WO2021015152A1 - Light source device and projection device - Google Patents
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Definitions
- An object of the present invention is to provide a small light source device and a projection device.
- the projection device includes the above-mentioned light source device, a display element that is irradiated with the light source light from the light source device to form an image light, and a projection that projects the image light emitted from the display element onto a screen. It is characterized by having an optical system, the display element, and a projection device control unit that controls the light source device.
- control unit 38 controls a light source control circuit 41 as a light source control unit, and the light source control circuit 41 so that light in a predetermined wavelength band required at the time of image generation is emitted from the light source device 60.
- the light emission of the red light source device, the green light source device, and the blue light source device of the light source device 60 is individually controlled.
- the diffusion transmission region 103a is formed as a region in which blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 700, which is laser light, is incident, and the laser light is diffused and transmitted.
- the diffusion transmission region 103a is formed by a diffusion plate formed in the shape of an arc plate.
- the transmission region 103b is formed as a region for transmitting the red wavelength band light from the red light source device 120 without diffusing it.
- the transmission region 103b is formed by a glass plate formed in the shape of an arc plate.
- the diffusion transmission region 103a and the transmission region 103b form a light transmission region 103 that emits light incident from one surface side from the other surface side.
- a dichroic mirror 146A that reflects blue wavelength band light and green wavelength band light and transmits red wavelength band light is similarly provided with FIG. 4 of the second embodiment. Be placed.
- the fluorescent wheel 101 is provided with a fluorescent light emitting region 102 that emits fluorescent light. As a result, bright fluorescent light can be used as a light source.
Abstract
[Problem] To provide a small light source device and projection device. [Solution] A light source device 60 comprises: a blue laser diode 71 in an excitation light irradiation device 700 for emitting first wavelength band light; a red light source 121 in a red light source device 120 for emitting second-wavelength band light; a fluorescent wheel 101 in which a wavelength conversion region 102 and a light transmitting region 103 are circumferentially arranged side by side, wherein the wavelength conversion region 102 is a region for converting the first wavelength band light incident from one surface to third-wavelength band light with a different wavelength band from the first wavelength band light and the second wavelength band light and outputting the third wavelength band light from the other surface, and the light transmitting region 103 is a region for outputting the first wavelength band light incident from one surface from the other surface; and a dichroic mirror 146 that transmits one of the first and second wavelength band light and reflects the other.
Description
本発明は、光源装置と、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 this light source device.
従来から、青色波長帯域光を出射する青色光源装置と、青色光源装置からの光を励起光として緑色波長帯域光を出射する蛍光発光領域及び拡散透過領域を備える蛍光ホイールと、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置を備える投影装置が開示されている。例えば、特許文献１では、蛍光である緑色波長帯域光は蛍光ホイールの正面側に出射される。青色波長帯域光は、青色光源装置からの光が蛍光ホイールの拡散透過領域を拡散透過させて、その光を複数の反射ミラーや集光レンズにより蛍光ホイールの背面側から取り廻して緑色波長帯域光や赤色波長帯域光と同じ光路上に導光される。
Conventionally, a blue light source device that emits blue wavelength band light, a fluorescent wheel that has a fluorescence emission region and a diffusion transmission region that emit green wavelength band light using light from the blue light source device as excitation light, and red wavelength band light have been used. A projection device including a red light source device that emits light is disclosed. For example, in Patent Document 1, fluorescent green wavelength band light is emitted to the front side of the fluorescent wheel. In the blue wavelength band light, the light from the blue light source device diffuses and transmits the diffused transmission region of the fluorescent wheel, and the light is circulated from the back side of the fluorescent wheel by a plurality of reflection mirrors and condenser lenses to obtain green wavelength band light. The light is guided on the same optical path as the light in the red wavelength band.
特許文献１の投影装置の蛍光ホイール装置のように、正面側から蛍光光が出射される蛍光ホイールについて励起光を青色波長帯域光の光源とするためには、蛍光ホイールの背面側から青色波長帯域光を取り廻すための光学素子を配置する必要があり、装置が大型化してしまうことがあった。
In order to use the excitation light as the light source of the blue wavelength band light for the fluorescent wheel in which the fluorescent light is emitted from the front side like the fluorescent wheel device of the projection device of Patent Document 1, the blue wavelength band is from the back side of the fluorescent wheel. It was necessary to arrange an optical element to handle the light, which sometimes made the device large.
本発明は、小型の光源装置及び投影装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a small light source device and a projection device.
本発明の光源装置は、第１波長帯域光を出射する第１の光源と、前記第１波長帯域光とは波長帯域の異なる第２波長帯域光を出射する第２の光源と、一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を受けて、前記第１波長帯域光と前記第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光に変換し、前記第３波長帯域光を他方の面側から出射する波長変換領域と、前記一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を前記他方の面側から出射する透光領域と、が周方向に並設されるホイールと、前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射するダイクロイックミラーと、を有することを特徴とする。
The light source device of the present invention has one surface of a first light source that emits first wavelength band light and a second light source that emits second wavelength band light having a wavelength band different from that of the first wavelength band light. Upon receiving the first wavelength band light incident from the side, the first wavelength band light and the second wavelength band light are converted into third wavelength band light having different wavelength bands, and the third wavelength band light is converted into the other. A wheel in which a wavelength conversion region emitted from the surface side of the above and a translucent region emitting the first wavelength band light incident from the one surface side from the other surface side are arranged side by side in the circumferential direction. It is characterized by having a dichroic mirror that transmits one of the first wavelength band light and the second wavelength band light and reflects the other.
本発明に係る投影装置は、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。
The projection device according to the present invention includes the above-mentioned light source device, a display element that is irradiated with the light source light from the light source device to form an image light, and a projection that projects the image light emitted from the display element onto a screen. It is characterized by having an optical system, the display element, and a projection device control unit that controls the light source device.
本発明によれば、小型の光源装置及び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 small light source device and a projection device.
（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態を図に基づいて説明する。図１は投影装置１０の投影装置制御部の機能回路ブロックを示す図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と表示駆動部２６とを含むフォーマッターユニットから構成される。 (First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a functional circuit block of a projection device control unit of theprojection device 10. The projection device control unit is composed of a CPU including an image conversion unit 23 and a control unit 38, a front-end unit including an input / output interface 22, and a formatter unit including a display encoder 24 and a display drive unit 26.
以下、本発明に係る第１実施形態を図に基づいて説明する。図１は投影装置１０の投影装置制御部の機能回路ブロックを示す図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と表示駆動部２６とを含むフォーマッターユニットから構成される。 (First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a functional circuit block of a projection device control unit of the
この制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成される。
The control unit 38 controls the operation of each circuit in the projection device 10, and is composed of a ROM that fixedly stores operation programs such as a CPU and various settings, and a RAM that is used as a work memory. To.
そして、この制御手段により、入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。
Then, by this control means, the image signals of various standards input from the input / output connector unit 21 are displayed in a predetermined format suitable for display by the image conversion unit 23 via the input / output interface 22 and the system bus (SB). After being converted into a unified signal, it is output to the display encoder 24.
また、表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。
Further, 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り、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動するものである。
The display drive unit 26 functions as a display element control means, and drives the display element 51, which is a spatial light modulation element (SOM), at an appropriate frame rate in response to the image signal output from the display encoder 24. It is a thing.
そして、この投影装置１０では、光源装置６０から出射された光線束について光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像を形成し、投影光学系を介して図示しないスクリーン等の被投影体に画像を投影表示する。なお、この投影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。
Then, in this projection device 10, by irradiating the display element 51 with the light bundle emitted from the light source device 60 via the optical system, an optical image is formed by the reflected light of the display element 51, and the light image is formed through the projection optical system. The image is projected and displayed on a projected object such as a screen (not shown). The movable lens group 235 of this projection optical system is driven by the lens motor 45 for zoom adjustment and focus adjustment.
また、画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。
Further, the image compression / decompression unit 31 performs a recording process of sequentially writing the luminance signal and the color difference signal of the image signal to the memory card 32, which is a detachable recording medium, by compressing the data by processing such as ADCT and Huffman coding. ..
さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。
Further, the image compression / decompression unit 31 reads the image data recorded in the memory card 32 in the playback mode, decompresses the individual image data constituting the series of moving images in units of one frame, and converts the image data into an image. It outputs to the display encoder 24 via the unit 23, and performs a process that enables display of a moving image or the like based on the image data stored in the memory card 32.
そして、投影装置１０の筐体に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。
Then, the operation signal of the key / indicator unit 37 composed of the main key and the indicator provided in the housing of the projection device 10 is directly sent to the control unit 38, and the key operation signal from the remote controller is received by Ir. The code signal received by the unit 35 and demodulated by the Ir processing unit 36 is output to the control unit 38.
なお、制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。
The voice processing unit 47 is connected to the control unit 38 via the system bus (SB). The voice processing unit 47 includes a sound source circuit such as a PCM sound source, converts voice data into analog in the projection mode and the reproduction mode, and drives the speaker 48 to emit loud sound.
また、制御部３８は、光源制御部としての光源制御回路４１を制御しており、この光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、光源装置６０の赤色光源装置、緑色光源装置及び青色光源装置の発光を個別に制御する。
Further, the control unit 38 controls a light source control circuit 41 as a light source control unit, and the light source control circuit 41 so that light in a predetermined wavelength band required at the time of image generation is emitted from the light source device 60. , The light emission of the red light source device, the green light source device, and the blue light source device of the light source device 60 is individually controlled.
さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフにする等の制御も行う。
Further, the control unit 38 causes the cooling fan drive control circuit 43 to 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 keeps the cooling fan rotating even after the power of the projection device 10 main body is turned off by a timer or the like in the cooling fan drive control circuit 43, or depending on the result of temperature detection by the temperature sensor, the projection device 10 main body It also controls such as turning off the power.
次に、この投影装置１０の内部構造について述べる。図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置１０の筐体は、略箱状に形成されて、上面及び下面と、正面パネル１２、背面パネル１３、右側パネル１４及び左側パネル１５を備える。なお、以下の説明においては、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。
Next, the internal structure of the projection device 10 will be described. FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal structure of the projection device 10. Here, the housing of the projection device 10 is formed in a substantially box shape, and includes an upper surface and a lower surface, a front panel 12, a back panel 13, a right panel 14, and a left panel 15. In the following description, the left and right sides of the projection device 10 indicate the left-right direction with respect to the projection direction, and the front-back direction indicates the front-back direction with respect to the screen side direction of the projection device 10 and the traveling direction of the light flux. ..
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と左側パネル１５との間に、光源側光学系１７０や投影光学系２２０が配置されている。
The projection device 10 includes a control circuit board 241 in the vicinity of the right panel 14. The control circuit board 241 includes a power supply circuit block, a light source control block, and the like. Further, the projection device 10 includes a light source device 60 on the side of the control circuit board 241, that is, in a substantially central portion of the projection device 10 housing. Further, in the projection device 10, a light source side optical system 170 and a projection optical system 220 are arranged between the light source device 60 and the left panel 15.
光源装置６０は、青色波長帯域光（第１波長帯域光）の光源であって励起光源である励起光照射装置７００と、赤色波長帯域光（第２波長帯域光）の光源である赤色光源装置１２０と、緑色波長帯域光（第３波長帯域光）の光源である緑色光源装置８０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７００と蛍光ホイール装置１００により構成される。また、光源装置６０には、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、赤色波長帯域光を導光する導光光学系１４０が配置されている。導光光学系１４０は、ダイクロイックミラー１４６、反射ミラー１４７（全反射ミラー）を備えて、励起光照射装置７００や緑色光源装置８０、赤色光源装置１２０から出射される各色波長帯域光を、ライトトンネル１７５の入射口に集光する。
The light source device 60 includes an excitation light irradiation device 700 which is a light source of blue wavelength band light (first wavelength band light) and is an excitation light source, and a red light source device which is a light source of red wavelength band light (second wavelength band light). It includes 120 and a green light source device 80 which is a light source of green wavelength band light (third wavelength band light). The green light source device 80 includes an excitation light irradiation device 700 and a fluorescence wheel device 100. Further, the light source device 60 is provided with a light guide optical system 140 that guides blue wavelength band light, green wavelength band light, and red wavelength band light. The light guide optical system 140 includes a dichroic mirror 146 and a reflection mirror 147 (total reflection mirror), and light tunnels each color wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 700, the green light source device 80, and the red light source device 120. Focuses on the incident port of 175.
光源部である励起光照射装置７００は、投影装置１０筐体の左右方向における略中央部分に配置される。励起光照射装置７００は、２行４列の合計８個の半導体発光素子とされる複数の青色レーザダイオード７１（第１の光源）が保持部材７３０に保持される。各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ７３が夫々配置されている。励起光照射装置７００は、出射光が正面パネル１２方向に出射するよう配置される。
The excitation light irradiation device 700, which is a light source unit, is arranged at a substantially central portion in the left-right direction of the projection device 10 housing. In the excitation light irradiation device 700, a plurality of blue laser diodes 71 (first light source), which are a total of eight semiconductor light emitting elements in 2 rows and 4 columns, are held by the holding member 730. On the optical axis of each blue laser diode 71, a collimator lens 73 that converts the light emitted from each blue laser diode 71 into parallel light is arranged so as to enhance the directivity. The excitation light irradiation device 700 is arranged so that the emitted light is emitted in the front panel 12 direction.
励起光照射装置７００には、保持部材７３０の右側パネル１４側に、保持部材７３０と図示しないヒートパイプ等で熱接続するヒートシンク８１が設けられる。ヒートシンク８１と背面パネル１３との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１とヒートシンク８１とによって青色レーザダイオード７１が冷却される。さらに、励起光照射装置７００と背面パネル１３との間にも冷却ファン２６１が配置される。
The excitation light irradiation device 700 is provided with a heat sink 81 on the right side panel 14 side of the holding member 730, which is thermally connected to the holding member 730 by a heat pipe or the like (not shown). A cooling fan 261 is arranged between the heat sink 81 and the back panel 13, and the blue laser diode 71 is cooled by the cooling fan 261 and the heat sink 81. Further, a cooling fan 261 is also arranged between the excitation light irradiation device 700 and the back panel 13.
緑色光源装置８０における蛍光ホイール装置１００は、蛍光ホイール１０１、モータ１１０、集光レンズ群１１１及び集光レンズ１１５を備える。蛍光ホイール１０１は、右側パネル１４と平行となるように、つまり、蛍光ホイール１０１は、ダイクロイックミラー１４６を反射した励起光とされる青色波長帯域光の光軸と直交するように配置される。集光レンズ群１１１は励起光を集光して蛍光ホイール１０１に照射し、集光レンズ１１５は蛍光ホイール１０１から左側パネル１５方向に出射される光線束を集光する。
The fluorescence wheel device 100 in the green light source device 80 includes a fluorescence wheel 101, a motor 110, a condenser lens group 111, and a condenser lens 115. The fluorescence wheel 101 is arranged so as to be parallel to the right panel 14, that is, the fluorescence wheel 101 is arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the blue wavelength band light which is the excitation light reflected by the dichroic mirror 146. The condenser lens group 111 collects the excitation light and irradiates the fluorescence wheel 101, and the condenser lens 115 collects a bundle of light emitted from the fluorescence wheel 101 in the direction of the left panel 15.
蛍光ホイール１０１は、図３に示すように、板状の金属基材１０１ａで円板状に形成される。蛍光ホイール１０１の中央にはモータ１１０のモータ軸１１２が接続されて、蛍光ホイール１０１はモータ１１０により回転駆動される。蛍光ホイール１０１（ホイール）の金属基材１０１ａには、蛍光発光領域１０２（波長変換領域）と、拡散透過領域１０３ａと、透過領域１０３ｂと、が並設される。蛍光発光領域１０２は約２００度、拡散透過領域１０３ａは約６０度、透過領域１０３ｂは約１００度の角度範囲で形成される。蛍光発光領域１０２、拡散透過領域１０３ａ及び透過領域１０３ｂは、金属基材１０１ａに対してそれぞれ嵌め込み形成されている。
As shown in FIG. 3, the fluorescent wheel 101 is formed of a plate-shaped metal base material 101a in a disk shape. The motor shaft 112 of the motor 110 is connected to the center of the fluorescent wheel 101, and the fluorescent wheel 101 is rotationally driven by the motor 110. A fluorescence emission region 102 (wavelength conversion region), a diffusion transmission region 103a, and a transmission region 103b are arranged side by side on the metal base material 101a of the fluorescence wheel 101 (wheel). The fluorescence light emitting region 102 is formed in an angle range of about 200 degrees, the diffusion transmission region 103a is formed in an angle range of about 60 degrees, and the transmission region 103b is formed in an angle range of about 100 degrees. The fluorescence light emitting region 102, the diffusion transmission region 103a, and the transmission region 103b are respectively fitted and formed in the metal base material 101a.
蛍光発光領域１０２は、円弧板状の透過型蛍光体により形成される。透過型蛍光体は、一方の面側から励起光が入射して該励起光により励起された蛍光光が他方の面側から出射する。透過型蛍光体は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の有機系バインダー又は無機系バインダーに蛍光体を分散して固定して形成したり、ガラス粉末と蛍光体の粉末とを含む混合粉末の焼結体として形成することができる。または、円弧板状に形成される透過ガラスの一方の面又は他方の面に蛍光体を敷設して形成することもできる。
The fluorescence light emitting region 102 is formed by an arc plate-shaped transmissive phosphor. In the transmissive phosphor, the excitation light is incident from one surface side, and the fluorescent light excited by the excitation light is emitted from the other surface side. The transmissive phosphor is formed by dispersing and fixing the phosphor in an organic binder such as a silicone resin or an epoxy resin or an inorganic binder, or firing a mixed powder containing a glass powder and a phosphor powder. It can be formed as a body. Alternatively, the phosphor may be laid on one surface or the other surface of the transparent glass formed in the shape of an arc plate.
透過型蛍光体の蛍光体からの蛍光光は、全方位に出射される。従って、透過型蛍光体の一方の面側又は他方の面側には、所定の光を透過又は反射するフィルタが設けられる。例えば、励起光が入射する一方の面側（本実施形態では蛍光ホイール１０１の正面側）に該フィルタを設けた場合には、該フィルタは励起光（青色波長帯域光）を透過して、蛍光光（緑色波長帯域光）を反射するよう形成する。一方、励起光が入射する側と反対の他方の面側（本実施形態では蛍光ホイール１０１の背面側）に該フィルタを設けた場合には、該フィルタは励起光を反射して、蛍光光を透過するように形成する。
Fluorescent light from the phosphor of the transmissive phosphor is emitted in all directions. Therefore, a filter that transmits or reflects predetermined light is provided on one surface side or the other surface side of the transmissive phosphor. For example, when the filter is provided on one surface side (in the present embodiment, the front side of the fluorescent wheel 101) on which the excitation light is incident, the filter transmits the excitation light (blue wavelength band light) and fluoresces. It is formed to reflect light (green wavelength band light). On the other hand, when the filter is provided on the other surface side (the back side of the fluorescent wheel 101 in the present embodiment) opposite to the side on which the excitation light is incident, the filter reflects the excitation light and emits fluorescent light. It is formed so as to be transparent.
また、拡散透過領域１０３ａは、レーザ光である励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を入射させ、該レーザ光を拡散させて透過させる領域として形成される。例えば、拡散透過領域１０３ａは、円弧板状に形成した拡散板により形成される。一方、透過領域１０３ｂは、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を拡散させないで透過させる領域として形成される。例えば、透過領域１０３ｂは、円弧板状に形成したガラス板により形成される。拡散透過領域１０３ａ及び透過領域１０３ｂにより、一方の面側から入射する光を他方の面側から出射する透光領域１０３が形成される。
Further, the diffusion transmission region 103a is formed as a region in which blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 700, which is laser light, is incident, and the laser light is diffused and transmitted. For example, the diffusion transmission region 103a is formed by a diffusion plate formed in the shape of an arc plate. On the other hand, the transmission region 103b is formed as a region for transmitting the red wavelength band light from the red light source device 120 without diffusing it. For example, the transmission region 103b is formed by a glass plate formed in the shape of an arc plate. The diffusion transmission region 103a and the transmission region 103b form a light transmission region 103 that emits light incident from one surface side from the other surface side.
赤色光源装置１２０は、出射光が左側パネル１５側に出射されるよう配置された赤色光源１２１と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、が備えられる。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオード（第２の光源）である。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を備える。ヒートシンク１３０の右側パネル１４側に配置される冷却ファン２６１は、このヒートシンク１３０を冷却して赤色光源１２１が冷却される。
The red light source device 120 includes a red light source 121 arranged so that the emitted light is emitted to the left panel 15 side, and a condensing lens group 125 that collects the emitted light from the red light source 121. The red light source 121 is a red light emitting diode (second light source) which is a semiconductor light emitting element that emits light in the red wavelength band. The red light source device 120 includes a heat sink 130 arranged on the right side panel 14 side of the red light source 121. The cooling fan 261 arranged on the right side panel 14 side of the heat sink 130 cools the heat sink 130 to cool the red light source 121.
赤色光源装置１２０からの出射光と励起光照射装置７００からの出射光が交差する位置には、ダイクロイックミラー１４６が配置される。ダイクロイックミラー１４６は、赤色波長帯域光を透過して、青色波長帯域光を反射する。従って、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光は、ダイクロイックミラー１４６を透過して集光レンズ群１１１に入射する。一方、励起光照射装置７００から出射される青色波長帯域光は、ダイクロイックミラー１４６により光軸を９０度変換して左側パネル１５側に反射され、集光レンズ群１１１に入射する。
A dichroic mirror 146 is arranged at a position where the light emitted from the red light source device 120 and the light emitted from the excitation light irradiation device 700 intersect. The dichroic mirror 146 transmits the red wavelength band light and reflects the blue wavelength band light. Therefore, the red wavelength band light emitted from the red light source device 120 passes through the dichroic mirror 146 and is incident on the condenser lens group 111. On the other hand, the blue wavelength band light emitted from the excitation light irradiation device 700 is reflected on the left panel 15 side by converting the optical axis by 90 degrees by the dichroic mirror 146, and is incident on the condenser lens group 111.
集光レンズ１１５の左側パネル１５側には、反射ミラー１４７が配置される。反射ミラー１４７は、集光レンズ１１５から出射される光の光軸を９０度変換して背面パネル１３側に反射して、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射させる。なお、反射ミラー１４７を設けずに、集光レンズ１１５から出射した光を集光レンズ１７３に入射させるよう構成してもよい。
A reflection mirror 147 is arranged on the left panel 15 side of the condenser lens 115. The reflection mirror 147 converts the optical axis of the light emitted from the condenser lens 115 by 90 degrees, reflects the light toward the back panel 13, and causes the light to enter the condenser lens 173 of the light source side optical system 170. The light emitted from the condenser lens 115 may be incident on the condenser lens 173 without providing the reflection mirror 147.
光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３，ライトトンネル１７５，集光レンズ１７８，光軸変換ミラー１８１，集光レンズ１８３，照射ミラー１８５，コンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影光学系２２０に向けて出射するので、投影光学系２２０の一部ともされている。
The light source side optical system 170 is composed of a condenser lens 173, a light tunnel 175, a condenser lens 178, an optical axis conversion mirror 1811, 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 back panel 13 side of the condenser lens 195 toward the projection optical system 220, it is also regarded as a part of the projection optical system 220. There is.
ライトトンネル１７５の近傍には、ライトトンネル１７５の入射口に光源光を集光する集光レンズ１７３が配置されている。よって、反射ミラー１４７を反射した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光され、ライトトンネル１７５に入射される。ライトトンネル１７５に入射された光線束は、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。
In the vicinity of the light tunnel 175, a condenser lens 173 that collects the light source light is arranged at the incident port of the light tunnel 175. Therefore, the red wavelength band light, the green wavelength band light, and the blue wavelength band light reflected by the reflection mirror 147 are collected by the condenser lens 173 and incident on the light tunnel 175. The ray bundle incident on the light tunnel 175 is made into a ray bundle having a uniform intensity distribution by the light tunnel 175.
ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。
An optical axis conversion mirror 181 is arranged on the optical axis on the back panel 13 side of the light tunnel 175 via a condenser lens 178. The light beam emitted from the exit port of the light tunnel 175 is focused by the condenser lens 178, and then the optical axis is converted to the left panel 15 side by the optical axis conversion mirror 181.
光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１は、背面パネル１３側にヒートシンク１９０が設けられ、このヒートシンク１９０により表示素子５１は冷却される。
The light beam reflected by the optical axis conversion mirror 181 is focused by the condenser lens 183, and then is irradiated to the display element 51 by the irradiation mirror 185 via the condenser lens 195 at a predetermined angle. The display element 51, which is a DMD, is provided with a heat sink 190 on the back panel 13 side, and the display element 51 is cooled by the heat sink 190.
光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５，可動レンズ群２３５，固定レンズ群２２５により構成されている。可動レンズ群２３５は、レンズモータにより移動可能に形成される。そして、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。
The light bundle, which is the light source light applied to the image forming surface of the display element 51 by the light source side optical system 170, is reflected by the image forming surface of the display element 51 and projected onto the screen as projected light via the projection optical system 220. The light source. Here, the projection optical system 220 is composed of a condenser lens 195, a movable lens group 235, and a fixed lens group 225. The movable lens group 235 is movably formed by a lens motor. The movable lens group 235 and the fixed lens group 225 are built in the fixed lens barrel. Therefore, the fixed lens barrel provided with the movable lens group 235 is a variable focus type lens, and is formed so that zoom adjustment and focus adjustment are possible.
このように投影装置１０を構成することで、入出力インターフェース２２を介して入力される画像信号に応じて光源制御回路４１により励起光照射装置７００及び赤色光源装置１２０が選択的に駆動される。従って、励起光照射装置７００及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光が出射される。すると、青色光源とされる励起光照射装置７００、緑色光源装置８０及び赤色光源装置１２０から出射された赤色、緑色及び青色の各波長帯域光は、導光光学系１４０を介して集光レンズ１７３及びライトトンネル１７５に順次入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。
By configuring the projection device 10 in this way, the excitation light irradiation device 700 and the red light source device 120 are selectively driven by the light source control circuit 41 according to the image signal input via the input / output interface 22. Therefore, light is emitted from the excitation light irradiation device 700 and the red light source device 120 at different timings. Then, the red, green, and blue wavelength band lights emitted from the excitation light irradiation device 700, the green light source device 80, and the red light source device 120, which are the blue light sources, are collected by the condenser lens 173 via the light guide optical system 140. Since the light is sequentially incident on the light tunnel 175 and further incident on the display element 51 via the light source side optical system 170, the DMD, which is the display element 51 of the projection device 10, displays the light of each color in a time-divided manner according to the data. This makes it possible to project a color image on the screen.
（第２実施形態）
次に、図４に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態における投影装置１０Ａは、第１実施形態における励起光照射装置７００の配置を変更したものである。本実施形態における励起光照射装置７００は、出射光が赤色光源装置１２０の出射光と平行となるように配置した。従って、蛍光ホイール１０１上の照射スポットは、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光が照射される照射スポットに加えて、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光が照射される照射スポットが形成される。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Theprojection device 10A in the present embodiment is a modification of the arrangement of the excitation light irradiation device 700 in the first embodiment. The excitation light irradiation device 700 in the present embodiment is arranged so that the emitted light is parallel to the emitted light of the red light source device 120. Therefore, as the irradiation spot on the fluorescence wheel 101, in addition to the irradiation spot irradiated with the red wavelength band light from the red light source device 120, the irradiation spot irradiated with the blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 700 is formed. Will be done.
次に、図４に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態における投影装置１０Ａは、第１実施形態における励起光照射装置７００の配置を変更したものである。本実施形態における励起光照射装置７００は、出射光が赤色光源装置１２０の出射光と平行となるように配置した。従って、蛍光ホイール１０１上の照射スポットは、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光が照射される照射スポットに加えて、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光が照射される照射スポットが形成される。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
２つの照射スポットは、蛍光ホイール１０１の円周上の任意の位置に設定することができる。また、これに合わせて、蛍光ホイール装置１００には、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１及び蛍光ホイール１０１の透過領域１０３ｂを透過する赤色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５に加えて、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１ａ及び蛍光ホイール１０１の拡散透過領域１０３ａを拡散透過する青色波長帯域光又は励起光としての励起光照射装置７００からの青色波長帯域光が蛍光発光領域１０２を照射することにより蛍光体が励起されて蛍光ホイール１０１の背面側から出射される蛍光光である緑色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５ａが配置される。
The two irradiation spots can be set at arbitrary positions on the circumference of the fluorescent wheel 101. In line with this, the fluorescence wheel device 100 collects the red wavelength band light transmitted through the condensing lens group 111 that collects the red wavelength band light from the red light source device 120 and the transmission region 103b of the fluorescence wheel 101. In addition to the light condensing lens 115, the blue wavelength band light or the excitation light that diffuses and transmits the condensing lens group 111a that condenses the blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 700 and the diffusion transmission region 103a of the fluorescence wheel 101. When the blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 700 irradiates the fluorescence emission region 102, the phosphor is excited and the green wavelength band light which is the fluorescent light emitted from the back side of the fluorescence wheel 101 is condensed. Condensing lens 115a is arranged.
集光レンズ１１５ａの左側パネル１５側には、ダイクロイックミラー１４６Ａが配置される。ダイクロイックミラー１４６Ａは、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して、赤色波長帯域光を透過させる。
A dichroic mirror 146A is arranged on the left panel 15 side of the condenser lens 115a. The dichroic mirror 146A reflects blue wavelength band light and green wavelength band light to transmit red wavelength band light.
従って、ダイクロイックミラー１４６Ａは、蛍光ホイール１０１の拡散透過領域１０３ａを介して集光レンズ１１５ａから出射される拡散透過された青色波長帯域光や蛍光発光領域１０２の蛍光体が励起されて集光レンズ１１５ａから出射される緑色波長帯域光を背面パネル１３側に反射して、集光レンズ１７３に入射させる。そして、集光レンズ１１５から出射される赤色波長帯域光は、反射ミラー１４７により背面パネル１３側に反射され、ダイクロイックミラー１４６Ａを透過して集光レンズ１７３に入射される。このように、ダイクロイックミラー１４６Ａを介して、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光の光軸が集光レンズ１７３において同一の光軸に合わせられる。
Therefore, in the dichroic mirror 146A, the diffused and transmitted blue wavelength band light emitted from the condenser lens 115a via the diffusion transmission region 103a of the fluorescence wheel 101 and the phosphor in the fluorescence emission region 102 are excited to excite the condenser lens 115a. The green wavelength band light emitted from the light is reflected toward the back panel 13 side and incident on the condenser lens 173. Then, the red wavelength band light emitted from the condenser lens 115 is reflected by the reflection mirror 147 toward the back panel 13 side, passes through the dichroic mirror 146A, and is incident on the condenser lens 173. In this way, the optical axes of the red wavelength band light, the green wavelength band light, and the blue wavelength band light are aligned with the same optical axis in the condenser lens 173 via the dichroic mirror 146A.
（第３実施形態）
次に、図５に基づいて、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態における投影装置１０Ｂは、第２実施形態の図４における赤色光源装置１２０の配置を変更したものである。即ち、本実施形態における赤色光源装置１２０は、出射光が蛍光ホイール１０１を透過せずに、出射光が励起光照射装置７００の出射光と略垂直となるように配置した。 (Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Theprojection device 10B in the present embodiment is a modification of the arrangement of the red light source device 120 in FIG. 4 of the second embodiment. That is, the red light source device 120 in the present embodiment is arranged so that the emitted light does not pass through the fluorescence wheel 101 and the emitted light is substantially perpendicular to the emitted light of the excitation light irradiating device 700.
次に、図５に基づいて、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態における投影装置１０Ｂは、第２実施形態の図４における赤色光源装置１２０の配置を変更したものである。即ち、本実施形態における赤色光源装置１２０は、出射光が蛍光ホイール１０１を透過せずに、出射光が励起光照射装置７００の出射光と略垂直となるように配置した。 (Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
従って、蛍光ホイール装置１００は、第１実施形態の図２に示す構成と同じようになる。即ち、蛍光ホイール装置１００には、図４にあるような、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１及び蛍光ホイール１０１の透過領域１０３ｂを透過する赤色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５が不要となる。
Therefore, the fluorescent wheel device 100 has the same configuration as shown in FIG. 2 of the first embodiment. That is, the fluorescent wheel device 100 has the red wavelength band light transmitted through the condensing lens group 111 for condensing the red wavelength band light from the red light source device 120 and the transmission region 103b of the fluorescent wheel 101 as shown in FIG. The condenser lens 115 that collects light is not required.
しかし、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１ａと、青色波長帯域光、及び青色波長帯域光により蛍光発光領域１０２の蛍光体が励起されて蛍光ホイール１０１の背面側から出射される蛍光光の緑色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５ａとは、第２実施形態の図４と同様に配置される。
However, the phosphor in the fluorescence emission region 102 is excited by the condenser lens group 111a that collects the blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 700, the blue wavelength band light, and the blue wavelength band light, and the fluorescence wheel 101 The condenser lens 115a that collects the green wavelength band light of the fluorescent light emitted from the back surface side is arranged in the same manner as in FIG. 4 of the second embodiment.
更に、集光レンズ１１５ａの左側パネル１５側には、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して、赤色波長帯域光を透過させるダイクロイックミラー１４６Ａが、第２実施形態の図４と同様に配置される。
Further, on the left panel 15 side of the condenser lens 115a, a dichroic mirror 146A that reflects blue wavelength band light and green wavelength band light and transmits red wavelength band light is similarly provided with FIG. 4 of the second embodiment. Be placed.
以上の構成により、第２実施形態の図４と比較して、集光レンズ群１１１及び集光レンズ１１５が不要となる。また、第１実施形態の図２、及び第２実施形態の図４に示すような、赤色波長帯域光を反射する反射ミラー１４７も不要となる。よって、部品点数を削減することができ、投影装置をなお一層小型化することができる。
With the above configuration, the condenser lens group 111 and the condenser lens 115 are not required as compared with FIG. 4 of the second embodiment. Further, the reflection mirror 147 that reflects the red wavelength band light as shown in FIG. 2 of the first embodiment and FIG. 4 of the second embodiment is also unnecessary. Therefore, the number of parts can be reduced, and the projection device can be further miniaturized.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、赤色光源装置１２０は、本実施形態では赤色光源１２１として赤色発光ダイオードが用いられたが、赤色レーザダイオードを用いてもよい。この場合、蛍光ホイール１０１の透光領域１０３は、拡散板により形成することができる（換言すれば、拡散透過領域１０３ａのみにより形成することができる）。そして、赤色レーザダイオードからの出射光や青色レーザダイオード７１からの出射光が透光領域１０３を照射している期間に蛍光ホイール１０１を回転駆動すれば、円周方向に移動する透光領域１０３にレーザ光を照射することができるので、スペックルノイズを低減することができる。また、赤色波長帯域光、青色波長帯域光共に蛍光ホイール１０１の透光領域１０３を透過するので、励起光照射装置７００又は赤色光源装置１２０に対応する専用の拡散板を配置することなく明るいレーザ光源を利用することができる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the present embodiment and can be implemented with various modifications. For example, in the red light source device 120, a red light emitting diode is used as the red light source 121 in the present embodiment, but a red laser diode may be used. In this case, the light-transmitting region 103 of the fluorescent wheel 101 can be formed by the diffusion plate (in other words, it can be formed only by the diffusion transmission region 103a). Then, if the fluorescent wheel 101 is rotationally driven during the period in which the light emitted from the red laser diode or the light emitted from the blue laser diode 71 irradiates the translucent region 103, the translucent region 103 that moves in the circumferential direction is formed. Since the laser beam can be irradiated, speckle noise can be reduced. Further, since both the red wavelength band light and the blue wavelength band light pass through the translucent region 103 of the fluorescence wheel 101, a bright laser light source does not require a dedicated diffuser plate corresponding to the excitation light irradiation device 700 or the red light source device 120. Can be used.
また、蛍光ホイール１０１の蛍光発光領域１０２は、励起光の励起により赤色波長帯域光を出射する蛍光体よりなる蛍光発光領域１０２としてもよい。この場合、赤色光源装置１２０に換えて、緑色レーザダイオード又は緑色発光ダイオードを備える緑色光源装置とすることができる。
Further, the fluorescence emission region 102 of the fluorescence wheel 101 may be a fluorescence emission region 102 composed of a phosphor that emits red wavelength band light by excitation of excitation light. In this case, instead of the red light source device 120, a green light source device including a green laser diode or a green light emitting diode can be used.
以上、本発明の実施形態によれば、蛍光ホイール１０１（ホイール）は、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を励起光として一方の面側である正面側から入射した青色波長帯域光を受けて、緑色波長帯域光の蛍光光に変換して他方の面側である背面側から出射する蛍光発光領域１０２（波長変換領域）と、正面側から入射した該青色波長帯域光や赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を背面側から出射する透光領域１０３と、が周方向に並設される。そして、ダイクロイックミラー１４６，１４６Ａは、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射する。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the fluorescence wheel 101 (wheel) uses the blue wavelength band light from the excitation light irradiation device 700 as the excitation light and emits the blue wavelength band light incident from the front side, which is one surface side. A fluorescence emission region 102 (wavelength conversion region) that receives and converts it into fluorescent light of green wavelength band light and emits it from the back side, which is the other surface side, and the blue wavelength band light or red light source device incident from the front side. A translucent region 103 that emits red wavelength band light from 120 from the back surface side is arranged side by side in the circumferential direction. The dichroic mirrors 146 and 146A transmit one of the blue wavelength band light and the red wavelength band light and reflect the other.
これにより、蛍光ホイール１０１に対しては、光は正面側から入射して背面側に出射するよう形成することができるので、蛍光光は蛍光ホイール１０１の正面側に出射して励起光ともされる光源光を背面側に出射する構成に比べて、光学素子の部品点数を削減でき、よって光源装置６０の小型化を実現することができる。
As a result, the light can be formed so as to be incident on the fluorescent wheel 101 from the front side and emitted to the back side, so that the fluorescent light is emitted to the front side of the fluorescent wheel 101 and is also regarded as excitation light. Compared with the configuration in which the light source light is emitted to the back side, the number of parts of the optical element can be reduced, and thus the light source device 60 can be downsized.
また、透光領域１０３は、光を拡散させないで透過させる透過領域１０３ｂと、光を拡散させて透過させる拡散透過領域１０３ａと、が周方向に並設して設けられる。これにより、一方の光源（例えば赤色光源装置１２０）を赤色発光ダイオードとして透過領域１０３ｂを透過するようにして、他方の光源（例えば励起光照射装置７００）を青色レーザダイオード７１として拡散透過領域１０３ａを拡散透過するよう形成することができる。
Further, the translucent region 103 is provided with a transmissive region 103b that transmits light without diffusing it and a diffused transmissive region 103a that diffuses and transmits light in parallel in the circumferential direction. As a result, one light source (for example, a red light source device 120) is used as a red light emitting diode to transmit through the transmission region 103b, and the other light source (for example, an excitation light irradiation device 700) is used as a blue laser diode 71 to provide a diffusion transmission region 103a. It can be formed to diffuse and permeate.
また、透光領域１０３は、光を拡散させて透過させる拡散透過領域からなることもある。これにより、赤色光源装置１２０についてもレーザ光を発光する赤色レーザダイオードを用いても、レーザ光の光源毎に個別に拡散板を用意する必要が無い。
Further, the translucent region 103 may also include a diffuse transmission region that diffuses and transmits light. As a result, even if the red light source device 120 also uses a red laser diode that emits laser light, it is not necessary to prepare a diffuser plate individually for each light source of the laser light.
また、ダイクロイックミラー１４６は、反射ミラー１４７に対向する蛍光ホイール１０１の一方の面側である正面側に配置される。これにより、励起光照射装置７００と赤色光源装置１２０の各出射光が交差する位置にダイクロイックミラー１４６を配置して、蛍光ホイール１０１に光を照射させる集光レンズ群１１１や、蛍光ホイール１０１の背面側から出射する光を集光する集光レンズ１１５等の光学素子を一組用意すれば足りるとすることができる。
Further, the dichroic mirror 146 is arranged on the front side, which is one surface side of the fluorescent wheel 101 facing the reflection mirror 147. As a result, the dichroic mirror 146 is arranged at a position where the emitted lights of the excitation light irradiation device 700 and the red light source device 120 intersect, and the condensing lens group 111 for irradiating the fluorescent wheel 101 with light and the back surface of the fluorescent wheel 101. It can be said that it is sufficient to prepare a set of optical elements such as a condenser lens 115 that collects the light emitted from the side.
また、ダイクロイックミラー１４６Ａは、蛍光ホイール１０１の他方の面側に配置される。これにより、励起光照射装置７００と赤色光源装置１２０の各出射光が平行となるようそれぞれ配置することができる。
Further, the dichroic mirror 146A is arranged on the other surface side of the fluorescent wheel 101. As a result, the emission light of the excitation light irradiation device 700 and the red light source device 120 can be arranged so as to be parallel to each other.
また、ダイクロイックミラー１４６，１４６Ａは、青色波長帯域光を反射し、赤色波長帯域光を透過する。これにより、青色波長帯域光を出射する励起光照射装置７００と赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置１２０のレイアウトの自由度を高めることができる。
Further, the dichroic mirrors 146 and 146A reflect blue wavelength band light and transmit red wavelength band light. As a result, the degree of freedom in layout of the excitation light irradiation device 700 that emits blue wavelength band light and the red light source device 120 that emits red wavelength band light can be increased.
また、蛍光ホイール１０１の他方の面側には、反射ミラー１４７（全反射ミラー）を配置することができる。従って、蛍光ホイール１０１からの出射光の光軸の向きを変換する
ことができる。 Further, a reflection mirror 147 (total reflection mirror) can be arranged on the other surface side of thefluorescence wheel 101. Therefore, the direction of the optical axis of the emitted light from the fluorescent wheel 101 can be changed.
ことができる。 Further, a reflection mirror 147 (total reflection mirror) can be arranged on the other surface side of the
また、蛍光ホイール１０１には、蛍光光を出射する蛍光発光領域１０２が設けられる。これにより、明るい蛍光光を光源として利用することができる。
Further, the fluorescent wheel 101 is provided with a fluorescent light emitting region 102 that emits fluorescent light. As a result, bright fluorescent light can be used as a light source.
また、蛍光発光領域１０２の一方の面側には、青色波長帯域光を透過して蛍光光を反射するフィルタが設けられる。これにより、励起光による蛍光光の励起の効率を高めることができる。
Further, on one surface side of the fluorescence emission region 102, a filter that transmits blue wavelength band light and reflects fluorescence light is provided. As a result, the efficiency of excitation of fluorescent light by excitation light can be increased.
また、投影装置１０，１０Ａは、光源装置６０と、表示素子５１と、投影光学系２２０と、投影装置制御部と、を有する。これにより、小型に形成された投影装置１０，１０Ａを提供することができる。
Further, the projection devices 10 and 10A include a light source device 60, a display element 51, a projection optical system 220, and a projection device control unit. Thereby, the projection devices 10 and 10A formed in a small size can be provided.
なお、上記実施形態においては、波長変換領域としては蛍光体を用いる蛍光発光領域の例を示したが、この構成に限らない。蛍光体以外の波長変換材料や波長変換フィルム等を用いる構成であっても良い。
In the above embodiment, an example of a fluorescent light emitting region using a phosphor is shown as the wavelength conversion region, but the present invention is not limited to this configuration. A wavelength conversion material other than the phosphor, a wavelength conversion film, or the like may be used.
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 embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
本発明によれば、小型の光源装置及び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 small light source device and a projection device.
１０，１０Ａ，１０Ｂ 投影装置
１２ 正面パネル １３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
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
６０ 光源装置 ７１ 青色レーザダイオード
７３ コリメータレンズ ８０ 緑色光源装置
８１ ヒートシンク １００ 蛍光ホイール装置
１０１ 蛍光ホイール（ホイール） １０１ａ 金属基材
１０２ 蛍光発光領域（波長変換領域） １０３ 透光領域
１０３ａ 拡散透過領域 １０３ｂ 透過領域
１１０ モータ １１１ 集光レンズ群
１１１ａ 集光レンズ群 １１２ モータ軸
１１５ 集光レンズ １１５ａ 集光レンズ
１２０ 赤色光源装置 １２１ 赤色光源
１２５ 集光レンズ群 １３０ ヒートシンク
１４０ 導光光学系
１４６，１４６Ａ ダイクロイックミラー
１４７ 反射ミラー １７０ 光源側光学系
１７３ 集光レンズ １７５ ライトトンネル
１７８ 集光レンズ １８１ 光軸変換ミラー
１８３ 集光レンズ １８５ 照射ミラー
１９０ ヒートシンク １９５ コンデンサレンズ
２２０ 投影光学系 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 ７００ 励起光照射装置
７３０ 保持部材 10, 10A,10B Projector 12 Front panel 13 Back panel 14 Right panel 15 Left panel 21 I / O connector 22 I / O interface 23 Image converter 24 Display encoder 25 Video RAM 26 Display drive 31 Image compression / decompression 32 Memory Card 35 Ir receiver 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 Sound processing unit 48 Speaker 51 Display element 60 Light source device 71 Blue laser diode 73 Collimeter lens 80 Green light source device 81 Heat sink 100 Fluorescent wheel device 101 Fluorescent wheel (wheel) 101a Metal substrate 102 Fluorescent light emitting region (wavelength conversion region) 103 Transmissive region 103a Diffuse transmission region 103b Transmission region 110 Motor 111 Condensing lens group 111a Condensing lens Group 112 Motor shaft 115 Condensing lens 115a Condensing lens 120 Red light source device 121 Red light source 125 Condensing lens group 130 Heat sink 140 Light guide optical system 146,146A Dycroic mirror 147 Reflection mirror 170 Light source side optical system 173 Condensing lens 175 light Tunnel 178 Condensing lens 181 Optical axis conversion mirror 183 Condensing lens 185 Irradiation mirror 190 Heat sink 195 Condenser lens 220 Projection optical system 225 Fixed lens group 235 Movable lens group 241 Control circuit board 261 Cooling fan 700 Excitation light irradiation device 730 Holding member
１２ 正面パネル １３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
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
６０ 光源装置 ７１ 青色レーザダイオード
７３ コリメータレンズ ８０ 緑色光源装置
８１ ヒートシンク １００ 蛍光ホイール装置
１０１ 蛍光ホイール（ホイール） １０１ａ 金属基材
１０２ 蛍光発光領域（波長変換領域） １０３ 透光領域
１０３ａ 拡散透過領域 １０３ｂ 透過領域
１１０ モータ １１１ 集光レンズ群
１１１ａ 集光レンズ群 １１２ モータ軸
１１５ 集光レンズ １１５ａ 集光レンズ
１２０ 赤色光源装置 １２１ 赤色光源
１２５ 集光レンズ群 １３０ ヒートシンク
１４０ 導光光学系
１４６，１４６Ａ ダイクロイックミラー
１４７ 反射ミラー １７０ 光源側光学系
１７３ 集光レンズ １７５ ライトトンネル
１７８ 集光レンズ １８１ 光軸変換ミラー
１８３ 集光レンズ １８５ 照射ミラー
１９０ ヒートシンク １９５ コンデンサレンズ
２２０ 投影光学系 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 ７００ 励起光照射装置
７３０ 保持部材 10, 10A,
Claims (11)
- 第１波長帯域光を出射する第１の光源と、
前記第１波長帯域光とは波長帯域の異なる第２波長帯域光を出射する第２の光源と、
一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を受けて、前記第１波長帯域光と前記第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光に変換し、前記第３波長帯域光を他方の面側から出射する波長変換領域と、前記一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を前記他方の面側から出射する透光領域と、が周方向に並設されるホイールと、
前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射するダイクロイックミラーと、
を有することを特徴とする光源装置。 A first light source that emits light in the first wavelength band,
A second light source that emits second wavelength band light having a wavelength band different from that of the first wavelength band light,
Upon receiving the first wavelength band light incident from one surface side, the first wavelength band light and the second wavelength band light are converted into third wavelength band light having different wavelength bands, and the third wavelength band A wavelength conversion region that emits light from the other surface side and a translucent region that emits the first wavelength band light incident from the one surface side from the other surface side are arranged side by side in the circumferential direction. With the wheel
A dichroic mirror that transmits one of the first wavelength band light and the second wavelength band light and reflects the other.
A light source device characterized by having. - 前記第２波長帯域光は、前記ホイールの前記透光領域に、前記一方の面側から入射し、前記他方の面側から出射することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1, wherein the second wavelength band light is incident on the translucent region of the wheel from the one surface side and emitted from the other surface side.
- 前記透光領域は、光を拡散させないで透過させる透過領域と、光を拡散させて透過させる拡散透過領域と、が周方向に並設して設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。 The first or claim is characterized in that the transmissive region is provided with a transmissive region that transmits light without diffusing and a diffused transmissive region that diffuses and transmits light, arranged side by side in the circumferential direction. 2. The light source device according to 2.
- 前記透光領域は、光を拡散させて透過させる拡散透過領域からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。 The light source device according to claim 1 or 2, wherein the translucent region comprises a diffuse transmission region that diffuses and transmits light.
- 前記ダイクロイックミラーは、前記ホイールの一方の面側に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 4, wherein the dichroic mirror is arranged on one surface side of the wheel.
- 前記ダイクロイックミラーは、前記ホイールの他方の面側に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 4, wherein the dichroic mirror is arranged on the other surface side of the wheel.
- 前記ダイクロイックミラーは、前記第１波長帯域光を反射し、前記第２波長帯域光を透過することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光源装置。 The light source device according to claim 5 or 6, wherein the dichroic mirror reflects the first wavelength band light and transmits the second wavelength band light.
- 前記ホイールの他方の面側に全反射ミラーが配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 7, wherein a total reflection mirror is arranged on the other surface side of the wheel.
- 前記第１の光源は青色レーザダイオードであり、
前記第２の光源は赤色発光ダイオードであり、
前記第３波長帯域光を出射する前記波長変換領域が設けられた前記ホイールは、蛍光光を出射する蛍光発光領域が設けられた蛍光ホイールである、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の光源装置。 The first light source is a blue laser diode.
The second light source is a red light emitting diode.
The wheel provided with the wavelength conversion region for emitting the third wavelength band light is a fluorescent wheel provided with a fluorescent light emitting region for emitting fluorescent light.
The light source device according to any one of claims 1 to 8. - 前記蛍光発光領域の前記一方の面側には、前記第１波長帯域光を透過して前記蛍光光を反射するフィルタが設けられることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。 The light source device according to claim 9, wherein a filter that transmits the first wavelength band light and reflects the fluorescent light is provided on the one surface side of the fluorescent light emitting region.
- 請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された光源光が照射され、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被投影体に投影する投影光学系と、
前記表示素子と前記光源装置とを制御する制御部と、
を含むことを特徴とする投影装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 10.
A display element that is irradiated with the light source light emitted from the light source device to form an image light,
A projection optical system that projects the image light emitted from the display element onto the projected object, and
A control unit that controls the display element and the light source device,
A projection device characterized by including.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| CN202080003180.2A CN112602017B (en) | 2019-07-22 | 2020-07-20 | Light source device and projection device |
| US17/158,946 US11392017B2 (en) | 2019-07-22 | 2021-01-26 | Light source unit and projector |
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
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| JP2019-134541 | 2019-07-22 | ||
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| JP2019220092A JP7071702B2 (en) | 2019-07-22 | 2019-12-05 | Light source device and projection device |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| US17/158,946 Continuation US11392017B2 (en) | 2019-07-22 | 2021-01-26 | Light source unit and projector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021015152A1 true WO2021015152A1 (en) | 2021-01-28 |
Family
ID=74193690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/027988 WO2021015152A1 (en) | 2019-07-22 | 2020-07-20 | Light source device and projection device |
Country Status (1)
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|---|---|
| WO (1) | WO2021015152A1 (en) |
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-
2020
- 2020-07-20 WO PCT/JP2020/027988 patent/WO2021015152A1/en active Application Filing
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