JP6735243B2 - Light source device and projector using the same - Google Patents

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JP6735243B2 JP2017031622A JP2017031622A JP6735243B2 JP 6735243 B2 JP6735243 B2 JP 6735243B2 JP 2017031622 A JP2017031622 A JP 2017031622A JP 2017031622 A JP2017031622 A JP 2017031622A JP 6735243 B2 JP6735243 B2 JP 6735243B2
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達也 高橋
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丈裕 西森
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Description

本発明は、画像形成素子に青色成分の光と赤色成分の光と緑色成分の光とを時間的に分
割して照射し、画像形成素子によりカラー画像をスクリーンに形成する光源装置及びこれ
を用いたプロジェクタの改良に関する。
The present invention relates to a light source device for irradiating an image forming element with blue component light, red component light, and green component light in a time-divided manner to form a color image on a screen and a light source device using the same. Regarding the improvement of the projector.

従来から、画像形成素子に青色成分の光と赤色成分の光と緑色成分の光とを時間的に分
割して照射し、画像形成素子によりカラー画像をスクリーンに形成するプロジェクタが知
られている(例えば、特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a projector that irradiates an image forming element with blue component light, red component light, and green component light in a temporally divided manner to form a color image on a screen by the image forming element ( For example, see Patent Document 1).

この特許文献1に開示のプロジェクタは、1個の光源部として青色レーザダイオードと
、蛍光体と、ダイクロイックミラーとを備えている。その蛍光体は回転円盤から構成され
ている。その蛍光体には、励起光としての青色成分のレーザ光の照射により緑色成分の蛍
光を発生する蛍光体領域と、励起光の照射により赤色成分の蛍光を発生する蛍光体領域と
、青色レーザ光を透過する透過領域とが所定角度毎に分割して形成されている。
The projector disclosed in Patent Document 1 includes a blue laser diode as one light source unit, a phosphor, and a dichroic mirror. The phosphor is composed of a rotating disk. The phosphor includes a phosphor region that emits green component fluorescence by irradiation with blue component laser light as excitation light, and a phosphor region that generates red component fluorescence by excitation light irradiation, and blue laser light. And a transmissive region that transmits the light are formed at predetermined angles.

青色成分のレーザ光と、緑色成分の蛍光と、赤色成分の蛍光とは、ダイクロイックミラ
ーによりその光路が合成されて、画像形成素子に時間的に分割されて照射される。これに
より、スクリーンにカラー画像が形成される。
The optical paths of the blue component laser light, the green component fluorescence, and the red component fluorescence are combined by a dichroic mirror, and the image forming element is temporally divided and irradiated. As a result, a color image is formed on the screen.

しかしながら、この従来のプロジェクタでは、蛍光体に所定角度毎に各蛍光領域と透過
領域とを形成しなければならず、蛍光体の製作が煩雑である。
また、蛍光体に形成すべき蛍光領域、透過領域の角度サイズは、プロジェクタの種類に
よって異なるため、プロジェクタの種類ごとに蛍光領域の角度が異なる蛍光体を製造しな
ければならず、蛍光体の管理も煩雑であるという不都合がある。
However, in this conventional projector, it is necessary to form each fluorescent region and each transmissive region at a predetermined angle in the phosphor, which makes the manufacture of the phosphor complicated.
In addition, since the angular size of the fluorescent region and the transmissive region to be formed on the phosphor varies depending on the type of projector, it is necessary to manufacture a phosphor with a different angle of the fluorescent region for each type of projector. Has the inconvenience of being complicated.

本発明は、1個の光源部を用いかつ緑色成分の蛍光を発生する蛍光領域と赤色成分の蛍
光を発生する蛍光領域とに蛍光体の蛍光領域を分割しなくとも、カラー画像を生成可能と
することにより、蛍光体の製作の簡略化を図ることができ、ひいては、光学系の構成の簡
単化、レイアウトの自由度の向上を図ることのできる光源装置及びこれを用いたプロジェ
クタを提供することを目的とする。
The present invention can generate a color image without using a single light source unit and dividing the fluorescent region of the phosphor into a fluorescent region that emits green component fluorescence and a fluorescent region that emits red component fluorescence. By doing so, it is possible to simplify the production of the phosphor, and to provide a light source device and a projector using the same that can simplify the configuration of the optical system and improve the degree of freedom of layout. With the goal.

本発明に係るプロジェクタは、複数の色の光を発する光源装置と、前記複数の色の光が順次照射されて画像を形成する画像形成素子とを備え、前記画像形成素子に形成された画像を投射するプロジェクタにおいて、
前記光源装置は、
可視光の励起光を発する光源部と、
前記光源部が発した前記励起光により蛍光を発する蛍光部と、
前記蛍光部が発した前記蛍光から前記蛍光とは異なる色の色光を取り出し、前記励起光と前記色光とを切り替え射出する色成分切り替え部とを備え、
前記蛍光部における前記蛍光の発光のタイミングと、前記色成分切り替え部が前記励起光と前記色光とを切り替えるタイミングとが、同期されており、
前記蛍光から取り出され前記蛍光とは異なる色の前記色光は、前記励起光よりも、スクリーンに対する照明効率が低く、
前記色成分切り替え部が前記励起光と前記色光とを切り替えるタイミングのうち、前記色光寄りの期間は前記光源部と前記画像形成素子との少なくとも一方によって投射像の明るさを低下させ、前記励起光寄りの期間は前記投射像の明るさを低下させないことを特徴とする。
A projector according to the present invention includes a light source device that emits light of a plurality of colors and an image forming element that is sequentially irradiated with the light of the plurality of colors to form an image, and displays an image formed on the image forming element. In a projector that projects
The light source device,
A light source unit that emits excitation light of visible light,
A fluorescent part that emits fluorescence by the excitation light emitted from the light source part,
From the fluorescent light emitted from the fluorescent portion, the color light different from the fluorescent light is taken out, and the excitation light and the color light are provided with a color component switching portion that switches and emits the light.
Timing of emission of the fluorescence in the fluorescent unit, and the timing at which the color component switching unit switches the excitation light and the color light are synchronized,
The colored light extracted from the fluorescent light and having a color different from the fluorescent light is lower in illumination efficiency for the screen than the excitation light,
Of the timing when the color component switching unit switches between the excitation light and the color light, the brightness of the projected image is reduced by at least one of the light source unit and the image forming element during the period closer to the color light, and the excitation light period of deviation is characterized in that it does not reduce the brightness of the previous SL projected image.

本発明によれば、1個の光源部を用いかつ緑色成分の蛍光を発生する蛍光領域と赤色成
分の蛍光を発生する蛍光領域とに蛍光体の蛍光領域を分割しなくとも、カラー画像を生成
可能なため、蛍光体の製造の簡略化を図ることができ、ひいては、光学系の構成の簡単化
、レイアウトの自由度の向上を図ることができる。
According to the present invention, it is possible to generate a color image without using a single light source unit and dividing a fluorescent region of a phosphor into a fluorescent region that emits fluorescence of a green component and a fluorescent region that emits fluorescence of a red component. Since this is possible, the manufacture of the phosphor can be simplified, which in turn simplifies the configuration of the optical system and improves the degree of freedom in layout.

図1は本発明のプロジェクタの実施例1に係る光学系の要部構成を示す光学図である。First Embodiment FIG. 1 is an optical diagram showing a main part configuration of an optical system according to a first embodiment of a projector of the present invention. 図2は図1に示す光路切り替え盤の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the optical path switching board shown in FIG. 図3は図2に示す光路切り替え盤の側面図である。FIG. 3 is a side view of the optical path switching board shown in FIG. 図4は図1に示す色成分切り替え盤の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the color component switching board shown in FIG. 図5は図2に示す光路切り替え盤の透過領域の角度と反射領域の角度との関係を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the angle of the transmission area and the angle of the reflection area of the optical path switching board shown in FIG. 図6は色成分切り替え盤の青色成分の反射領域と赤色成分の反射領域との角度の関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the angles of the blue component reflection area and the red component reflection area of the color component switching board. 図7は図5に示す光路切り替え盤と図6に示す色成分切り替え盤とを用いて画像形成素子に照射される青色成分の光と緑色成分の光と赤色成分の光の時間配分の比率の一例を示す説明図である。FIG. 7 shows the time distribution ratio of the blue component light, the green component light, and the red component light, which are applied to the image forming element by using the optical path switching board shown in FIG. 5 and the color component switching board shown in FIG. It is explanatory drawing which shows an example. 図8は本発明のプロジェクタの実施例1に係る光学系の変形例を示す光学図である。FIG. 8 is an optical diagram showing a modified example of the optical system according to the first embodiment of the projector of the present invention. 図9は図8に示す光路切り替え盤の平面図である。FIG. 9 is a plan view of the optical path switching board shown in FIG. 図10は図9に示す光路切り替え盤の側面図である。FIG. 10 is a side view of the optical path switching board shown in FIG. 図11は図8に示す色成分切り替え盤の平面図である。FIG. 11 is a plan view of the color component switching board shown in FIG. 図12は本発明のプロジェクタの実施例2に係る光学系の要部構成を示す光学図である。FIG. 12 is an optical diagram showing a main configuration of an optical system according to a second embodiment of the projector of the present invention. 図13は図12に示す光路切り替え盤の平面図である。FIG. 13 is a plan view of the optical path switching board shown in FIG. 図14は図13に示す光路切り替え盤の側面図である。FIG. 14 is a side view of the optical path switching board shown in FIG. 図15は図12に示す色成分切り替え盤の平面図である。FIG. 15 is a plan view of the color component switching board shown in FIG. 図16は図1、図8、図12に示す光源部から射出されたレーザ光を集束させる光源部の他の例を示す光学図である。FIG. 16 is an optical diagram showing another example of the light source section for focusing the laser light emitted from the light source section shown in FIGS. 1, 8 and 12. 図17は本発明のプロジェクタの実施例3に係る光学系の要部構成を示す光学図である。FIG. 17 is an optical diagram showing a main configuration of an optical system according to Example 3 of the projector of the invention. 図18は実施例3に係る光路切り替え盤とビームスポットとの関係を模式的に示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the optical path switching board and the beam spot according to the third embodiment. 図19は実施例3に係る色成分切り替え盤とビームスポットの関係を模式的に示す説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the color component switching board and the beam spot according to the third embodiment. 図20は色成分切り替え盤の別の例を示す説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram showing another example of the color component switching board. 図21は実施例3に係るビームスポットが領域の境界を跨った場合に生じる混色を模式的に示すタイミングチャートである。FIG. 21 is a timing chart schematically showing color mixing that occurs when the beam spot according to the third embodiment crosses the boundary between regions. 図22は実施例3に係るビームスポットが領域の境界を跨った場合に生じる混色防止の一例を模式的に示すタイミングチャートである。FIG. 22 is a timing chart schematically showing an example of color mixing prevention that occurs when the beam spot according to the third embodiment crosses the boundary between regions. 図23は実施例3に係る蛍光体の別の例を示す説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram showing another example of the phosphor according to the third embodiment.

(実施例1)
図1は、本発明の実施例1に係る光源装置を有するプロジェクタの光学系の要部構成を
示す光学図である。この図1において、符号1は光源部を示す。光源部1はレーザ光源と
してのレーザダイオード(LD)1aとカップリングレンズ1bと集光レンズ1cとから
概略構成されている。
(Example 1)
FIG. 1 is an optical diagram showing a main configuration of an optical system of a projector having a light source device according to a first embodiment of the invention. In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a light source unit. The light source unit 1 is roughly configured by a laser diode (LD) 1a as a laser light source, a coupling lens 1b, and a condenser lens 1c.

レーザダイオード1aは、駆動回路基板2に複数個設けられ、この各レーザダイオード
1aに対してそれぞれカップリングレンズ1bが設けられている。そのレーザダイオード
1aからのレーザ光はそのカップリングレンズ1bにより集光され、平行光束として集光
レンズ1cに導かれる。
A plurality of laser diodes 1a are provided on the drive circuit board 2, and a coupling lens 1b is provided for each laser diode 1a. The laser light from the laser diode 1a is condensed by the coupling lens 1b and guided to the condenser lens 1c as a parallel light flux.

集光レンズ1cは、各カップリングレンズ1bにより平行光束とされたレーザ光を集光
する役割を果たす。ここでは、レーザダイオード1aは青色成分の光と赤色(R)成分の
光と緑色(G)成分との光のうちの青色(B)成分のレーザ光BPを発生するものとして
説明する。しかしながら、緑色成分のレーザ光、赤色成分のレーザ光を発生するレーザダ
イオードを用いることもできる。また、レーザダイオード(LD)の代わりに発光ダイオ
ードLEDを用いることもできる。
The condenser lens 1c plays a role of condensing the laser light that is made into a parallel light flux by each coupling lens 1b. Here, the description will be made assuming that the laser diode 1a generates the blue (B) component laser light BP of the blue component light, the red (R) component light, and the green (G) component light. However, it is also possible to use a laser diode that generates a green component laser beam and a red component laser beam. A light emitting diode LED may be used instead of the laser diode (LD).

その光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPが進行する光路には、光路切り替
え部としての光路切り替え盤3が設けられている。その光路切り替え盤3にはレーザ光B
Pがスポット状に形成される。そのレーザ光BPのスポットのサイズは、混色防止等のた
め適宜の大きさに定める。
An optical path switching board 3 as an optical path switching unit is provided on the optical path along which the blue component laser light BP emitted from the light source unit 1 travels. A laser beam B is placed on the optical path switching board 3.
P is formed in a spot shape. The size of the spot of the laser light BP is set to an appropriate size to prevent color mixing.

この光路切り替え盤3は、図2に示すように回転方向に分割された反射領域3aと透過
領域3bとを有する光路時分割用回転円盤から構成されている。その光路切り替え盤3は
集光レンズ1cの光軸に対して斜め(ここでは、その光軸に対して45度)に配設されて
いる。
This optical path switching disk 3 is composed of an optical path time division rotary disk having a reflection area 3a and a transmission area 3b divided in the rotation direction as shown in FIG. The optical path switching board 3 is arranged obliquely (45 degrees with respect to the optical axis here) with respect to the optical axis of the condenser lens 1c.

その光路切り替え盤3は、例えば、図1に示すように、駆動源としてのステッピングモ
ータ4により回転駆動される。なお、その図2において、符号4aは駆動軸を示す。
その光路切り替え盤3の反射領域3aには、図3に示すように、その青色成分のレーザ
光BPが当たる面の側に反射膜3dが設けられている。
The optical path switching board 3 is rotationally driven by a stepping motor 4 as a drive source, for example, as shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 4a indicates a drive shaft.
In the reflection area 3a of the optical path switching board 3, as shown in FIG. 3, a reflection film 3d is provided on the side of the surface on which the blue component laser light BP strikes.

その光路切り替え盤3の透過領域3bには、その青色成分のレーザ光BPが当たる面の
側に反射防止膜3eが形成され、その反射防止膜3eと反対側の面には拡散面3fが形成
されている。その拡散面3fはレーザ光BPのスペックルを除去するのに用いられる。
なお、拡散面3fを光路切り替え盤3に設ける代わりに、回転拡散板を設ける構成とし
ても良い。
In the transmissive area 3b of the optical path switching board 3, an antireflection film 3e is formed on the side of the blue component laser beam BP, and a diffusion surface 3f is formed on the surface opposite to the antireflection film 3e. Has been done. The diffusion surface 3f is used to remove the speckles of the laser light BP.
Instead of providing the diffusing surface 3f on the optical path switching board 3, a rotary diffusing plate may be provided.

その反射領域3aにより反射された青色成分のレーザ光BPが進行する光路は、光源部
1から発せられた青色成分のレーザ光BPを蛍光体5に照射する光路とされている。
蛍光体5は、ここでは、回転円盤から構成され、図1において、符号6は、その駆動源
としてのステッピングモータを示している。
The optical path along which the blue component laser light BP reflected by the reflection area 3a travels is an optical path for irradiating the phosphor 5 with the blue component laser light BP emitted from the light source unit 1.
The phosphor 5 is composed of a rotating disk here, and in FIG. 1, reference numeral 6 indicates a stepping motor as a drive source thereof.

その蛍光体5には、光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPが照射されて、こ
の青色成分のレーザ光とは異なる緑色の色成分を含む蛍光と赤色成分の蛍光とを含む蛍光
を発生する蛍光膜5aが塗布されている。
その蛍光体5の回転により同一箇所に長時間集中してレーザ光が照射されるのが防止さ
れ、蛍光膜5aの劣化が防止される。その蛍光膜5aの蛍光材料には、例えば、青色成分
のレーザ光BPの照射により励起されて、緑色成分の蛍光を発生する蛍光材料と赤色成分
の蛍光を発生する蛍光材料(黄色Yの蛍光を発生する蛍光材料)との混合物が用いられる
。しかしながら、これに限られるものではない。
例えば、緑色成分の波長域から赤色成分の波長域にまたがる蛍光分布特性を有する蛍光
材料を用いることができる。
The phosphor 5 is irradiated with the blue component laser light BP emitted from the light source unit 1, and the fluorescence containing the green color component different from the blue component laser light and the red component fluorescence. The fluorescent film 5a that generates the light is applied.
The rotation of the phosphor 5 prevents the laser light from being focused on the same location for a long time, and prevents the phosphor film 5a from being deteriorated. The fluorescent material of the fluorescent film 5a is excited by irradiation of the laser beam BP of the blue component, for example, to generate a fluorescent material of a green component and a fluorescent material to generate a fluorescent component of a red component (yellow fluorescent light). A mixture with a fluorescent material which is generated) is used. However, it is not limited to this.
For example, it is possible to use a fluorescent material having a fluorescence distribution characteristic that extends from the wavelength range of the green component to the wavelength range of the red component.

その青色成分のレーザ光BPが反射されて蛍光体5に向かって進行する光路には、集光
レンズ7とダイクロイックミラー8と集光レンズ9とが設けられている。集光レンズ7は
、反射領域3aにより反射された青色成分のレーザ光BPを集光して平行光束BP"に変
換する役割を有する。
A condenser lens 7, a dichroic mirror 8 and a condenser lens 9 are provided in the optical path where the blue component laser light BP is reflected and travels toward the phosphor 5. The condenser lens 7 has a role of condensing the laser light BP of the blue component reflected by the reflection area 3a and converting it into a parallel light flux BP″.

ダイクロイックミラー8は、青色成分のレーザ光BPを透過して蛍光体5に導く機能と
青色成分以外のレーザ光の色成分の蛍光を反射して色成分切り替え部として色成分切り替
え盤10に導く機能とを有する。
この実施例1では、その色成分切り替え盤10は緑色成分の蛍光GPと赤色成分の蛍光
RPとを切り替える役割を果たす。集光レンズ9は、平行光束BP"を蛍光体5にスポッ
ト状に集束させる機能と蛍光体5からの蛍光を集光して平行光束LP'に変換する機能と
を有する。
この実施例1では、集光レンズ9とダイクロイックミラー8と集光レンズ11とにより
光源部1から発せられた色成分の光により励起された蛍光YPを色成分切り替え盤10に
向かって進行させる光路が形成されている。
The dichroic mirror 8 has a function of transmitting the blue component laser light BP and guiding it to the phosphor 5, and a function of reflecting the fluorescence of the color component of the laser light other than the blue component and guiding it to the color component switching board 10 as a color component switching unit. Have and.
In the first embodiment, the color component switching board 10 plays a role of switching between the fluorescence GP of the green component and the fluorescence RP of the red component. The condenser lens 9 has a function of focusing the parallel light flux BP″ on the phosphor 5 in a spot shape and a function of condensing the fluorescence from the phosphor 5 and converting it into a parallel light flux LP′.
In the first embodiment, an optical path for causing the fluorescence YP excited by the light of the color component emitted from the light source unit 1 by the condenser lens 9, the dichroic mirror 8, and the condenser lens 11 to travel toward the color component switching board 10. Are formed.

ダイクロイックミラー8と色成分切り替え盤10との間には集光レンズ11が設けられ
ている。ダイクロイックミラー8により反射された蛍光は集光レンズ11により集光され
て色成分切り替え盤10に照射される。なお、色成分切り替え盤10は、集光レンズ11
の光軸に対して斜めに配設されている。
A condenser lens 11 is provided between the dichroic mirror 8 and the color component switching board 10. The fluorescence reflected by the dichroic mirror 8 is condensed by the condenser lens 11 and is applied to the color component switching board 10. The color component switching board 10 includes a condenser lens 11
Is obliquely arranged with respect to the optical axis of.

色成分切り替え盤10には、図4に示すように、回転方向に緑色成分の蛍光GPを反射
しかつ赤色成分の蛍光RPを吸収又は透過する反射領域10aと赤色成分の蛍光RPを反
射しかつ緑色成分の蛍光GPを吸収又は透過する反射領域10bとが角度方向に分割され
て形成された色成分時分割用回転円盤から構成される。その色成分切り替え盤10も、駆
動源としての例えばステッピングモータ12により回転駆動される。この実施例1では、
その色成分切り替え盤10は、蛍光GP、RPの双方を反射する構成として説明したが、
これに限るものではなく、蛍光GP、RPの一方を反射させ、他方を透過させる構成とす
ることもできる。なお、図4において、符号12aは駆動軸を示す。
As shown in FIG. 4, the color component switching board 10 reflects the green component fluorescence GP and the red component fluorescence RP in the rotation direction, and the reflection region 10a which absorbs or transmits the red component fluorescence RP and the red component fluorescence RP. The reflective region 10b that absorbs or transmits the green component fluorescence GP is composed of a color component time division rotary disc formed by being divided in the angular direction. The color component switching board 10 is also rotationally driven by, for example, a stepping motor 12 as a drive source. In this Example 1,
The color component switching board 10 has been described as a structure that reflects both the fluorescent GP and the RP.
The configuration is not limited to this, and one of the fluorescence GP and RP may be reflected and the other may be transmitted. In FIG. 4, reference numeral 12a indicates a drive shaft.

その透過領域3bを透過した青色成分のレーザ光BPが進行する光路は、光源部1から
発せられた青色成分のレーザ光BPを公知の画像形成素子(例えば、デジタルミラーマイ
クロデバイスDMD)としての画像形成パネル13に照射する光路、すなわち、光源部1
から発せられた色成分の光を画像形成素子に向かって進行させる光路とされている。
The optical path of the blue component laser beam BP that has passed through the transmission region 3b is an image of the blue component laser beam BP emitted from the light source unit 1 as an image as a known image forming element (for example, a digital mirror microdevice DMD). The optical path for irradiating the forming panel 13, that is, the light source unit 1
It is an optical path for advancing the light of the color components emitted from the image forming element toward the image forming element.

その光路には、集光レンズ14が設けられ、この集光レンズ14は光路切り替え盤3を
透過した青色成分のレーザ光BPを平行光束BP"に変換してダイクロイックミラー15
に導く機能を有する。
A condensing lens 14 is provided in the optical path, and the condensing lens 14 converts the laser beam BP of the blue component transmitted through the optical path switching board 3 into a parallel light beam BP″ and dichroic mirror 15
Has the function of leading to.

色成分切り替え盤10により反射された緑色成分の蛍光GPと赤色成分の蛍光RPとの
進行方向前方には、集光レンズ16が設けられている。この集光レンズ16は緑色成分の
蛍光GPと赤色成分の蛍光RPとを集光して平行光束LP"に変換してダイクロイックミ
ラー15に導く機能を有する。なお、そのダイクロイックミラー15は、集光レンズ14
、16の光軸に対して斜めに配設されている。
A condenser lens 16 is provided in front of the traveling directions of the green component fluorescence GP and the red component fluorescence RP reflected by the color component switching board 10. The condenser lens 16 has a function of condensing the green component fluorescence GP and the red component fluorescence RP into a parallel light beam LP″ and guiding the parallel light flux LP″ to the dichroic mirror 15. Lens 14
, 16 are arranged obliquely with respect to the optical axis.

そのダイクロイックミラー15は、画像形成パネル13と色成分切り替え盤10の間の
光路に位置して、青色成分の光としての平行光束BP"の光路と緑色成分の光(又は赤色
成分の光)としての平行光束LP"の光路とを合成して画像形成パネル13に導く光路合
成用のミラーとしての役割を果たす。
The dichroic mirror 15 is located in the optical path between the image forming panel 13 and the color component switching board 10, and serves as the optical path of the parallel light flux BP″ as the blue component light and the green component light (or the red component light). And the optical path of the parallel light beam LP″ are combined and guided to the image forming panel 13 as a mirror for combining the optical paths.

そのダイクロイックミラー15により光路合成された平行光束BP"、LP"は集光レン
ズ17により集光されて公知のライトトンネル18に導かれる。そのライトトンネル18
は光量むらを低減する光量むら防止用光学部材としての役割を果たす。なお、ライトトン
ネル18の代わりにフライアイレンズを用いてもよい。
The parallel light beams BP″ and LP″ whose optical paths are combined by the dichroic mirror 15 are condensed by a condenser lens 17 and guided to a known light tunnel 18. The light tunnel 18
Plays a role as an optical member for preventing unevenness in light quantity that reduces unevenness in light quantity. A fly-eye lens may be used instead of the light tunnel 18.

そのライトトンネル18を通過した光は、集光レンズ19により平行光束とされ、反射
ミラー20により反射されて、画像形成パネル13に導かれる。その画像形成パネル13
は、例えば、公知の画像生成部GEによって制御される。各色成分の光はその画像形成パ
ネル13によって反射され、投射レンズ21を介してスクリーンSに照射される。これに
より、スクリーンSにカラー画像が拡大形成される。
The light passing through the light tunnel 18 is collimated by the condenser lens 19, reflected by the reflection mirror 20, and guided to the image forming panel 13. The image forming panel 13
Is controlled by, for example, a known image generation unit GE. The light of each color component is reflected by the image forming panel 13 and is applied to the screen S via the projection lens 21. As a result, a color image is enlarged and formed on the screen S.

次に、光路切り替え盤3と色成分切り替え盤10の時間的対応関係の詳細を図5ないし
図7を参照しつつ説明する。
その光路切り替え盤3と色成分切り替え盤10とは、同一回転速度でかつ同期して回転
される。図5に示すように、青色成分のレーザ光BPを透過する透過領域3bに対応する
時間tB(図7参照)が確保されるように透過領域3bの角度φBが設定される。反射領
域3aの角度φGBはその残りの角度(360-φB)である。
Next, the details of the temporal correspondence relationship between the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 will be described with reference to FIGS.
The optical path switching board 3 and the color component switching board 10 are rotated at the same rotation speed and synchronously. As shown in FIG. 5, the angle φB of the transmissive region 3b is set so that the time tB (see FIG. 7) corresponding to the transmissive region 3b that transmits the blue component laser beam BP is secured. The angle φGB of the reflection area 3a is the remaining angle (360−φB).

青色成分のレーザ光BPがその光路切り替え盤3の透過領域3bを通過している間、蛍
光体5にレーザ光BPは照射されず、蛍光体5は蛍光を発しない。
青色成分のレーザ光BPが反射領域3aにより反射されている間、蛍光体5にレーザ光
BPが照射されるので、蛍光体5は蛍光を発する。
While the blue component laser light BP is passing through the transmission region 3b of the optical path switching board 3, the phosphor 5 is not irradiated with the laser light BP, and the phosphor 5 does not emit fluorescence.
While the blue component laser beam BP is being reflected by the reflection region 3a, the phosphor 5 is irradiated with the laser beam BP, and thus the phosphor 5 emits fluorescence.

蛍光体5にレーザ光が照射される時間tGBは反射領域3aの角度φGBに対応してい
る。ここで、図6に示すように、色成分切り替え盤10の緑色成分の蛍光GPを反射する
反射領域10aと赤色成分の蛍光RPを反射する反射領域10bとの境界q1、q2の一
方を光路切り替え盤3の透過領域3b内に位置するように設定する。
The time tGB during which the phosphor 5 is irradiated with the laser light corresponds to the angle φGB of the reflection area 3a. Here, as shown in FIG. 6, one of the boundaries q1 and q2 between the reflection region 10a of the color component switching board 10 that reflects the green component fluorescence GP and the reflection region 10b that reflects the red component fluorescence RP is switched to the optical path. It is set so as to be located within the transparent region 3b of the board 3.

ついで、境界q1、q2のうちの他方の境界を、蛍光GPと蛍光RPとの照射に必要な
時間tG、tR(図7参照)の比率になるように設定する。このように、境界q1、q2
を設定すると、境界q1の設定範囲に設計的余裕を持たせることができるので、色分割切
り替え盤10の反射領域10a、10bの角度を厳密に設定しなくとも、プロジェクタの
組み立て時の光路切り替え盤3に対する回転タイミングの調整を行うことにより、図7に
示すように、青色の光B、緑色の光G、赤色の光Gの生成に必要な時間配分を得ることが
できる。
Next, the other of the boundaries q1 and q2 is set so as to have a ratio of the times tG and tR (see FIG. 7) required for irradiation of the fluorescence GP and the fluorescence RP. Thus, the boundaries q1 and q2
By setting, since it is possible to allow a design margin in the setting range of the boundary q1, even if the angles of the reflection areas 10a and 10b of the color division switching board 10 are not strictly set, the optical path switching board when assembling the projector is set. By adjusting the rotation timing with respect to No. 3, it is possible to obtain the time distribution required to generate the blue light B, the green light G, and the red light G, as shown in FIG. 7.

この実施例1では、光路切り替え盤3を回転駆動する構成として定期的に光路を切り替
え、かつ、色成分切り替え盤10を回転駆動する構成として色成分を定期的に切り替える
ことにした。しかしながら、これに限るものではなく、例えば光路切り替え盤3、色成分
切り替え盤10を定期的に往復動させる構成とすることもできる。
In the first embodiment, the optical path is regularly switched as a configuration for rotationally driving the optical path switching plate 3, and the color components are periodically switched as a configuration for rotationally driving the color component switching plate 10. However, the present invention is not limited to this, and the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 may be periodically reciprocated.

図8は実施例1の光学系の変形例を示す説明図であって、光路切り替え盤3の透過領域
3bを透過した青色成分のレーザ光BPが進行する透過光路に蛍光体5が設けられている
。また、光路切り替え盤3の反射領域3aにより反射された青色成分レーザ光BPが進行
する反射光路に、光路合成用のダイクロイックミラー15が設けられている。すなわち、
集光レンズ14とダイクロイックミラー15と集光レンズ17とにより、光源部1から発
せられた光を画像形成素子に向かって進行させる光路が形成されている。また、集光レン
ズ9とダイクロイックミラー8と集光レンズ11とにより光源部1から発せられた色成分
の光により励起された蛍光を色成分切り替え盤10に向かって進行させる光路が形成され
ている。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a modified example of the optical system of the first embodiment, in which the phosphor 5 is provided in the transmission optical path in which the blue component laser light BP transmitted through the transmission region 3b of the optical path switching board 3 travels. There is. Further, a dichroic mirror 15 for optical path combination is provided on the reflected optical path along which the blue component laser light BP reflected by the reflection area 3a of the optical path switching board 3 travels. That is,
The condensing lens 14, the dichroic mirror 15, and the condensing lens 17 form an optical path for advancing the light emitted from the light source unit 1 toward the image forming element. An optical path is formed by the condensing lens 9, the dichroic mirror 8, and the condensing lens 11 to advance the fluorescence excited by the light of the color component emitted from the light source unit 1 toward the color component switching board 10. ..

この変形例では、図9に示すように、反射領域3aは図2に示す透過領域3bの角度と
同一の角度とされ、透過領域3bは図2に示す反射領域3aの角度と同一の角度とされて
いる。その透過領域3bには、図10に示すように、その光路切り替え盤3の両面に反射
防止膜3eが形成されている。
In this modification, as shown in FIG. 9, the reflection area 3a has the same angle as the angle of the transmission area 3b shown in FIG. 2, and the transmission area 3b has the same angle as the angle of the reflection area 3a shown in FIG. Has been done. In the transmission area 3b, as shown in FIG. 10, antireflection films 3e are formed on both surfaces of the optical path switching board 3.

また、その反射領域3aには、図10に示すように、レーザ光BPが当たる面の側に拡
散面3fが形成され、その反対側の面に反射膜3dが形成されている。
その色成分切り替え盤10は、ここでは、緑色成分の蛍光GPを透過しかつ赤色成分の
蛍光RPの透過を阻止する透過領域10a'と赤色成分の蛍光RPを透過しかつ緑色成分
の蛍光GPの透過を阻止する透過領域10b'とが形成されている。
Further, in the reflection area 3a, as shown in FIG. 10, a diffusion surface 3f is formed on the surface on which the laser beam BP is applied, and a reflection film 3d is formed on the surface on the opposite side.
The color component switching board 10 has here a transmission region 10a′ that transmits the green component fluorescence GP and blocks the red component fluorescence RP, and a transmission region 10a′ that transmits the red component fluorescence RP and the green component fluorescence GP. A transmissive region 10b' that prevents transmission is formed.

その透過領域10a'の角度は図4に示す反射領域10aの角度と同一であり、その透
過領域10b'の角度は図4に示す反射領域10bの角度と同一である。その色成分切り
替え盤10は集光レンズ11、16の光軸に対して直交する方向に配設され、その集光レ
ンズ16とダイクロイックミラー15との間には、光路折り曲げ用の反射ミラー22が設
けられ、集光レンズ19と反射ミラー20との間には光路折り曲げ用の反射ミラー23が
設けられている。
The angle of the transmission area 10a' is the same as the angle of the reflection area 10a shown in FIG. 4, and the angle of the transmission area 10b' is the same as the angle of the reflection area 10b shown in FIG. The color component switching board 10 is arranged in a direction orthogonal to the optical axes of the condenser lenses 11 and 16, and a reflection mirror 22 for bending an optical path is provided between the condenser lens 16 and the dichroic mirror 15. A reflection mirror 23 for bending the optical path is provided between the condenser lens 19 and the reflection mirror 20.

こ図8に示すプロジェクタの光学系の作用は、図1に示すプロジェクタの光学系の作用
と同一であるので、その作用については、その説明を省略する。このように、この発明に
よれば、光路切り替え盤3に対して、そのレーザ光BPの透過光路と反射光路とのいずれ
の光路に蛍光体5を設けてもよく、その分、各光学素子のレイアウトの自由度の向上を図
ることができる。
Since the operation of the optical system of the projector shown in FIG. 8 is the same as the operation of the optical system of the projector shown in FIG. 1, the description of the operation will be omitted. As described above, according to the present invention, the phosphor 5 may be provided on the optical path switching board 3 in either the optical path of the transmission light path of the laser light BP or the optical path of the reflection light path thereof. The degree of freedom of layout can be improved.

図12は本発明の実施例2に係るプロジェクタの光学系を示す光学図である。ここでは
、青色成分のレーザ光BPを透過して光路切り替え盤3に導きかつ青色成分以外の色成分
の光を反射して色成分切り替え盤10に導くダイクロイックミラー8が光路切り替え盤3
と集光レンズ1cとの間に設けられている。
FIG. 12 is an optical diagram showing an optical system of the projector according to the second embodiment of the invention. Here, the dichroic mirror 8 which transmits the laser beam BP of the blue component to guide it to the optical path switching board 3 and reflects the light of the color component other than the blue component to guide it to the color component switching board 10 is the optical path switching board 3.
And the condenser lens 1c.

集光レンズ1cとダイクロイックミラー8との間には、レーザ光BPを平行光束に変換
する凹レンズ1c'が設けられている。光路切り替え盤3は、図13、図14に示すよう
に、蛍光膜5aが塗布された反射領域3aと、蛍光膜5aが塗布されていない透過領域3
bとを有する。
Between the condenser lens 1c and the dichroic mirror 8, a concave lens 1c′ for converting the laser light BP into a parallel light flux is provided. As shown in FIGS. 13 and 14, the optical path switching board 3 includes a reflection region 3a coated with a fluorescent film 5a and a transmission region 3 not coated with the fluorescent film 5a.
b and.

その透過領域3bには、実施例1と同様に、レーザ光BPが当たる面の側に反射防止膜
3eが形成され、その他方の側の面に拡散面3fが形成されている。そのダイクロイック
ミラー8と光路切り替え盤3との間には、集光レンズ9が設けられている。
In the transmissive region 3b, as in the first embodiment, the antireflection film 3e is formed on the surface on which the laser light BP is applied, and the diffusion surface 3f is formed on the surface on the other side. A condenser lens 9 is provided between the dichroic mirror 8 and the optical path switching board 3.

集光レンズ9はレーザ光BPとしての平行光束を光路切り替え盤3にスポット状に集束
させる機能と、その光路切り替え盤3の反射領域3aにより生成された蛍光を集光して平
行光束に変換する機能を有する。
The condenser lens 9 has a function of focusing the parallel light flux as the laser light BP on the optical path switching board 3 in a spot shape, and condenses the fluorescence generated by the reflection area 3a of the optical path switching board 3 to convert it into a parallel light flux. Have a function.

その光路切り替え盤3の透過領域3bを透過したレーザ光BPは集光レンズ9'により
平行光束とされ、光路折り曲げ用の反射ミラー22'、22により光路合成用のダイクロ
イックミラー15に導かれるものとされている。
The laser light BP transmitted through the transmission region 3b of the optical path switching board 3 is made into a parallel light flux by the condenser lens 9'and guided to the dichroic mirror 15 for optical path synthesis by the reflection mirrors 22', 22 for bending the optical paths. Has been done.

その光路切り替え盤3の反射領域3aにより生成された緑色成分の蛍光GPと赤色成分
の蛍光とを含む蛍光RPは、ダイクロイックミラー8により色成分切り替え盤10に導か
れる。
その色成分切り替え盤10は、図15に示すように、回転方向に緑色成分の蛍光GPを
透過しかつ赤色成分の蛍光RPを吸収又は反射する透過領域10a'と赤色成分の蛍光RP
を透過しかつ緑色成分の蛍光GPを吸収又は反射する透過領域10b'とが角度方向に分
割されて形成された色成分時分割用回転円盤から構成される。
The fluorescence RP containing the green component fluorescence GP and the red component fluorescence generated by the reflection area 3 a of the optical path switching board 3 is guided to the color component switching board 10 by the dichroic mirror 8.
As shown in FIG. 15, the color component switching board 10 includes a transmissive region 10a′ that transmits the green component fluorescence GP and absorbs or reflects the red component fluorescence RP and the red component fluorescence RP in the rotational direction.
And a transmissive region 10b' that transmits the light and absorbs or reflects the green component fluorescence GP is formed by a color component time division rotary disc formed by being divided in the angular direction.

そのダイクロイックミラー8とダイクロイックミラー15との間には、集光レンズ11
、集光レンズ16が設けられ、色成分切り替え盤10はその集光レンズ11、16の間に
配置されて、その集光レンズ11、16の光軸に対して直交する平面内で回転される。
この実施例2では、集光レンズ9'と反射ミラー22'と反射ミラー22とダイクロイッ
クミラー15と集光レンズ17'とにより光源部1から発せられた色成分の光を画像形成
素子に向かって進行する光路が形成されている。
また、集光素子9、ダイクロイックミラー8、集光レンズ11により光源部1から発せ
られた色成分の光により励起された蛍光を色成分切り替え盤10に向かって進行させる光
路が形成されている。
A condenser lens 11 is provided between the dichroic mirror 8 and the dichroic mirror 15.
, A condenser lens 16 is provided, and the color component switching board 10 is arranged between the condenser lenses 11 and 16 and rotated in a plane orthogonal to the optical axes of the condenser lenses 11 and 16. ..
In the second embodiment, the light of the color component emitted from the light source unit 1 is directed toward the image forming element by the condenser lens 9′, the reflection mirror 22′, the reflection mirror 22, the dichroic mirror 15, and the condenser lens 17′. A traveling optical path is formed.
Further, an optical path is formed for allowing the fluorescence excited by the light of the color component emitted from the light source unit 1 toward the color component switching board 10 by the light condensing element 9, the dichroic mirror 8, and the condensing lens 11.

この実施例2によれば、蛍光体5と光路切り替え盤3とを一体的に構成できるので、実
施例1、その実施例1の変形例に較べて回転駆動要素としての駆動源の個数を減少でき、
その分光学系の光学要素の簡略化を図ることができる。
According to the second embodiment, since the phosphor 5 and the optical path switching board 3 can be integrally configured, the number of drive sources as rotary drive elements is reduced as compared with the first embodiment and the modification of the first embodiment. You can
The optical elements of the optical system can be simplified accordingly.

なお、実施例1、実施例2では、光源部1に集光レンズ1cを設けて、光路切り替え盤
3にレーザ光BPを集束させる構成とした。しかしながら、これに限るものではなく、例
えば、集光レンズ1cをその光源部1に設けなくとも、図16(a)に示すように、カッ
プリングレンズ1bに入射するレーザ光BPの入射位置をカップリングレンズ1bの光軸
中心から偏心した位置に設けて、光路切り替え盤3に集束させる構成とすることもできる
In the first and second embodiments, the light source unit 1 is provided with the condenser lens 1c to focus the laser light BP on the optical path switching board 3. However, the present invention is not limited to this, and for example, even if the condenser lens 1c is not provided in the light source unit 1, as shown in FIG. 16(a), the incident position of the laser light BP incident on the coupling lens 1b is cupped. Alternatively, the ring lens 1b may be provided at a position decentered from the optical axis center to focus on the optical path switching plate 3.

また、図16(b)に示すように、レーザダイオード1a、カップリングレンズ1bを
同心円状に配置して光路切り替え盤3に集束させる構成としても良く、そのレーザダイオ
ード1a、カップリングレンズ1b、集光レンズ1cを用いての集束させる光学系には多
様の構成が考えられる。
その他、ダイクロイックミラー8、15の透過反射の関係は、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲内で、光学系の構成に対応させて自由に設定できる。
Alternatively, as shown in FIG. 16B, the laser diode 1a and the coupling lens 1b may be concentrically arranged and focused on the optical path switching board 3. The laser diode 1a, the coupling lens 1b, Various configurations are conceivable for the optical system for focusing using the optical lens 1c.
In addition, the relationship between the transmission and reflection of the dichroic mirrors 8 and 15 can be freely set according to the configuration of the optical system without departing from the spirit of the present invention.

以上、実施例1、実施例2で説明したように、この実施例1、実施例2によれば、光源
部1を1種類とすることができるので光源部1の冷却構造の簡素化を図ることができる。
As described above with reference to the first and second embodiments, according to the first and second embodiments, the light source section 1 can be of one type, so that the cooling structure of the light source section 1 can be simplified. be able to.

また、蛍光体5の種類も1種類であり、蛍光体5の蛍光領域を2種以上に分割すること
も不要になるので、蛍光体5の製作が容易となる。ひいては、光学系の構成要素のレイア
ウトの自由度が増大し、プロジェクタの小型化にも資することができる。
Further, since there is only one type of phosphor 5, and it is not necessary to divide the fluorescent region of the phosphor 5 into two or more types, so that the phosphor 5 can be easily manufactured. As a result, the degree of freedom in the layout of the components of the optical system is increased, which can contribute to downsizing of the projector.

(実施例3)
図17は本発明の実施例3に係る光源装置を有するプロジェクタの光学系の要部構成を
示す光学図である。
その図17において、実施例1と同一構成要素に同一符号を付して説明することとする
(Example 3)
FIG. 17 is an optical diagram showing a main configuration of an optical system of a projector having a light source device according to the third embodiment of the invention.
In FIG. 17, the same components as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.

光源部1は、レーザダイオード(LD)1aとカップリングレンズ1bと集光レンズ1
cとから構成されている。
レーザダイオード1aは、駆動回路基板2に複数個設けられ、各レーザダイオード1a
に対してそれぞれカップリングレンズ1bが設けられている。
The light source unit 1 includes a laser diode (LD) 1a, a coupling lens 1b, and a condenser lens 1
and c.
A plurality of laser diodes 1a are provided on the drive circuit board 2, and each laser diode 1a is provided.
A coupling lens 1b is provided for each of them.

そのレーザダイオード1aからのレーザ光はカップリングレンズ1bにより集光され、
平行光束として集光レンズ1cに導かれる。レーザダイオード1aは青色成分のレーザ光
BPを発生する。
The laser light from the laser diode 1a is condensed by the coupling lens 1b,
It is guided to the condenser lens 1c as a parallel light flux. The laser diode 1a generates a blue component laser beam BP.

光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPが進行する光路には、光源部1から発
せられた色成分の光が進行する光路を、光源部1から発せられた青色成分の光により励起
された蛍光を進行させる光路と、光源部1から発せられた青色成分の光を画像形成素子と
しての画像形成パネル13に向かって進行させる光路との間で定期的に切り替える光路切
り替え盤3が設けられている。
The optical path along which the laser light BP of the blue component emitted from the light source unit 1 travels is excited by the light of the blue component emitted from the light source unit 1 in the optical path along which the light of the color component emitted from the light source unit 1 travels. An optical path switching board 3 is provided for periodically switching between an optical path for advancing the emitted fluorescence and an optical path for advancing the blue component light emitted from the light source unit 1 toward the image forming panel 13 as an image forming element. Has been.

光路切り替え盤3には、図18に示すように、レーザ光BPによりビームスポットBS
Pが仮想的に形成される。その光路切り替え盤3は回転方向に分割された反射領域3aと
透過領域3bとを有する光路時分割用回転円盤から構成されている。
As shown in FIG. 18, a beam spot BS is formed on the optical path switching board 3 by the laser light BP.
P is virtually formed. The optical path switching disk 3 is composed of an optical path time division rotary disk having a reflection area 3a and a transmission area 3b divided in the rotational direction.

その光路切り替え盤3は集光レンズ1cの光軸に対して斜めに配設されている。その光
路切り替え盤3はステッピングモータ4により回転駆動される。
その光路切り替え盤3の反射領域3aにより反射された青色成分のレーザ光BPが進行
する光路は、光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPをライトトンネル18に向
かって進行させる光路とされている。
The optical path switching board 3 is arranged obliquely with respect to the optical axis of the condenser lens 1c. The optical path switching board 3 is rotationally driven by a stepping motor 4.
The optical path of the blue component laser light BP reflected by the reflection area 3 a of the optical path switching board 3 is an optical path for advancing the blue component laser light BP emitted from the light source unit 1 toward the light tunnel 18. ing.

その光路切り替え盤3の透過領域3bを透過した青色成分のレーザ光BPが進行する光
路は、光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPを蛍光体5に照射する光路とされ
ている。
The optical path of the blue component laser light BP that has passed through the transmission region 3b of the optical path switching board 3 is an optical path for irradiating the phosphor 5 with the blue component laser light BP emitted from the light source unit 1.

その光源部1から発せられた青色成分のレーザ光BPをライトトンネル18に導く光路
には、集光レンズ16'と光路合成用のダイクロイックミラー15'と集光レンズ17'と
が設けられている。
A condenser lens 16 ′, a dichroic mirror 15 ′ for synthesizing optical paths, and a condenser lens 17 ′ are provided on the optical path that guides the blue component laser light BP emitted from the light source unit 1 to the light tunnel 18. ..

ライトトンネル18と集光レンズ17'との間には、色成分切り替え盤10が設けられ
ている。色成分切り替え盤10は、ここでは、4セグメントに等分割されている。
A color component switching board 10 is provided between the light tunnel 18 and the condenser lens 17'. The color component switching board 10 is equally divided into four segments here.

ダイクロイックミラー15'は、青色成分のレーザ光BPを透過し、蛍光体5により生
成された蛍光RP、GPを反射する機能を有する。この集光レンズ16'とダイクロイッ
クミラー15'と集光レンズ17'とにより光源部1から発せられた色成分のレーザ光BP
を画像形成素子に向かって進行させる光路が形成されている。
その光路切り替え盤3の透過領域3bを透過した青色成分のレーザ光BPが進行する光
路には、集光レンズ7'とダイクロイックミラー8'と集光レンズ9'とが設けられている
The dichroic mirror 15 ′ has a function of transmitting the laser beam BP of the blue component and reflecting the fluorescences RP and GP generated by the phosphor 5. The laser beam BP of the color component emitted from the light source unit 1 by the condenser lens 16′, the dichroic mirror 15′ and the condenser lens 17′.
An optical path for advancing the light beam toward the image forming element is formed.
A condenser lens 7', a dichroic mirror 8', and a condenser lens 9'are provided in the optical path along which the blue component laser beam BP transmitted through the transmission region 3b of the optical path switching board 3 travels.

ダイクロイックミラー8'は、青色成分のレーザ光BPを透過し、蛍光RP、GPを反
射する特性を有する。そのダイクロイックミラー8'により反射された蛍光RP、GPは
反射ミラー22'により反射されてダイクロイックミラー15'に導かれる。
The dichroic mirror 8′ has a characteristic of transmitting the blue component laser beam BP and reflecting the fluorescences RP and GP. The fluorescences RP and GP reflected by the dichroic mirror 8'are reflected by the reflection mirror 22' and guided to the dichroic mirror 15'.

この実施例3では、集光レンズ9'、ダイクロイックミラー8'、反射ミラー22'、
ダイクロイックミラー15'、集光レンズ17'により形成される光路が、光源部1から発
せられた色成分のレーザ光BPにより励起された蛍光RP、GPを、色成分切り替え盤1
0に向かって進行させる光路となっている。
In the third embodiment, the condenser lens 9', the dichroic mirror 8', the reflection mirror 22',
An optical path formed by the dichroic mirror 15 ′ and the condenser lens 17 ′ changes fluorescence RP and GP excited by the laser light BP of the color component emitted from the light source unit 1 to the color component switching board 1
It is an optical path that travels toward 0.

色成分切り替え盤10には、図19に示すように、レーザ光BPを透過させかつ蛍光G
Pと蛍光RPの両方の透過を阻止する透過領域10c、黄色成分の蛍光YP(蛍光GPと
蛍光RPの両方)を透過させかつレーザ光BPの透過を阻止する透過領域10d、蛍光G
Pを透過させかつレーザ光BPと蛍光RPとの透過を阻止する透過領域10e、蛍光RP
を透過させかつレーザ光BPと蛍光GPとの透過を阻止する透過領域10fとが形成され
ている。
As shown in FIG. 19, the color component switching board 10 allows the laser light BP to pass therethrough and causes fluorescence G
A transmissive region 10c that blocks the transmission of both P and fluorescent RP, a transmissive region 10d that transmits the yellow component fluorescence YP (both fluorescent GP and fluorescent RP) and blocks the transmission of laser light BP, and fluorescent G
Transmission region 10e for transmitting P and blocking transmission of laser light BP and fluorescence RP, fluorescence RP
A transmissive region 10f is formed for transmitting the laser beam BP and blocking the laser beam BP and the fluorescent light GP.

透過領域10c〜10fは、円弧状領域から構成されている。その円弧状領域10cの
中心O"に対して円弧の為す角度は、例えば、75度とされている。また、円弧状領域1
0d〜10fは等角度に形成され、その中心O"に対して為す角度は、例えば、95度で
ある。
The transmissive areas 10c to 10f are formed of arcuate areas. The angle formed by the arc with respect to the center O″ of the arc-shaped region 10c is, for example, 75 degrees.
0d to 10f are formed at equal angles, and the angle formed with respect to the center O″ is, for example, 95 degrees.

レーザ光BPは、光路切り替え盤3の反射領域3aがレーザ光BPの光路を横切る時に
反射されて、集光レンズ16'、ダイクロイックミラー15'、集光レンズ17'を経由し
て、色成分切り替え盤10の透過領域10cに導かれる。
The laser light BP is reflected when the reflection area 3a of the optical path switching board 3 crosses the optical path of the laser light BP, and the color components are switched via the condenser lens 16′, the dichroic mirror 15′, and the condenser lens 17′. It is guided to the transparent region 10c of the board 10.

レーザ光BPは、光路切り替え盤3の透過領域3bがレーザ光BPの光路を横切る時に
透過されて、集光レンズ7'、ダイクロイックミラー8'、集光レンズ9'を経由して蛍光
体5に導かれる。
The laser light BP is transmitted when the transmission region 3b of the optical path switching board 3 crosses the optical path of the laser light BP, and passes through the condenser lens 7', the dichroic mirror 8', and the condenser lens 9'to the phosphor 5. Be guided.

蛍光体5はレーザ光BPにより励起されて、蛍光RP、GPが生成される。レーザ光B
P、蛍光RP、GPはダイクロイックミラー8'に導かれ、蛍光RP、GPはそのダイク
ロイックミラー8'によって反射される。その反射された蛍光RP、GPは、反射ミラー
22'により更に反射されてダイクロイックミラー15'に導かれる。
The phosphor 5 is excited by the laser light BP to generate fluorescence RP and GP. Laser light B
The P, the fluorescent light RP, and the GP are guided to the dichroic mirror 8′, and the fluorescent light RP and GP are reflected by the dichroic mirror 8′. The reflected fluorescences RP and GP are further reflected by the reflection mirror 22' and guided to the dichroic mirror 15'.

レーザ光BP、蛍光RP、GPはそのダイクロイックミラー15'によりその光路が合
成される。蛍光RP、GPは、集光レンズ17'を経由して、色成分切り替え盤10の透
過領域10d、10e、10fに導かれる。
The optical paths of the laser light BP, the fluorescent light RP, and the GP are combined by the dichroic mirror 15'. The fluorescences RP and GP are guided to the transmission regions 10d, 10e, 10f of the color component switching board 10 via the condenser lens 17'.

その色成分切り替え盤10の各透過領域10cないし10fを透過した各色成分の光は
、ライトトンネル18に入射される。
その各色成分の光は、ライトトンネル18の進行中に光量分布が均一化される。そのラ
イトトンネル18から出射された各色成分の光は、集光レンズ19により平行光束とされ
、反射ミラー22により反射されて、画像形成パネル13に導かれる。
The light of each color component transmitted through each transmission region 10c to 10f of the color component switching board 10 is incident on the light tunnel 18.
The light amount distribution of the light of each color component is uniformized during the progress of the light tunnel 18. The light of each color component emitted from the light tunnel 18 is collimated by the condenser lens 19, reflected by the reflection mirror 22, and guided to the image forming panel 13.

その画像形成パネル13は、画像生成部GEによって制御され、各色成分の光はその画
像形成パネル13によって反射され、投射レンズ21を介してスクリーンSに照射される
。これにより、図19に示すように、各色B、R、G、Y成分の光が色成分切り替え盤1
0の一回転中に形成され、カラー画像がスクリーンSに拡大形成される。
The image forming panel 13 is controlled by the image generating unit GE, and the light of each color component is reflected by the image forming panel 13 and is applied to the screen S via the projection lens 21. As a result, as shown in FIG. 19, the lights of the B, R, G, and Y components of the respective colors are changed to the color component switching board 1.
The image is formed during one rotation of 0, and the color image is enlarged and formed on the screen S.

この実施例3では、色成分切り替え盤10をライトトンネル18と集光レンズ17'と
の間に設けたので、集光レンズ17'を色成分切り替え盤10に用いる集光レンズ11(
図1、図8参照)に兼用させることができる。すなわち、図1に示す光学系、図8に示す
光学系にもともと設けられている集光レンズ17を集光レンズ11に兼用させることがで
きるので、光学系の簡素化を図ることができる。
In the third embodiment, since the color component switching board 10 is provided between the light tunnel 18 and the condensing lens 17′, the condensing lens 17′ used in the color component switching board 10 (
(See FIGS. 1 and 8). That is, since the condenser lens 17 originally provided in the optical system shown in FIG. 1 and the optical system shown in FIG. 8 can be used also as the condenser lens 11, it is possible to simplify the optical system.

(色成分切り替え盤10の変形例)
図19においては、色成分切り替え盤10を、透明領域10c〜10fの4セグメント
により構成している。しかしながら、色成分切り替え盤10は、本来、蛍光YPから蛍光
RPと蛍光GPとを生成するために設けられているものである。
(Modification of the color component switching board 10)
In FIG. 19, the color component switching board 10 is composed of four segments of transparent areas 10c to 10f. However, the color component switching board 10 is originally provided in order to generate the fluorescence RP and the fluorescence GP from the fluorescence YP.

蛍光YPとレーザ光BPとの切り替えは、もともと、光路切り替え盤3で行うことがで
きるので、殊更、蛍光YP、レーザ光BPを色成分切り替え盤10により切り替える必要
はない。
Since switching between the fluorescence YP and the laser light BP can be originally performed by the optical path switching board 3, it is not necessary to switch between the fluorescence YP and the laser light BP by the color component switching board 10.

ところで、蛍光YPとレーザ光BPとを互いに切り離して生成することにすると、色成
分切り替え盤10により蛍光YPとレーザ光GPとの間に蛍光RPと蛍光GPとが存在す
ることになる。このため、色成分切り替え盤10のセグメント数が4個となる。
By the way, when the fluorescence YP and the laser light BP are generated separately from each other, the color component switching board 10 causes the fluorescence RP and the fluorescence GP to exist between the fluorescence YP and the laser light GP. Therefore, the number of segments of the color component switching board 10 is four.

しかしながら、レーザ光BPによる青色Bと蛍光YPによる黄色Yとを互いに隣接させ
て生成することにすると、色成分切り替え盤10のセグメント数を4セグメントから3セ
グメントに減らすことができる。その結果、色成分切り替え盤10の製作工数の削減、ひ
いては、コスト低減を図ることができる。
However, if the blue B generated by the laser light BP and the yellow Y generated by the fluorescence YP are generated adjacent to each other, the number of segments of the color component switching board 10 can be reduced from 4 segments to 3 segments. As a result, the number of manufacturing steps of the color component switching board 10 can be reduced, and the cost can be reduced.

図20はその3セグメントの色成分切り替え盤10の一例を示している。ここでは、図
20に示すように、色成分切り替え盤10は、切り欠き又は透明領域から構成された円弧
状領域10Wと、蛍光GPを透過させかつレーザ光BPと蛍光RPとの透過を阻止する円
弧状領域10e、蛍光RPを透過させかつレーザ光BPと蛍光GPとの透過を阻止する円
弧状領域10fとにより構成されている。
この図20に示す色成分切り替え盤10を用いれば、上述したように、レーザ光BPと
蛍光YPとの切り替えを光路切り替え盤3のみによって行うことができる。
FIG. 20 shows an example of the three-segment color component switching board 10. Here, as shown in FIG. 20, the color component switching board 10 transmits the arc-shaped region 10W formed by the notch or the transparent region and the fluorescence GP and blocks the transmission of the laser light BP and the fluorescence RP. The arc-shaped region 10e is composed of an arc-shaped region 10f that transmits the fluorescent light RP and blocks the transmission of the laser light BP and the fluorescent light GP.
If the color component switching board 10 shown in FIG. 20 is used, the switching between the laser light BP and the fluorescence YP can be performed only by the optical path switching board 3 as described above.

(画像形成部GEによる混色防止制御)
光路切り替え盤3、色成分切り替え盤10には、図18、図19に示すように、ビーム
スポットBSP、BSP'が仮想的に形成される。このビームスポットBSP、BSP'は
一定の大きさを有する。
(Color mixture prevention control by the image forming unit GE)
Beam spots BSP and BSP′ are virtually formed on the optical path switching board 3 and the color component switching board 10, as shown in FIGS. The beam spots BSP and BSP' have a constant size.

図18に示すように、光路切り替え盤3の反射領域3aと透過領域3bとの境界r1、
r2の近傍領域では、ビームスポットBSPが反射領域3aと透過領域3bとに跨る。
As shown in FIG. 18, a boundary r1 between the reflection area 3a and the transmission area 3b of the optical path switching board 3,
In the region near r2, the beam spot BSP straddles the reflection region 3a and the transmission region 3b.

また、図19に示すように、色成分切り替え盤10の透過領域10cないし10fの境
界r3ないしr6の近傍領域では、ビームスポットBSP'が互いに隣接する透過領域に
跨る。
In addition, as shown in FIG. 19, in the region near the boundaries r3 to r6 of the transmissive regions 10c to 10f of the color component switching board 10, the beam spots BSP' straddle the transmissive regions adjacent to each other.

そのビームスポットBSP、BSP'が跨った境界r1ないし境界r6では、色成分の
互いに異なる光が同時にライトトンネル18に入射することになり、混色が生じる。図2
1は、その混色と光路切り替え盤3、色成分切り替え盤10との関係を模式的に示すタイ
ミングチャートである。
At the boundaries r1 to r6 straddling the beam spots BSP and BSP′, lights having different color components are simultaneously incident on the light tunnel 18, and color mixing occurs. Figure 2
1 is a timing chart schematically showing the relationship between the color mixture and the optical path switching board 3 and the color component switching board 10.

その混色が生じる時間は、光路切り替え盤3、色成分切り替え盤10の回転数が同一で
あり、かつ、単位時間当たりの回転数を一定とすると、ビームスポットBSP、BSP'
の直径によって決まる。
When the number of rotations of the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 is the same, and the number of rotations per unit time is constant, the beam spots BSP and BSP′ have the same color mixing time.
Depends on the diameter of.

(光路切り替え盤3による混色の説明)
光路切り替え盤3の回転中心Oを通り、かつ、ビームスポットBSPの円に接する二つ
の半径方向接線r1'、r1”の為す角度をθsとする。また、境界r1が半径方向接線
r1'に一致しているとき、光路切り替え盤3の回転角度θを0度とする。
(Explanation of color mixing by the optical path switching board 3)
The angle formed by the two radial tangent lines r1′ and r1″ passing through the rotation center O of the optical path switching plate 3 and contacting the circle of the beam spot BSP is θs. Further, the boundary r1 is equal to the radial tangent line r1′. While doing so, the rotation angle θ of the optical path switching board 3 is set to 0 degree.

この状態で、矢印Z1方向に光路切り替え盤3が回転すると、図21に示すように、蛍
光YPとレーザ光BPとの光の混じり合いが始まる。光路切り替え盤3の回転角度θが大
きくなるに伴って、蛍光YPの光量が減少し、レーザ光BPの光量が増加する。
In this state, when the optical path switching board 3 rotates in the direction of the arrow Z1, mixing of the fluorescence YP and the laser light BP starts as shown in FIG. As the rotation angle θ of the optical path switching board 3 increases, the light amount of the fluorescent light YP decreases and the light amount of the laser light BP increases.

光路切り替え盤3が更に同方向に回転して、光路切り替え盤3の回転角度θが角度θs
に達し、境界r1が半径方向接線r1”に一致すると、色成分切り替え盤10に導かれる
蛍光YPの光量が「0」となり、色成分切り替え盤10に導かれるレーザ光BPの光量が
一定「1」となる。この境界r1がビームスポットBSPを横切る間に混色が生じ、これ
を便宜的に混色1とする。
The optical path switching board 3 further rotates in the same direction, and the rotation angle θ of the optical path switching board 3 becomes the angle θs.
When the boundary r1 coincides with the radial tangent line r1″, the amount of fluorescence YP guided to the color component switching plate 10 becomes “0”, and the amount of laser light BP guided to the color component switching plate 10 becomes constant “1”. It becomes. Color mixing occurs while the boundary r1 crosses the beam spot BSP, and this is referred to as color mixing 1 for convenience.

更に、光路切り替え盤3が回転し、境界r2が半径方向接線r1'に一致するまでの間
は、光路切り替え盤3の反射領域3aにのみビームスポットBSPが当たるため、色成分
切り替え盤10に導かれるレーザ光BPの光量が一定「1」のままである。
Further, until the optical path switching plate 3 rotates and the boundary r2 coincides with the radial tangent line r1′, the beam spot BSP hits only the reflection region 3a of the optical path switching plate 3, so that the color component switching plate 10 is guided. The light amount of the laser light BP to be irradiated remains constant “1”.

更に、光路切り替え盤3が回転し、境界r2が半径方向接線r1'に一致すると、光路
切り替え盤3の透過領域3bにビームスポットBSPの一部が当たり始める。
Further, when the optical path switching board 3 rotates and the boundary r2 coincides with the radial tangent line r1′, a part of the beam spot BSP starts to hit the transmission area 3b of the optical path switching board 3.

このため、色成分切り替え盤10に導かれるレーザ光BPの光量が減少し、色成分切り
替え盤10に導かれる蛍光YPの光量が増加する。この境界r2がビームスポットBSP
を横切る間にも混色が生じる。これを便宜的に混色2とする。
Therefore, the light amount of the laser light BP guided to the color component switching plate 10 decreases, and the light amount of the fluorescence YP guided to the color component switching plate 10 increases. This boundary r2 is the beam spot BSP
Color mixture also occurs while crossing the. This is referred to as color mixture 2 for convenience.

そして、光路切り替え盤3の境界r2が半径方向接線r1”に一致すると、光路切り替
え盤3の反射領域3aにビームスポットBSPが当たらなくなる。このため、色成分切り
替え盤10に導かれるレーザ光BPの光量は「0」となる。これに対して、色成分切り替
え盤10に導かれる蛍光YPの光量は一定「1」となる。光路切り替え盤3の一回転中に
は、上述した混色1、混色2が生じる。
When the boundary r2 of the optical path switching board 3 coincides with the radial tangent line r1″, the beam spot BSP does not hit the reflection area 3a of the optical path switching board 3. Therefore, the laser beam BP guided to the color component switching board 10 is The amount of light is “0”. On the other hand, the amount of light of the fluorescence YP guided to the color component switching board 10 is constant “1”. The above-mentioned color mixture 1 and color mixture 2 occur during one rotation of the optical path switching board 3.

(色成分切り替え盤10による混色の説明)
色成分切り替え盤10に当たるレーザ光BPのビームスポットBSP'のスポット径を
便宜的にΦ'=Φとする。すなわち、ビームスポットBSP'に接する半径方向接線r3'
、r3”の為す角度をθsとする。
(Explanation of color mixing by the color component switching board 10)
For the sake of convenience, the spot diameter of the beam spot BSP′ of the laser light BP which strikes the color component switching board 10 is Φ′=Φ. That is, the radial tangent line r3′ tangent to the beam spot BSP′
, R3″ is θs.

また、光路切り替え盤3と色成分切り替え盤10とは、境界r1(境界r2)と境界r
3との回転位相が一致した状態で同期回転するものとする。すなわち、色成分切り替え盤
10の領域の境界r3と光路切り替え盤の領域の境界r1とが一対一に対応づけられて、
互いに位相が同期して回転されているものとして説明する。
Further, the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 have a boundary r1 (boundary r2) and a boundary r.
It is assumed that they rotate synchronously in a state in which the rotation phase with 3 matches. That is, the boundary r3 of the area of the color component switching board 10 and the boundary r1 of the area of the optical path switching board are associated with each other one to one,
It is assumed that the phases are rotated in synchronization with each other.

ここでは、境界r3が半径方向接線r3'に一致しているときを、角度θ=0度として
、色成分切り替え盤10が矢印Z2方向に回転すると、蛍光YPとレーザ光BPとの光の
混じり合いが始まり、色成分切り替え盤10が角度θ=0度から角度θsまでの間では、
混色1が継続する。
Here, when the boundary r3 coincides with the radial tangent line r3′, the angle θ=0 degree, and when the color component switching board 10 rotates in the direction of the arrow Z2, the mixture of the fluorescence YP and the laser light BP is mixed. Matching begins, and the color component switching board 10 is between the angle θ=0 degree and the angle θs,
Mixed color 1 continues.

すなわち、色成分切り替え盤10による蛍光YPの投射期間の後半部分では蛍光YPに
レーザ光BPが混じることによる混色1aが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光BP
の投射期間の前半部分ではレーザ光BPに蛍光YPが混じることによる混色1bが生じる
That is, in the latter half of the projection period of the fluorescence YP by the color component switching board 10, the color mixture 1a is generated by mixing the laser light BP with the fluorescence YP, and the fluorescence BP by the color component switching board 10 is generated.
In the first half of the projection period of, the color mixture 1b occurs due to the fluorescence YP being mixed with the laser light BP.

更に、色成分切り替え盤10が矢印Z2方向に回転して境界r4が半径方向接線r3'
に一致するまでの間は、レーザ光BPのみがライトトンネル18に導かれる。この期間は
、レーザ光BPのみがライトトンネル18に導かれるため、色成分切り替え盤10による
混色は生じない。
Further, the color component switching board 10 rotates in the direction of the arrow Z2, and the boundary r4 has a radial tangent line r3′.
Only the laser light BP is guided to the light tunnel 18 until it coincides with. During this period, only the laser light BP is guided to the light tunnel 18, so that color mixing by the color component switching board 10 does not occur.

更に、色成分切り替え盤10が回転して、境界r4が半径方向接線r3'に一致してか
ら半径方向接線r3”に一致するまでの間は、光路切り替え盤3による混色2が継続する
Further, while the color component switching board 10 rotates, the color mixture 2 by the optical path switching board 3 continues until the boundary r4 coincides with the radial tangent line r3′ to the radial tangent line r3″.

すなわち、色成分切り替え盤10によるレーザ光BPの投射期間の後半部分ではレーザ
光BPに蛍光RPが混じることによる混色1cが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光
RPの投射期間の前半部分では蛍光RPにレーザ光BPが混じることによる混色1dが生
じる。
That is, in the latter half of the projection period of the laser light BP by the color component switching board 10, the color mixture 1c is generated due to the fluorescence RP being mixed with the laser light BP, and in the first half of the projection period of the fluorescence RP by the color component switching board 10, the fluorescence RP is generated. A mixed color 1d is generated due to the laser light BP being mixed with.

色成分切り替え盤3が更に回転し、境界r4が半径方向接線r3”に一致してから境界
r5が半径方向接線r3'に一致するまでの間は、レーザ光BPが色成分切り替え盤10
の透過領域10fにのみ当たるため、蛍光RPのみがライトトンネル18に導かれ、混色
は生じない。
The color component switching plate 3 is further rotated, and the laser beam BP is kept on the color component switching plate 10 from the time when the boundary r4 coincides with the radial tangent line r3″ to the time when the boundary r5 coincides with the radial tangent line r3′.
Since it hits only the transmissive region 10f of the above, only the fluorescent light RP is guided to the light tunnel 18 and no color mixing occurs.

更に、色成分切り替え盤10が回転し、境界r5が半径方向接線r3'に一致してから
境界r5が半径方向接線r3”に一致するまでの間は、蛍光RPと蛍光GPとによる混色
が生じ、これを便宜的に混色3とする。
Further, the color component switching board 10 rotates, and from the time when the boundary r5 coincides with the radial tangent line r3′ to the time when the boundary r5 coincides with the radial tangent line r3″, color mixing by fluorescence RP and fluorescence GP occurs. For convenience, this is color mixture 3.

すなわち、色成分切り替え盤10による蛍光RPの投射期間の後半部分では蛍光RPに
蛍光GPが混じることによる混色1eが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光GPの投
射期間の前半部分では、蛍光GPに蛍光RPが混じることによる混色1fが生じる。
That is, in the latter half of the projection period of the fluorescent RP by the color component switching board 10, a mixed color 1e occurs due to the mixing of the fluorescent GP with the fluorescence RP, and in the first half of the projection period of the fluorescent GP by the color component switching board 10, the fluorescence GP is changed. Color mixing 1f occurs due to the mixing of the fluorescent RP.

更に、色成分切り替え盤10が回転し、境界r5が半径方向接線r3”に一致してから
境界r6が半径方向接線r3'に接するまでの間は、蛍光GPのみが色成分切り替え盤1
0の透過領域10eに当たるため、蛍光GPのみがライトトンネル18に導かれ、混色は
生じない。
Further, during the period when the color component switching board 10 is rotated and the boundary r5 coincides with the radial tangent line r3″ until the boundary r6 contacts the radial tangent line r3′, only the fluorescence GP is transferred to the color component switching board 1.
Since it hits the transmission region 10e of 0, only the fluorescent GP is guided to the light tunnel 18 and no color mixing occurs.

更に、色成分切り替え盤10が回転し、境界r6が半径方向接線r3'に一致してから
境界r6が半径方向接線r3”に一致するまでの間は、蛍光GPと蛍光YPとによる混色
が生じ、これを便宜的に混色4とする。
Further, the color component switching board 10 rotates, and during the period from when the boundary r6 coincides with the radial tangent line r3′ to when the boundary r6 coincides with the radial tangent line r3″, a mixture of fluorescence GP and fluorescence YP occurs. For convenience of description, this is color mixing 4.

すなわち、色成分切り替え盤10による蛍光GPの投射期間の後半部分では、蛍光GP
に蛍光YPが混じることによる混色1gが生じ、色成分切り替え盤10による蛍光YPの
投射期間の前半部分では、蛍光YPに蛍光GPが混じることによる混色1hが生じる。
That is, in the latter half of the projection period of the fluorescent GP by the color component switching board 10, the fluorescent GP is
In the first half of the projection period of the fluorescence YP by the color component switching board 10, a color mixture 1g occurs due to the fluorescence YP being mixed with the fluorescence YP.

色成分切り替え盤10が更に回転し、境界r6が半径方向接線r3"に一致してから境
界r3が半径方向接線r3'に一致するまでの間は、蛍光YPのみがライトトンネル18
に導かれるため、混色は生じない。
このような混色1ないし混色4が生じると、色純度が低下し、色再現範囲が狭くなる。
During the period when the color component switching board 10 is further rotated and the boundary r6 coincides with the radial tangent line r3″ and the boundary r3 coincides with the radial tangent line r3′, only the fluorescence YP is emitted.
Therefore, no color mixture occurs.
When such a color mixture 1 to color mixture 4 occurs, the color purity is lowered and the color reproduction range is narrowed.

そこで、この混色1ないし混色4が生じる投射期間の間に、レーザダイオード(LD)
1a又は画像形成パネル13をオフすることが考えられる。
しかしながら、この混色1ないし混色4が生じる投射期間にレーザダイオード(LD)
1a又は画像形成パネル13をオフする構成とすると、その分、画像が暗くなる。
Therefore, during the projection period in which the mixed colors 1 to 4 occur, the laser diode (LD)
It is possible to turn off 1a or the image forming panel 13.
However, the laser diode (LD) is used during the projection period in which the mixed colors 1 to 4 occur.
If 1a or the image forming panel 13 is turned off, the image becomes darker accordingly.

そこで、この実施例3では、画像が暗くなるのを極力防止しつつ色再現範囲を確保する
ため、以下に説明する工夫を行っている。
スクリーンSに対する照明効率の観点から考えると、レーザ光BPは光源部1から射出
されるため、その照明効率が最も大きい。
Therefore, in the third embodiment, in order to prevent the image from becoming dark as much as possible and to secure the color reproduction range, the following device is used.
From the viewpoint of the illumination efficiency with respect to the screen S, the laser light BP is emitted from the light source unit 1, so that the illumination efficiency is the highest.

蛍光YPはレーザ光BPの照射により生成される。蛍光YPの照明効率は、レーザ光BPによる蛍光体5の励起効率により決まる。蛍光体3では、光量変換損失が生じるため、蛍光YPの照明効率は、レーザ光BPの照明効率よりも小さい。 The fluorescence YP is generated by irradiation with the laser light BP. The illumination efficiency of the fluorescent YP is determined by the excitation efficiency of the phosphor 5 with the laser light BP. In the phosphor 3, since the light amount conversion loss occurs, the illumination efficiency of the fluorescent light YP is smaller than the illumination efficiency of the laser light BP.

レーザ光BPにはダイクロイックミラー15'を通過する際に生じる光量損失等があり
、蛍光YP、蛍光RP、蛍光GPには、ダイクロイックミラー8'、反射ミラー22'、ダ
イクロイックミラー8'により反射される際に生じる光量損失等がある。
The laser light BP has a light amount loss or the like that occurs when passing through the dichroic mirror 15′, and the fluorescence YP, fluorescence RP, and fluorescence GP are reflected by the dichroic mirror 8′, the reflection mirror 22′, and the dichroic mirror 8′. There is a light amount loss, etc.

これらの光量損失は、ここでは無視することにする。これらの光量損失を無視したとし
ても、蛍光RP、蛍光GPには無視できない光量損失がある。
つまり、本質的に、レーザ光BP、蛍光YPは本質的に色成分切り替え盤10を素通り
させることができる。これに対して、蛍光RP、蛍光GPには色成分切り替え盤10を通
過する際に生じる損失が発生する。このため、その蛍光RP、蛍光GPの照明効率はレー
ザ光YPの照明効率よりも更に小さい。
These light amount losses will be ignored here. Even if these light amount losses are ignored, there is a light amount loss that cannot be ignored in the fluorescent light RP and fluorescent light GP.
That is, essentially, the laser light BP and the fluorescent light YP can essentially pass through the color component switching board 10. On the other hand, the fluorescence RP and the fluorescence GP have a loss that occurs when they pass through the color component switching board 10. Therefore, the illumination efficiency of the fluorescent light RP and fluorescent light GP is smaller than that of the laser light YP.

ここで、蛍光YPに含まれる蛍光GPの光量と蛍光RPの光量との割合について、蛍光GPの光量が蛍光RPの光量よりも多いと仮定すると、スクリーンSに対する照明効率は、レーザ光BP>蛍光YP>蛍光GP>蛍光RPとなる。 Here, regarding the ratio of the light amount of the fluorescent GP and the light amount of the fluorescent RP contained in the fluorescent YP, assuming that the light amount of the fluorescent GP is larger than the light amount of the fluorescent RP, the illumination efficiency with respect to the screen S is laser light BP>fluorescent. YP>fluorescence GP>fluorescence RP.

この場合、蛍光RPの光量は他のレーザ光BP、蛍光YP、蛍光GPの光量よりも少な
いので、蛍光RPに混色が生じることに起因する色再現性の低下の影響が最も大きい。
In this case, since the amount of light of the fluorescent light RP is smaller than the amount of light of the other laser light BP, the fluorescent light YP, and the fluorescent light GP, the influence of the deterioration of the color reproducibility due to the color mixture of the fluorescent light RP is the largest.

そこで、この実施例3では、図22に破線で示すように、混色1d、混色1eが生じる
期間のみ、レーザダイオード1aとデジタルミラーマイクロデバイスDMDとの少なくと
も一方をオフする構成とする。これにより、色純度が低下し、色再現範囲が狭くなること
を極力防止しつつ、明るいプロジェクタを提供できる。
Therefore, in the third embodiment, as shown by the broken line in FIG. 22, at least one of the laser diode 1a and the digital mirror microdevice DMD is turned off only during the period when the mixed colors 1d and 1e occur. As a result, it is possible to provide a bright projector while preventing color purity from decreasing and narrowing the color reproduction range as much as possible.

ここでは、蛍光RPの照明効率が最も低い場合について説明したが、蛍光GPの照明効率が最も低い場合には、混色1f、1gが生じる期間のみ、レーザダイオード1aとデジタルミラーマイクロデバイスDMDとの少なくとも一方をオフする構成とすれば良い。 Here, the case where the illumination efficiency of the fluorescence RP is the lowest has been described, but when the illumination efficiency of the fluorescence GP is the lowest, at least the laser diode 1a and the digital mirror microdevice DMD are provided only during the period in which the mixed colors 1f and 1g occur. It may be configured so that one of them is turned off.

すなわち、照明効率の最も低い蛍光又はレーザ光BPについて、混色が生じる期間にレーザダイオード1a又はデジタルミラーマイクロデバイスDMDをオフする構成とすれば良い。 That is, for the fluorescent light or the laser light BP having the lowest illumination efficiency , the laser diode 1a or the digital mirror microdevice DMD may be turned off during a period in which color mixing occurs.

また、互いに異なる色の投射の際の混色が生じる期間中にもレーザダイオード1a又は
デジタルミラーマイクロデバイスDMDをオフする構成とすることもできる。
Further, the laser diode 1a or the digital mirror microdevice DMD can be turned off even during a period in which color mixture occurs when projecting different colors.

また、この実施例3では、光路切り替え盤3の境界r1の位相と色成分切り替え盤10
の境界r3の位相とを同期させて回転させている。
その結果、混色が生じる回数を減少させることができる。
また、ビームスポットBSPの径ΦとビームスポットBSP'の径Φ'との大きさを異な
らせ、光路切り替え盤3のビームスポットBSPの径Φと色成分切り替え盤10のビーム
スポットBSP'の径Φ'のうちのいずれか一方の径の大きな方のタイミングに合わせて、
レーザダイオード1aとデジタルミラーマイクロデバイスDMDとの少なくとも一方をオ
フする構成とする。これにより、オンオフ制御の簡素化を図ることができる。
In the third embodiment, the phase of the boundary r1 of the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 are used.
The phase is rotated in synchronization with the phase of the boundary r3.
As a result, the number of times color mixing occurs can be reduced.
Further, the diameter Φ of the beam spot BSP and the diameter Φ′ of the beam spot BSP′ are made different, and the diameter Φ of the beam spot BSP of the optical path switching board 3 and the diameter Φ of the beam spot BSP′ of the color component switching board 10 are set. According to the timing of the larger one of the two
At least one of the laser diode 1a and the digital mirror microdevice DMD is turned off. This can simplify the on/off control.

(実施例4)
この実施例4では、この青色成分のレーザ光BPとは異なる緑色の色成分を含む蛍光G
Pと赤色成分の蛍光RPとを含む黄色の蛍光YPを発生する蛍光膜5aを蛍光体5に設け
る構成として説明した。
(Example 4)
In the fourth embodiment, the fluorescence G containing a green color component different from the blue component laser light BP.
In the above description, the phosphor 5 is provided with the phosphor film 5a that generates the yellow fluorescence YP containing P and the red component fluorescence RP.

しかしながら、図23に示すように、レーザ光BPにより励起されて緑色成分の蛍光G
Pを発生する蛍光膜5a'又はレーザ光BPにより励起されて赤色成分の蛍光RPを発生
する蛍光膜5a"を蛍光体5に設ける構成とすることもできる。
However, as shown in FIG. 23, fluorescence G of the green component is excited by the laser beam BP.
Alternatively, the phosphor 5 may be provided with a fluorescent film 5 a ′ that generates P or a fluorescent film 5 a ″ that is excited by the laser light BP to generate fluorescence RP of a red component.

このような構成とすれば、緑色成分の蛍光GPを投射する期間又は赤色成分の蛍光RP
を投射する期間には、蛍光膜5a'、5a”を利用することができる。
With such a configuration, the period during which the green component fluorescence GP is projected or the red component fluorescence RP
The fluorescent films 5a′ and 5a″ can be used during the period of projecting.

このため、蛍光膜5aから緑色成分の蛍光GP又は赤色成分の蛍光RPを色成分切り替え盤10により取り出す必要がなくなり、緑色成分の蛍光GP又は赤色成分の蛍光RPの照明効率を向上させることができる。 Therefore, it is not necessary to take out the green component fluorescence GP or the red component fluorescence RP from the fluorescent film 5a by the color component switching board 10, and the illumination efficiency of the green component fluorescence GP or the red component fluorescence RP can be improved. ..

なお、この場合、色成分切り替え盤10により特定の波長の光をカットする構成とする
こともできる。
例えば、緑色成分の蛍光GPを発生する蛍光膜5a'を用いる場合、蛍光GPのスペク
トルのうちの特定波長の蛍光をカットすることにより、蛍光GPの色度を調整することが
できる。
In this case, the color component switching board 10 may be configured to cut off light of a specific wavelength.
For example, in the case of using the fluorescent film 5a′ that generates the fluorescent GP of the green component, the chromaticity of the fluorescent GP can be adjusted by cutting the fluorescent light of a specific wavelength in the spectrum of the fluorescent GP.

具体的には、蛍光GPの長波長領域の光をカットすることにより、緑色の純度をあげる
ことができる。
Specifically, the green purity can be increased by cutting off the light in the long wavelength region of the fluorescent GP.

1…光源部
3…光路切り替え盤(光路切り替え部)
5…蛍光体
10…色成分切り替え盤(色成分切り替え部)
13…画像形成パネル(画像形成素子)
S…スクリーン
1... Light source section 3... Optical path switching board (optical path switching section)
5... Phosphor 10... Color component switching board (color component switching unit)
13... Image forming panel (image forming element)
S... screen

特許第4711154号Patent No. 4711154

Claims (2)

複数の色の光を発する光源装置と、前記複数の色の光が順次照射されて画像を形成する画像形成素子とを備え、前記画像形成素子に形成された画像を投射するプロジェクタにおいて、
前記光源装置は、
可視光の励起光を発する光源部と、
前記光源部が発した前記励起光により蛍光を発する蛍光部と、
前記蛍光部が発した前記蛍光から前記蛍光とは異なる色の色光を取り出し、前記励起光と前記色光とを切り替え射出する色成分切り替え部とを備え、
前記蛍光部における前記蛍光の発光のタイミングと、前記色成分切り替え部が前記励起光と前記色光とを切り替えるタイミングとが、同期されており、
前記蛍光から取り出され前記蛍光とは異なる色の前記色光は、前記励起光よりも、スクリーンに対する照明効率が低く、
前記色成分切り替え部が前記励起光と前記色光とを切り替えるタイミングのうち、前記色光寄りの期間は前記光源部と前記画像形成素子との少なくとも一方によって投射像の明るさを低下させ、前記励起光寄りの期間は前記投射像の明るさを低下させないことを特徴とするプロジェクタ。
In a projector that includes a light source device that emits light of a plurality of colors and an image forming element that is sequentially irradiated with the light of the plurality of colors to form an image, and that projects an image formed on the image forming element.
The light source device,
A light source unit that emits excitation light of visible light,
A fluorescent part that emits fluorescence by the excitation light emitted from the light source part,
From the fluorescent light emitted from the fluorescent portion, the color light different from the fluorescent light is taken out, and the excitation light and the color light are provided with a color component switching portion that switches and emits the light.
Timing of emission of the fluorescence in the fluorescent unit, and the timing at which the color component switching unit switches the excitation light and the color light are synchronized,
The colored light extracted from the fluorescent light and having a color different from the fluorescent light is lower in illumination efficiency for the screen than the excitation light,
Of the timing when the color component switching unit switches between the excitation light and the color light, the brightness of the projected image is reduced by at least one of the light source unit and the image forming element during the period closer to the color light, and the excitation light projector, characterized in that the duration of the deviation does not reduce the brightness of the previous SL projected image.
可視光の励起光を発する光源部と、
前記光源部が発した前記励起光により蛍光を発する蛍光部と、
前記蛍光部が発した前記蛍光から前記蛍光とは異なる色の色光を取り出し、前記励起光と前記色光とを切り替え射出する色成分切り替え部とを備え、
前記蛍光部における前記蛍光の発光のタイミングと、前記色成分切り替え部が前記励起光と前記色光とを切り替えるタイミングとが、同期されており、
前記蛍光から取り出され前記蛍光とは異なる色の前記色光は、前記励起光よりも、照明効率が低く、
前記色成分切り替え部が前記励起光と前記色光とを切り替えるタイミングのうち、前記色光寄りの期間は前記光源部の出力を低下させ、前記励起光寄りの期間は前記光源部の出力を低下させないことを特徴とする光源装置。
A light source unit that emits excitation light of visible light,
A fluorescent part that emits fluorescence by the excitation light emitted from the light source part,
From the fluorescent light emitted from the fluorescent portion, the color light different from the fluorescent light is taken out, and the excitation light and the color light are provided with a color component switching portion that switches and emits the light.
Timing of emission of the fluorescence in the fluorescent unit, and the timing at which the color component switching unit switches the excitation light and the color light are synchronized,
Wherein the color light of different colors from that of the fluorescent taken from fluorescence than said excitation light, lighting efficiency is low,
Of the timing at which the color component switching section switches between the color light and the excitation light, the color period of light toward reduces the output of the light source unit, the period of the excitation light toward the reduction of the output of the light source unit light source device according to claim was a Ikoto.
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