 can easily switch between the fluorescent light emission region 103a and the diffuse reflection region 104a to be irradiated, and thus can be made smaller than the light source device 60 of the first embodiment. Further, compared with the case of using the MEMS mirror 300 shown in the second embodiment, the blue wavelength band light emitted from the reflection mirror 75 of the excitation light irradiation device 70 can be dispersed, so that the heat load can be reduced. it can.

また、基材102aは、光源固定用部材で形成されている。これにより、実施形態1のホイールモータ110の使用を回避することができるため、光源装置60aの小型化だけでなく、騒音も低減することができる。 The base material 102a is formed of a light source fixing member. As a result, the use of the wheel motor 110 of the first embodiment can be avoided, so that not only can the size of the light source device 60a be reduced, but also noise can be reduced.

また、蛍光板装置100bは、ホイールモータ110aを更に備え、ホイールモータ110aが、蛍光発光領域103aと拡散反射領域104aとを回転させる。これにより、蛍光板101bに熱が集中することを回避することができる。また、蛍光板101bの回転に伴って拡散反射領域104bが回転することにより、スペックルノイズを軽減することができる。 The fluorescent plate device 100b further includes a wheel motor 110a, and the wheel motor 110a rotates the fluorescent light emitting region 103a and the diffuse reflection region 104a. This can prevent heat from concentrating on the fluorescent plate 101b. Further, speckle noise can be reduced by rotating the diffuse reflection region 104b as the fluorescent plate 101b rotates.

また、投影装置10は、蛍光発光領域103の発光点と拡散反射領域104の反射点を異ならせた光源装置60と、光源装置60からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子51と、表示素子51から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系220と、表示素子51と光源装置60を制御する投影装置制御部とを有する。これにより、色純度を高めるフィルタ部材を備えて鮮明な画像を投影する小型とした投影装置を提供することができる。 Further, the projection device 10 includes a light source device 60 in which the light emitting point of the fluorescent light emitting region 103 and the reflection point of the diffuse reflection region 104 are different, and the display element 51 which is irradiated with the light source light from the light source device 60 to form image light. And a projection side optical system 220 for projecting the image light emitted from the display element 51 onto the screen, and a projection device control section for controlling the display element 51 and the light source device 60. As a result, it is possible to provide a compact projection device that includes a filter member that enhances color purity and projects a clear image.

なお、実施形態2乃至実施形態4において、蛍光板101a,101bの拡散反射領域104a,104bは、蛍光発光領域103a,103bよりも突出しており、段差を有しているとした。しかし、この構成に限らない。蛍光発光領域103a,103bにおける励起光の照射位置と、拡散反射領域104a,104bにおける励起光の照射位置と、では、蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なっていれば良い。即ち、蛍光ホイールの
中心からの距離が、蛍光発光領域103a,103bにおける励起光の照射位置と、拡散反射領域104a,104bにおける励起光の照射位置と、で、異なっていれば良い。
In the second to fourth embodiments, the diffuse reflection regions 104a and 104b of the fluorescent plates 101a and 101b are projected more than the fluorescent light emitting regions 103a and 103b and have steps. However, the configuration is not limited to this. The radial position of the fluorescent wheel may be different between the irradiation position of the excitation light in the fluorescent light emitting regions 103a and 103b and the irradiation position of the excitation light in the diffuse reflection regions 104a and 104b. That is, the distance from the center of the fluorescent wheel may be different between the excitation light irradiation positions in the fluorescent light emitting regions 103a and 103b and the excitation light irradiation positions in the diffuse reflection regions 104a and 104b.

実施形態2乃至実施形態4においては、MEMSミラー300または反射ホイール400を用いて励起光の入射角度を変えているので、拡散反射領域104a,104bと、蛍光発光領域103a,103bと、で段差を有していなくても、励起光が拡散反射領域104a,104bへ入射される状態と、励起光が蛍光発光領域103a,103bへ入射される状態と、を効率良く切り替えることができる。 In the second to fourth embodiments, since the incident angle of the excitation light is changed by using the MEMS mirror 300 or the reflection wheel 400, there is a step difference between the diffuse reflection regions 104a and 104b and the fluorescence emission regions 103a and 103b. Even if the excitation light is not included, it is possible to efficiently switch between the state in which the excitation light is incident on the diffuse reflection regions 104a and 104b and the state in which the excitation light is incident on the fluorescence emission regions 103a and 103b.

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 embodiments described above are presented as examples, and are 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 the gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope 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]励起光を出射する励起光源と、
基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、
を有し、
前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なることを特徴とする光源装置。
[2]前記基材の前記一方の面から前記蛍光発光領域の表面までの高さと、前記基材の前記一方の面から前記反射領域の表面までの高さと、が異なることを特徴とする前記[1]に記載の光源装置。
[3]前記励起光は、前記基材の前記一方の面に対して斜めに入射されることを特徴とする前記[1]に記載の光源装置。
[4]前記励起光の光路上に配置される集光レンズを有し、
前記蛍光発光領域の発光点及び前記反射領域の反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸からずれて配置されることを特徴とする前記[1]乃至前記[3]に記載の光源装置。
[5]前記蛍光発光領域の前記発光点から前記集光レンズまでの距離と、前記反射領域の前記反射点から前記集光レンズまでの距離は異なることを特徴とする前記[4]に記載の光源装置。
[6]前記蛍光発光領域の前記発光点及び前記反射領域の前記反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸上に配置されることを特徴とする前記[4]又は前記[5]に記載の光源装置。
[7]前記反射領域は、前記基材の表面上または切り抜き透孔部に形成された金属を含む反射部材と、前記反射部材上に形成された拡散透過部と、を含むことを特徴とする前記[1]乃至前記[6]の何れか記載の光源装置。
[8]前記励起光源と前記蛍光発光領域との間の光路上に設けられ、前記励起光を透過して前記蛍光光を反射する第1の領域と、前記励起光及び前記蛍光光を反射する第2の領域と、を備える第1の分割ダイクロイックミラーを有し、
前記励起光源から出射される前記励起光は前記第1の領域に対応して前記第1の領域に入射され、前記反射部材により反射される前記励起光は前記第2の領域に対応して前記第2の領域に入射されることを特徴とする前記[7]に記載の光源装置。
[9]前記第1の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光及び前記蛍光光の光路上に設けられ、前記励起光を反射して前記蛍光光を透過する第3の領域と、光を透過する第4の領域と、を備える第2の分割ダイクロイックミラーを有し、
前記第1の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光は、前記第4の領域に対応して前記第4の領域に入射され、前記第1の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記蛍光光は、前記第3の領域に対応して前記第3の領域に入射されることを特徴とする前記[8]に記載の光源装置。
[10]前記励起光及び前記蛍光光と異なる第3の波長帯域光を出射する第3の光源を備え、
前記第3の光源は、該第3の光源からの出射光が前記励起光源から出射される前記励起光及び前記蛍光発光領域から出射される前記蛍光光と交差して前記第1の分割ダイクロイックミラーに入射するよう配置されることを特徴とする前記[9]に記載の光源装置。
[11]前記第1の分割ダイクロイックミラーの前記第1の領域と前記第2の領域及び前記第2の分割ダイクロイックミラーの前記第3の領域は、前記第3の波長帯域光を透過することを特徴とする前記[10]に記載の光源装置。
[12]前記励起光は青色波長帯域光であり、
前記蛍光光は緑色波長帯域光であり、
前記第3の波長帯域光は赤色波長帯域光であることを特徴とする前記[10]又は前記[11]に記載の光源装置。
[13]前記励起光源から出射される励起光を反射して、前記蛍光ホイールに向けて照射する光路変更部を備え、
前記光路変更部は、
反射された前記励起光の照射位置を、前記蛍光発光領域と前記反射領域とで切り替える ことを特徴とする前記[1]乃至前記[5]の何れか1項に記載の光源装置。
[14]前記光路変更部は、
前記励起光を前記蛍光ホイールに向けて反射するミラーを備え、
前記ミラーは、
前記励起光を反射する角度を変更し、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする前記[13]に記載の光源装置。
[15]前記光路変更部は、
前記反射領域を照射する所定の第1角度を有する第1反射板と、前記蛍光発光領域を照射する所定の第2角度を有する第2反射板と、を備える基板を有し、
前記基板を回転させて、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする前記[13]に記載の光源装置。
[16]前記基材は、
固定光源部材で形成される
ことを特徴とする前記[13]乃至前記[15]の何れかに記載の光源装置。
[17]ホイールモータを更に備え、
前記ホイールモータが前記蛍光ホイールを回転させる
ことを特徴とする前記[13]乃至前記[15]の何れかに記載の光源装置。
[18]前記[1]乃至前記[17]の何れかに記載の光源装置と、
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部と、
を有することを特徴とする投影装置。
The inventions described in the first claims of the present application will be additionally described below.
[1] An excitation light source that emits excitation light,
A base material, a fluorescent light emitting region that is formed on one surface of the base material, and emits fluorescent light in a wavelength band different from the excitation light, and the fluorescent light emitting area on one surface of the base material is arranged in parallel. A fluorescent wheel that includes a reflection region that reflects the excitation light that is arranged,
Have
The position of the fluorescent wheel in the radial direction is different from the irradiation position of the excitation light in the fluorescent light emitting region and the irradiation position of the excitation light in the reflection region.
[2] The height from the one surface of the base material to the surface of the fluorescent light emitting area and the height from the one surface of the base material to the surface of the reflective area are different. The light source device according to [1].
[3] The light source device according to [1], wherein the excitation light is obliquely incident on the one surface of the base material.
[4] Having a condenser lens arranged on the optical path of the excitation light,
[1] to [3], wherein either one of a light emitting point of the fluorescent light emitting region and a reflection point of the reflecting region is arranged deviated from an optical axis of the condenser lens. Light source device.
[5] The distance from the light emitting point in the fluorescent light emitting area to the condenser lens is different from the distance from the reflection point in the reflective area to the condenser lens. Light source device.
[6] One of the light emitting point of the fluorescent light emitting area and the reflection point of the reflecting area is arranged on the optical axis of the condenser lens, [4] or [5]. ] The light source device described in.
[7] The reflection area includes a reflection member containing metal formed on the surface of the base material or in the cut-out through hole portion, and a diffusion transmission portion formed on the reflection member. The light source device according to any one of [1] to [6].
[8] A first region provided on the optical path between the excitation light source and the fluorescent light emitting region, which transmits the excitation light and reflects the fluorescent light, and reflects the excitation light and the fluorescent light. And a first split dichroic mirror having a second region,
The excitation light emitted from the excitation light source is incident on the first region corresponding to the first region, and the excitation light reflected by the reflecting member corresponds to the second region. The light source device according to the above [7], wherein the light source device is incident on the second region.
[9] A third region which is provided on the optical path of the excitation light and the fluorescent light reflected by the first split dichroic mirror, reflects the excitation light and transmits the fluorescent light, and transmits the light. And a second divided dichroic mirror having a fourth region
The excitation light reflected by the first split dichroic mirror is incident on the fourth region corresponding to the fourth region, and the fluorescent light reflected by the first split dichroic mirror is: The light source device according to the above [8], wherein the light source device is incident on the third region in correspondence with the third region.
[10] A third light source that emits light in a third wavelength band different from the excitation light and the fluorescent light is provided,
The third light source intersects with the excitation light emitted from the excitation light source and the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting region so that light emitted from the third light source intersects with the first split dichroic mirror. The light source device according to the above [9], wherein the light source device is arranged so as to be incident on the light source.
[11] The first region and the second region of the first split dichroic mirror and the third region of the second split dichroic mirror transmit the light in the third wavelength band. The light source device according to the above [10].
[12] The excitation light is blue wavelength band light,
The fluorescent light is green wavelength band light,
The light source device according to [10] or [11], wherein the third wavelength band light is red wavelength band light.
[13] An optical path changing unit that reflects the excitation light emitted from the excitation light source and irradiates the excitation light toward the fluorescent wheel,
The optical path changing unit,
The light source device according to any one of [1] to [5], wherein an irradiation position of the reflected excitation light is switched between the fluorescent light emitting region and the reflective region.
[14] The optical path changing unit is
A mirror that reflects the excitation light toward the fluorescent wheel,
The mirror is
The light source device according to the above [13], wherein an angle at which the excitation light is reflected is changed to switch an irradiation position of the excitation light.
[15] The optical path changing unit is
A substrate having a first reflection plate having a predetermined first angle for irradiating the reflection region and a second reflection plate having a predetermined second angle for irradiating the fluorescent light emission region,
The light source device according to the above [13], wherein the substrate is rotated to switch the irradiation position of the excitation light.
[16] The base material is
The light source device according to any one of [13] to [15], which is formed of a fixed light source member.
[17] Further equipped with a wheel motor,
The light source device according to any one of [13] to [15], wherein the wheel motor rotates the fluorescent wheel.
[18] The light source device according to any one of [1] to [17],
Light source light from the light source device is irradiated, a display element that forms image light,
A projection side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen,
A display device, a projection device control unit for controlling the light source device,
A projection device 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 20 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 51 表示素子
53 ヒートシンク 60,60a,60b 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 77 拡散板
78 第1の分割ダイクロイックミラー
78a 第1の領域
78b 第2の領域 80 緑色光源装置
81 ヒートシンク 100,100a,100b 蛍光板装置
101,101a,101b 蛍光板
102,102a,102b 基材 103,103a,103b 蛍光発光領域
104,104a,104b 拡散反射領域
109 集光レンズ群 109a 集光レンズ
110,110a ホイールモータ
114 モータ軸 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 146 集光レンズ
148 第2の分割ダイクロイックミラー
148a 第3の領域 148b 第4の領域
170 光源側光学系 174 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2
185 照射ミラー 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 262 ヒートシンク
263 冷却ファン
300 MEMSミラー 400 反射ホイール
410 基板 420 第1反射板
430 第2反射板
440 ホイールモータ 440a 回転軸
L1,L2 光軸
DL,DL1 反射光 EL1 残留励起光
EL,EL2 励起光 EL3 青色波長帯域光
EL4 励起光 FL 蛍光光
H,h 高さ
S 照射スポット T 照射スポット
U 照射スポット V 照射スポット
10 Projection Device 11 Top Panel 12 Front Panel 13 Rear Panel 14 Right Panel 15 Left Panel 17 Exhaust Hole 18 Intake Hole 19 Lens Cover 20 Terminal 21 Input/Output Connector Section 22 Input/Output Interface 23 Image Converter 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 Voice processing unit 48 Speaker 51 Display element 53 Heat sink 60, 60a, 60b Light source device 70 Excitation light irradiation device 71 Blue laser diode 73 Collimator lens 75 Reflective mirror 77 Diffuser 78 First split dichroic mirror 78a First region 78b Second region 80 Green light source device 81 Heat sink 100 , 100a, 100b Fluorescent plate device 101, 101a, 101b Fluorescent plate 102, 102a, 102b Base material 103, 103a, 103b Fluorescent emission region 104, 104a, 104b Diffuse reflection region 109 Condensing lens group 109a Condensing lens 110, 110a Wheel motor 114 Motor shaft 120 Red light source device 121 Red light source 125 Condenser lens group 130 Heat sink 140 Light guide optical system 146 Condenser lens 148 Second split dichroic mirror 148a Third region 148b Fourth region 170 Light source side optical system 174 Condenser Lens 175 Light tunnel 178 Condenser lens 181 Optical axis conversion mirror 183 Condenser lens 2
185 Irradiation mirror 195 Condenser lens 220 Projection side optical system 225 Fixed lens group 235 Movable lens group 241 Control circuit board 261 Cooling fan 262 Heat sink 263 Cooling fan 300 MEMS mirror 400 Reflecting wheel 410 Substrate 420 First reflecting plate 430 Second reflecting plate 440 Wheel motor 440a Rotational axes L1, L2 Optical axes DL, DL1 Reflected light EL1 Residual excitation light EL, EL2 Excitation light EL3 Blue wavelength band light EL4 Excitation light FL Fluorescent light H, h Height S Irradiation spot T Irradiation spot U Irradiation spot V Irradiation spot

Claims (18)

励起光を出射する励起光源と、
基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、
前記励起光源と前記蛍光発光領域との間の光路上に設けられ、前記励起光を透過して前記蛍光光を反射する第1の領域と、前記励起光及び前記蛍光光を反射する第2の領域と、を備える第1の分割ダイクロイックミラーと、
を有し、
前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なり、
前記励起光源から出射される前記励起光は前記第1の領域に対応して前記第1の領域に入射され、前記反射領域により反射される前記励起光は前記第2の領域に対応して前記第2の領域に入射されることを特徴とする光源装置。
An excitation light source that emits excitation light,
A base material, a fluorescent light emitting region which is formed on one surface of the base material and which emits fluorescent light in a wavelength band different from the excitation light, and the fluorescent light emitting area on one surface of the base material are arranged in parallel. A fluorescent wheel that includes a reflection region that reflects the excitation light that is arranged,
A first region that is provided on an optical path between the excitation light source and the fluorescence emission region and that transmits the excitation light and reflects the fluorescence light, and a second region that reflects the excitation light and the fluorescence light A first split dichroic mirror having an area;
Have
Irradiation position of the excitation light in the fluorescence emission region, and the irradiation position of the excitation light in the reflection region, the radial position of the fluorescent wheel is different from each other,
Wherein the excitation light emitted from the excitation light source is incident in response to the first region to the first region, the excitation light reflected by the reflection region corresponds to the second region A light source device which is made incident on a second region.
励起光を出射する励起光源と、An excitation light source that emits excitation light,
基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と周方向に並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、A base material, a fluorescent light emitting region formed on one surface of the base material and emitting fluorescent light in a wavelength band different from the excitation light, and a fluorescent light emitting area on one surface of the base material in the circumferential direction. A fluorescent wheel including a reflection area for reflecting the excitation light arranged and arranged,
を有し、Have
前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なり、Irradiation position of the excitation light in the fluorescent emission region, and the irradiation position of the excitation light in the reflection region, the radial position of the fluorescent wheel is different from each other,
前記基材の前記一方の面から前記蛍光発光領域の表面までの高さと、前記基材の前記一方の面から前記反射領域の表面までの高さと、が異なることを特徴とする光源装置。A light source device, wherein the height from the one surface of the base material to the surface of the fluorescent light emitting region and the height from the one surface of the base material to the surface of the reflective region are different.
前記基材の前記一方の面から前記蛍光発光領域の表面までの高さと、前記基材の前記一方の面から前記反射領域の表面までの高さと、が異なることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 The height from the one surface of the base material to the surface of the fluorescent light emitting region and the height from the one surface of the base material to the surface of the reflective region are different from each other, according to claim 1. The light source device described. 前記励起光は、前記基材の前記一方の面に対して斜めに入射されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1 or 2 , wherein the excitation light is obliquely incident on the one surface of the base material. 前記励起光の光路上に配置される集光レンズを有し、
前記蛍光発光領域の発光点及び前記反射領域の反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸からずれて配置されることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか記載の光源装置。
A condenser lens disposed on the optical path of the excitation light,
The fluorescence emission region one of the reflection point of the light emitting points and the reflection region of the any of claims 1 to claim 4, characterized in that it is arranged to be shifted from the optical axis of the condenser lens Light source device.
前記蛍光発光領域の前記発光点から前記集光レンズまでの距離と、前記反射領域の前記反射点から前記集光レンズまでの距離は異なることを特徴とする請求項5に記載の光源装置。 The light source device according to claim 5 , wherein a distance from the light emitting point of the fluorescent light emitting area to the condenser lens is different from a distance from the reflection point of the reflective area to the condenser lens. 前記蛍光発光領域の前記発光点及び前記反射領域の前記反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸上に配置されることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の光源装置。 The fluorescence emission region and the one of the reflection point of the light emitting points and the reflection region one, the light source according to claim 5 or claim 6 characterized in that it is arranged on the optical axis of the condenser lens apparatus. 前記反射領域は、前記基材の表面上または切り抜き透孔部に形成された金属を含む反射部材と、前記反射部材上に形成された拡散透過部と、を含むことを特徴とする請求項1及び請求項3乃至請求項7の何れか記載の光源装置。 The reflective area includes a reflective member including a metal formed on the surface of the base material or in a cut-out through hole portion, and a diffuse transmission portion formed on the reflective member. And the light source device according to any one of claims 3 to 7 . 前記第1の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光及び前記蛍光光の光路上に設けられ、前記励起光を反射して前記蛍光光を透過する第3の領域と、光を透過する第4の領域と、を備える第2の分割ダイクロイックミラーを有し、
前記第1の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光は、前記第4の領域に対応して前記第4の領域に入射され、前記第1の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記蛍光光は、前記第3の領域に対応して前記第3の領域に入射されることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
A third region which is provided on the optical paths of the excitation light and the fluorescent light reflected by the first split dichroic mirror, reflects the excitation light and transmits the fluorescent light, and a fourth region which transmits the light. A second split dichroic mirror comprising
The excitation light reflected by the first split dichroic mirror is incident on the fourth region corresponding to the fourth region, and the fluorescent light reflected by the first split dichroic mirror is: The light source device according to claim 1 , wherein the light source device is incident on the third region in correspondence with the third region.
前記励起光及び前記蛍光光と異なる第3の波長帯域光を出射する第3の光源を備え、
前記第3の光源は、該第3の光源からの出射光が前記励起光源から出射される前記励起光及び前記蛍光発光領域から出射される前記蛍光光と交差して前記第1の分割ダイクロイックミラーに入射するよう配置されることを特徴とする請求項9に記載の光源装置。
A third light source for emitting a third wavelength band light different from the excitation light and the fluorescent light,
The third light source intersects with the excitation light emitted from the excitation light source and the fluorescent light emitted from the fluorescent light emitting region so that light emitted from the third light source intersects with the first split dichroic mirror. The light source device according to claim 9, wherein the light source device is arranged so as to be incident on.
前記第1の分割ダイクロイックミラーの前記第1の領域と前記第2の領域及び前記第2の分割ダイクロイックミラーの前記第3の領域は、前記第3の波長帯域光を透過することを特徴とする請求項10に記載の光源装置。 The first region and the second region of the first split dichroic mirror and the third region of the second split dichroic mirror transmit the third wavelength band light. The light source device according to claim 10. 前記励起光は青色波長帯域光であり、
前記蛍光光は緑色波長帯域光であり、
前記第3の波長帯域光は赤色波長帯域光であることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の光源装置。
The excitation light is blue wavelength band light,
The fluorescent light is green wavelength band light,
The light source device according to claim 10, wherein the third wavelength band light is red wavelength band light.
前記励起光源から出射される励起光を反射して、前記蛍光ホイールに向けて照射する光路変更部を備え、
前記光路変更部は、
反射された前記励起光の照射位置を、前記蛍光発光領域と前記反射領域とで切り替える
ことを特徴とする請求項1及び請求項3乃至請求項6の何れか1項に記載の光源装置。
The excitation light emitted from the excitation light source is reflected, and an optical path changing unit that irradiates toward the fluorescent wheel is provided,
The optical path changing unit,
The light source device according to any one of claims 1 and 3 to 6 , wherein an irradiation position of the reflected excitation light is switched between the fluorescence emission region and the reflection region.
前記光路変更部は、
前記励起光を前記蛍光ホイールに向けて反射するミラーを備え、
前記ミラーは、
前記励起光を反射する角度を変更し、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする請求項13に記載の光源装置。
The optical path changing unit,
A mirror that reflects the excitation light toward the fluorescent wheel,
The mirror is
The light source device according to claim 13, wherein an angle at which the excitation light is reflected is changed to switch an irradiation position of the excitation light.
前記光路変更部は、
前記反射領域を照射する所定の第1角度を有する第1反射板と、前記蛍光発光領域を照射する所定の第2角度を有する第2反射板と、を備える基板を有し、
前記基板を回転させて、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする請求項13に記載の光源装置。
The optical path changing unit,
A substrate having a first reflection plate having a predetermined first angle for irradiating the reflection region and a second reflection plate having a predetermined second angle for irradiating the fluorescence emission region,
The light source device according to claim 13, wherein the irradiation position of the excitation light is switched by rotating the substrate.
前記基材は、
固定光源部材で形成される
ことを特徴とする請求項13乃至請求項15の何れかに記載の光源装置。
The base material is
The light source device according to any one of claims 13 to 15, wherein the light source device is formed of a fixed light source member.
ホイールモータを更に備え、
前記ホイールモータが前記蛍光ホイールを回転させる
ことを特徴とする請求項13乃至請求項15の何れかに記載の光源装置。
Further equipped with a wheel motor,
The light source device according to any one of claims 13 to 15, wherein the wheel motor rotates the fluorescent wheel.
請求項1乃至請求項12の何れかに記載の光源装置と、
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部と、
を有することを特徴とする投影装置。
A light source device according to any one of claims 1 to 12,
Light source light from the light source device is irradiated, a display element that forms image light,
A projection side optical system that projects the image light emitted from the display element onto a screen,
A display device, a projection device control unit for controlling the light source device,
A projection device comprising:
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