JP2016031402A - Lighting device and projection type video display device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、例えば投写型映像表示装置に使用される照明装置に関する。 The present disclosure relates to an illumination device used for, for example, a projection display apparatus.
特許文献１には、蛍光体ホイールに設けた蛍光体を励起光源によって励起して得られる光を照明光として用いるようにした投写型映像表示装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a projection display apparatus in which light obtained by exciting a phosphor provided on a phosphor wheel with an excitation light source is used as illumination light.
従来、半導体光源単体で良好な青色を得ることは困難であった。従って、本開示は、青色の色度が良好な照明装置を提供するものである。 Conventionally, it has been difficult to obtain a good blue color with a single semiconductor light source. Accordingly, the present disclosure provides an illumination device with good blue chromaticity.
本開示における照明装置は、第１の青色光を発光する第１の光源と、第１の青色光を透過する開口部が形成された第１のホイールと、第２光源と、第２の光源の光源光が励起光として照射され、第１の青色光とは波長が異なる第２の青色光を発光する青色蛍光体部が設けられた第２のホイールと、第１のホイールの開口部を第１の青色光が透過する期間と、第２ホイールの青色蛍光体部に第２の光源の光源光が照射される期間が一致するように第１のホイールと第２のホイールとを同期回転制御する制御手段と、第１のホイールの開口部を透過した第１の青色光と第２のホイールで発光する第２の青色光とを合成する光合成手段とを備える。 An illumination device according to the present disclosure includes a first light source that emits first blue light, a first wheel in which an opening that transmits the first blue light is formed, a second light source, and a second light source. A second wheel provided with a blue phosphor that emits second blue light having a wavelength different from that of the first blue light, and an opening of the first wheel. Synchronously rotate the first wheel and the second wheel so that the period during which the first blue light is transmitted and the period during which the blue phosphor portion of the second wheel is irradiated with the light source light of the second light source are the same. Control means for controlling, and light combining means for combining the first blue light transmitted through the opening of the first wheel and the second blue light emitted from the second wheel.
本開示における照明装置は、青色の色度が良好な照明装置を簡単な構成で得ることができる。 The illumination device according to the present disclosure can provide an illumination device with favorable blue chromaticity with a simple configuration.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.
（実施の形態）
以下、図１〜図４を用いて、実施の形態を説明する。
(Embodiment)
The embodiment will be described below with reference to FIGS.
図１は、本開示の照明装置を使用した投写型映像表示装置の光学系の構成を説明するための図である。 FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an optical system of a projection display apparatus using the illumination device of the present disclosure.
以下の説明のため、図１では、図中に示すＸＹＺ直交座標系をとるものする。 For the following description, FIG. 1 assumes the XYZ orthogonal coordinate system shown in the figure.
まず、第１の照明部１００について説明する。 First, the first illumination unit 100 will be described.
励起光源である青色半導体レーザ１０１は、高輝度の照明装置を実現するために、複数個使用されている。図１では例示的に５個の青色半導体レーザが１列に並置されて図示されているが、複数の青色半導体レーザがマトリックス状に平面上に配置される。 A plurality of blue semiconductor lasers 101 serving as excitation light sources are used in order to realize a high-luminance illumination device. In FIG. 1, five blue semiconductor lasers are exemplarily arranged side by side in a row, but a plurality of blue semiconductor lasers are arranged in a matrix on a plane.
それぞれの青色半導体レーザ１０１から出射された励起光である青色レーザ光は、対応するコリメートレンズ１０２によってコリメートされる。コリメートレンズ１０２を出射した光は、略平行光になっている。この平行光はレンズ１０３によって、その全体光束が集光され、拡散板１０４を通過した後で、レンズ１０５によって、再び略平行光化される。レンズ１０５で略平行光化されたレーザ光束は、光軸に対して４５度に配置されたダイクロイックミラー１０６に入射する。 The blue laser light that is the excitation light emitted from each blue semiconductor laser 101 is collimated by the corresponding collimator lens 102. The light emitted from the collimating lens 102 is substantially parallel light. The parallel light is condensed by the lens 103, and after passing through the diffusion plate 104, the parallel light is again made into substantially parallel light by the lens 105. The laser beam converted into substantially parallel light by the lens 105 is incident on a dichroic mirror 106 disposed at 45 degrees with respect to the optical axis.
拡散板１０４はガラス平板であり、片面には微細な凹凸が施された拡散面が形成されている。また、ダイクロイックミラー１０６は、青色半導体レーザ１０１の青色レーザ光の波長域に関しては反射し、それ以外の波長域の光に関しては透過する特性を有している。 The diffusion plate 104 is a glass flat plate, and a diffusion surface with fine irregularities is formed on one side. Further, the dichroic mirror 106 has a characteristic of reflecting in the wavelength region of the blue laser light of the blue semiconductor laser 101 and transmitting light in the other wavelength region.
ダイクロイックミラー１０６に図中の＋Ｚ方向へ入射したレーザ光は、ダイクロイックミラー１０６で反射し図中＋Ｘ方向へ出射する。その後、青色レーザ光はレンズ１０７、１０８によって集光され、後述するように第１蛍光体ホイール装置３００に形成された所定の蛍光体を励起するか、または開口部を透過することにより、そのまま使用される。 The laser light incident on the dichroic mirror 106 in the + Z direction in the figure is reflected by the dichroic mirror 106 and emitted in the + X direction in the figure. Thereafter, the blue laser light is collected by the lenses 107 and 108 and used as it is by exciting a predetermined phosphor formed in the first phosphor wheel device 300 or transmitting through the opening as will be described later. Is done.
第１蛍光体ホイール装置３００は、図２に示すようにモータ３０１と、モータ３０１によりその回転軸Ａを中心に回転駆動される円盤状の板体からなる回転基材３０２（第１のホイール）とで構成される。 As shown in FIG. 2, the first phosphor wheel device 300 includes a motor 301 and a rotating base material 302 (first wheel) formed of a disk-like plate body that is driven to rotate about the rotation axis A by the motor 301. It consists of.
回転基材３０２の一面には、蛍光体ホイールの回転軸中心Ｏから所定の距離を隔てられた円周上において、この円周の内外に所定の幅をもって赤色蛍光体部３０３と緑色蛍光体部３０４と開口部３０５が形成されている。 On one surface of the rotating substrate 302, a red phosphor portion 303 and a green phosphor portion having a predetermined width inside and outside the circumference on a circumference separated by a predetermined distance from the rotation axis center O of the phosphor wheel. 304 and an opening 305 are formed.
赤色蛍光体部３０３と緑色蛍光体部３０４は蛍光体粉末を熱硬化性樹脂と混合して、回転基材へスクリーン印刷によって塗布し、その後、加熱炉で加熱硬化させることによって形成することができる。 The red phosphor portion 303 and the green phosphor portion 304 can be formed by mixing phosphor powder with a thermosetting resin, applying it to a rotating substrate by screen printing, and then heat-curing it in a heating furnace. .
回転基材の蛍光体形成面は鏡面加工されており、光を反射する。鏡面加工に代えて回転基材をアルミニウムなどの光を反射する材料で形成してもよい。 The phosphor-forming surface of the rotating substrate is mirror-finished and reflects light. Instead of mirror finishing, the rotating substrate may be formed of a material that reflects light such as aluminum.
青色半導体レーザ１０１の青色レーザ光が、第１蛍光体ホイール装置３００の回転基材３０２に設けられた赤色蛍光体部３０３に集光し、赤色蛍光体部３０３を励起した場合には赤色光を発光する。青色半導体レーザ１０１の青色レーザ光が、第１蛍光体ホイール装置３００の回転基材３０２に設けられた緑色蛍光体部３０４に集光し、緑色蛍光体部３０４を励起した場合には緑色光を発光する。 When the blue laser light of the blue semiconductor laser 101 is condensed on the red phosphor portion 303 provided on the rotating base material 302 of the first phosphor wheel device 300 and the red phosphor portion 303 is excited, red light is emitted. Emits light. When the blue laser light of the blue semiconductor laser 101 is condensed on the green phosphor portion 304 provided on the rotating base material 302 of the first phosphor wheel device 300 and the green phosphor portion 304 is excited, green light is emitted. Emits light.
青色半導体レーザ１０１の青色レーザ光が、第１蛍光体ホイール装置３００の回転基材３０２に設けられた開口部３０５上に集光した場合は、青色半導体レーザ１０１の光が開口部３０５を透過する。 When the blue laser light of the blue semiconductor laser 101 is condensed on the opening 305 provided in the rotating base material 302 of the first phosphor wheel device 300, the light of the blue semiconductor laser 101 is transmitted through the opening 305. .
第１蛍光体ホイール装置３００で得られる赤色光及び緑色光は、第１蛍光体ホイール装置３００から−Ｘ方向に出射される。蛍光体の発光のうち＋Ｘ方向に出射された蛍光は回転基材３０２の一面に形成された反射面で反射して−Ｘ方向に出射される。これら赤色光、緑色光はレンズ１０８、１０７によって平行化されダイクロイックミラー１０６を透過し、集光レンズ１１６で集光されてロッドインテグレータ５０２の入射端に設けられた合成プリズム５０１に入射する。 Red light and green light obtained by the first phosphor wheel device 300 are emitted from the first phosphor wheel device 300 in the −X direction. Of the light emitted from the phosphor, the fluorescence emitted in the + X direction is reflected by the reflecting surface formed on one surface of the rotating substrate 302 and emitted in the −X direction. These red light and green light are collimated by the lenses 108 and 107, pass through the dichroic mirror 106, collected by the condenser lens 116, and enter the combining prism 501 provided at the incident end of the rod integrator 502.
一方、開口部３０５を通過した青色半導体レーザ１０１の青色レーザ光は、レンズ１０９、レンズ１１０、ミラー１１１、レンズ１１２、ミラー１１３、レンズ１１４、ミラー１１５の経路で進み、ダイクロイックミラー１０６で反射する。その後、集光レンズ１１６で集光されてロッドインテグレータ５０２の入射端に設けられた合成プリズム５０１に入射する。尚、レンズ１１２、１１４はリレーレンズとして機能する。 On the other hand, the blue laser light of the blue semiconductor laser 101 that has passed through the opening 305 travels along the path of the lens 109, the lens 110, the mirror 111, the lens 112, the mirror 113, the lens 114, and the mirror 115 and is reflected by the dichroic mirror 106. Thereafter, the light is condensed by the condensing lens 116 and enters the combining prism 501 provided at the incident end of the rod integrator 502. The lenses 112 and 114 function as relay lenses.
次に第２の照明部２００について説明する。 Next, the second illumination unit 200 will be described.
励起光源である半導体レーザ２０１は、複数個使用される。図１では例示的に５個の半導体レーザが１列に並置されて図示されているが、複数の半導体レーザがマトリックス状に平面上に配置される。それぞれの半導体レーザ２０１から出射された励起光であるレーザ光は、対応するコリメートレンズ２０２によってコリメートされる。コリメートレンズ２０２を出射した光は、略平行光になっている。この平行光はレンズ２０３によって、その全体光束が集光され、拡散板２０４を通過した後で、レンズ２０５によって、再び略平行光化される。レンズ２０５で略平行光化されたレーザ光束は、光軸に対して４５度に配置された、ダイクロイックミラー２０６に入射する。半導体レーザ２０１の青色レーザ光の波長は、青色半導体レーザ１０１の青色レーザ光の波長と、異なっていても良く、または同一でも構わない。 A plurality of semiconductor lasers 201 which are excitation light sources are used. In FIG. 1, for example, five semiconductor lasers are shown side by side in a row, but a plurality of semiconductor lasers are arranged in a matrix on a plane. Laser light that is excitation light emitted from each semiconductor laser 201 is collimated by a corresponding collimator lens 202. The light emitted from the collimating lens 202 is substantially parallel light. The collimated light is condensed by the lens 203, and after passing through the diffusion plate 204, the collimated light is converted into substantially parallel light again by the lens 205. The laser beam converted into substantially parallel light by the lens 205 is incident on a dichroic mirror 206 disposed at 45 degrees with respect to the optical axis. The wavelength of the blue laser light of the semiconductor laser 201 may be different from or the same as the wavelength of the blue laser light of the blue semiconductor laser 101.
拡散板２０４はガラス平板であり、片面には微細な凹凸を施された拡散面が形成されている。また、ダイクロイックミラー２０６は、半導体レーザ２０１の青色レーザ光の波長域に関しては反射し、それ以外の波長域の光に関しては透過する特性を有している。 The diffusion plate 204 is a glass flat plate, and a diffusion surface with fine irregularities is formed on one side. Further, the dichroic mirror 206 has a characteristic of reflecting the wavelength range of the blue laser light of the semiconductor laser 201 and transmitting the light of other wavelength ranges.
ダイクロイックミラー２０６に図中の＋Ｚ方向へ入射したレーザ光は、ダイクロイックミラー２０６で反射し図中−Ｘ方向へ出射する。その後、レーザ光はレンズ２０７、２０８によって集光され、第２蛍光体ホイール装置４００上に形成された蛍光体を励起する。 Laser light incident on the dichroic mirror 206 in the + Z direction in the figure is reflected by the dichroic mirror 206 and emitted in the -X direction in the figure. Thereafter, the laser light is collected by the lenses 207 and 208 to excite the phosphor formed on the second phosphor wheel device 400.
第２蛍光体ホイール装置４００は、図３に示すようにモータ４０１と、モータ４０１によりその回転軸Ａを中心に回転駆動される円盤状の板体からなる回転基材４０２（第２のホイール）とで構成される。 As shown in FIG. 3, the second phosphor wheel device 400 includes a motor 401 and a rotating base material 402 (second wheel) made of a disk-shaped plate that is driven to rotate about the rotation axis A by the motor 401. It consists of.
回転基材４０２には、蛍光体ホイールの回転軸中心Ｏから所定の距離を隔てられた円周上において、この円周の内外に所定の幅をもって赤色蛍光体部４０３と緑色蛍光体部４０４と青色蛍光体部４０５が形成されている。 The rotating base material 402 includes a red phosphor portion 403 and a green phosphor portion 404 having a predetermined width inside and outside the circumference on a circumference separated from the rotation axis center O of the phosphor wheel by a predetermined width. A blue phosphor portion 405 is formed.
赤色蛍光体部４０３、緑色蛍光体部４０４及び青色蛍光体部４０５は蛍光体粉末を熱硬化性樹脂と混合して、回転基材４０２へスクリーン印刷によって塗布し、その後、加熱炉で加熱硬化させることによって形成することができる。赤色蛍光体部４０３と緑色蛍光体部４０４には、第１蛍光体ホイール装置３００の回転基材３０２に形成される赤色蛍光体部３０３と緑色蛍光体部３０４の蛍光材料と異なっても良く、また同一でも構わない。
尚、上記では、赤色蛍光体と緑色蛍光体を使用して説明したが、それ以外の波長域の光を発光する蛍光体を追加で含んでも構わない。
The red phosphor portion 403, the green phosphor portion 404, and the blue phosphor portion 405 are prepared by mixing phosphor powder with a thermosetting resin, applying the powder onto the rotating substrate 402 by screen printing, and then heating and curing in a heating furnace. Can be formed. The red phosphor portion 403 and the green phosphor portion 404 may be different from the fluorescent material of the red phosphor portion 303 and the green phosphor portion 304 formed on the rotating base material 302 of the first phosphor wheel device 300, They may be the same.
In the above description, the red phosphor and the green phosphor are used. However, a phosphor that emits light in other wavelength ranges may be additionally included.
回転基材４０２の蛍光体形成面は鏡面加工されており、光を反射する。鏡面加工に代えて回転基材をアルミニウムなどの光を反射する材料で形成してもよい。 The phosphor-forming surface of the rotating substrate 402 is mirror-finished and reflects light. Instead of mirror finishing, the rotating substrate may be formed of a material that reflects light such as aluminum.
半導体レーザ２０１の青色レーザ光が、第２蛍光体ホイール装置４００の回転基材４０２に設けられた赤色蛍光体部４０３に集光し、赤色蛍光体部４０３を励起した場合には赤色光を発光する。 The blue laser light of the semiconductor laser 201 is focused on the red phosphor portion 403 provided on the rotating base member 402 of the second phosphor wheel device 400, and emits red light when the red phosphor portion 403 is excited. To do.
また、半導体レーザ２０１の青色レーザ光が、第２蛍光体ホイール装置４００の回転基材４０２に設けられた緑色蛍光体部４０４に集光し、緑色蛍光体部４０４を励起した場合には緑色光を発光する。 Further, when the blue laser light of the semiconductor laser 201 is focused on the green phosphor portion 404 provided on the rotating base member 402 of the second phosphor wheel device 400 and the green phosphor portion 404 is excited, green light is emitted. Is emitted.
さらに、半導体レーザ２０１の青色レーザ光が、第２蛍光体ホイール装置４００の回転基材４０２に設けられた青色蛍光体部４０５に集光し、青色蛍光体部４０５を励起した場合には青色の蛍光光を発光する。 Further, when the blue laser light of the semiconductor laser 201 is focused on the blue phosphor portion 405 provided on the rotating base member 402 of the second phosphor wheel device 400 and the blue phosphor portion 405 is excited, the blue laser light is blue. Emits fluorescent light.
すなわち、この青色蛍光体部４０５は、半導体レーザ２０１の青色レーザ光が励起光として照射されると、半導体レーザ２０１のレーザ光の波長よりも長い長波長の青色の蛍光光を発光する。 That is, the blue phosphor portion 405 emits blue fluorescent light having a longer wavelength than the wavelength of the laser light of the semiconductor laser 201 when the blue laser light of the semiconductor laser 201 is irradiated as excitation light.
第２蛍光体ホイール装置４００で得られる赤色光、緑色光、及び青色光は、第２蛍光体ホイール装置４００から＋Ｘ方向に出射される。蛍光体の発光のうち−Ｘ方向に出射された蛍光光は回転基材４０２の反射面で反射して＋Ｘ方向に出射される。これら赤色光、緑色光、及び青色光はレンズ２０８、２０７によって平行化されダイクロイックミラー２０６を透過し、集光レンズ２０９で集光されてロッドインテグレータ５０２の入射端に設けられた合成プリズム５０１に入射する。 Red light, green light, and blue light obtained by the second phosphor wheel device 400 are emitted from the second phosphor wheel device 400 in the + X direction. Of the light emitted from the phosphor, the fluorescent light emitted in the −X direction is reflected by the reflecting surface of the rotating substrate 402 and emitted in the + X direction. These red light, green light, and blue light are collimated by lenses 208 and 207, transmitted through the dichroic mirror 206, collected by the condenser lens 209, and incident on the combining prism 501 provided at the incident end of the rod integrator 502. To do.
第１蛍光体ホイール装置３００の赤色蛍光体部３０３の円弧の長さと第２蛍光体ホイール装置４００の赤色蛍光体部４０３の円弧の長さとは等しい。また、第１蛍光体ホイール装置３００の緑色蛍光体部３０４の円弧の長さと第２蛍光体ホイール装置４００の緑色蛍光体部４０４の円弧の長さとは等しい。同様に、第１蛍光体ホイール装置３００の開口部３０５の円弧の長さと第２蛍光体ホイール装置４００の青色蛍光体部４０５の円弧の長さとは等しい。 The arc length of the red phosphor portion 303 of the first phosphor wheel device 300 is equal to the arc length of the red phosphor portion 403 of the second phosphor wheel device 400. Further, the arc length of the green phosphor portion 304 of the first phosphor wheel device 300 is equal to the arc length of the green phosphor portion 404 of the second phosphor wheel device 400. Similarly, the arc length of the opening 305 of the first phosphor wheel device 300 is equal to the arc length of the blue phosphor portion 405 of the second phosphor wheel device 400.
第１蛍光体ホイール装置３００と第２蛍光体ホイール装置４００の回転制御は、マイクロコンピュータ等で構成される制御回路９００によってモータ３０１とモータ４０１の回転速度及び回転位相を制御することによって行われる。 The rotation control of the first phosphor wheel device 300 and the second phosphor wheel device 400 is performed by controlling the rotation speed and rotation phase of the motor 301 and the motor 401 by a control circuit 900 constituted by a microcomputer or the like.
制御回路９００は、赤色蛍光体部３０３に青色半導体レーザ１０１のレーザ光が照射されている期間、赤色蛍光体部４０３に半導体レーザ２０１のレーザ光が照射されるように第１蛍光体ホイール装置３００及び第２蛍光体ホイール装置４００を制御する。 The control circuit 900 includes a first phosphor wheel device 300 so that the red phosphor portion 403 is irradiated with the laser light of the semiconductor laser 201 during the period when the red phosphor portion 303 is irradiated with the laser light of the blue semiconductor laser 101. And the second phosphor wheel device 400 is controlled.
制御回路９００は、緑色蛍光体部３０４に青色半導体レーザ１０１のレーザ光が照射されている期間、緑色蛍光体部４０４に半導体レーザ２０１のレーザ光が照射されるように第１蛍光体ホイール装置３００及び第２蛍光体ホイール装置４００を制御する。 The control circuit 900 includes the first phosphor wheel device 300 so that the green phosphor portion 404 is irradiated with the laser light of the semiconductor laser 201 during the period when the green phosphor portion 304 is irradiated with the laser light of the blue semiconductor laser 101. And the second phosphor wheel device 400 is controlled.
同様に、制御回路９００は、開口部３０５に青色半導体レーザ１０１のレーザ光が透過されている期間と、青色蛍光体部４０５に半導体レーザ２０１のレーザ光が照射される期間が一致するように第１蛍光体ホイール装置３００及び第２蛍光体ホイール装置４００を制御する。すなわち、制御回路９００は、第１蛍光体ホイール装置３００及び第２蛍光体ホイール装置４００の回転を同期制御する。 Similarly, the control circuit 900 sets the first period so that the period during which the laser beam of the blue semiconductor laser 101 is transmitted through the opening 305 coincides with the period during which the blue phosphor unit 405 is irradiated with the laser beam from the semiconductor laser 201. The first phosphor wheel device 300 and the second phosphor wheel device 400 are controlled. That is, the control circuit 900 synchronously controls the rotation of the first phosphor wheel device 300 and the second phosphor wheel device 400.
このようにして、第１の照明部１００から得られる照明光と第２の照明部２００から得られる照明光が、合成プリズム５０１で合成された後、ロッドインテグレータ５０２内を伝搬し、その出射端から出射される。その出射された光はレンズ５０３、レンズ５０４、レンズ５０５を通して、一対のプリズム６０１、６０２からなる全反射プリズム６００に入射する。その入射光は光変調素子であるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）７００で、制御回路９００から供給される映像信号をベースにした駆動信号によって変調され、映像光として出射される。レンズ５０３、レンズ５０４はリレーレンズ、レンズ５０５は、ロッドインテグレータ５０２の出射面の光をＤＭＤ７００に結像させる機能を有する。 In this way, the illumination light obtained from the first illumination unit 100 and the illumination light obtained from the second illumination unit 200 are combined by the combining prism 501, and then propagated through the rod integrator 502, and the emission end thereof. It is emitted from. The emitted light enters the total reflection prism 600 including the pair of prisms 601 and 602 through the lens 503, the lens 504, and the lens 505. The incident light is modulated by a drive signal based on a video signal supplied from a control circuit 900 by a DMD (Digital Mirror Device) 700 which is a light modulation element, and emitted as video light. The lens 503 and the lens 504 have a relay lens, and the lens 505 has a function of causing the light on the exit surface of the rod integrator 502 to form an image on the DMD 700.
ＤＭＤ７００からの出射光は投写レンズ８００に入射され、投写レンズ８００からの出射光が映像光としてスクリーンに拡大投写される。 The light emitted from the DMD 700 is incident on the projection lens 800, and the light emitted from the projection lens 800 is enlarged and projected on the screen as image light.
赤色、緑色、青色の３色の色光の合成によって白色光を出力する照明装置では、発振波長が４４０〜４５０ｎｍの青色レーザ光を用いた場合、演色性に問題がある。国際電気標準会議（ＩＥＣ）が定めた色空間の国際標準規格であるｓＲＧＢ規格の色域について、国際照明委員会（ＣＩＥ）のｘｙ色度図のＢ（青）近傍の拡大図を図４に示す。実線で示した三角形の一部の２辺１００１がｓＲＧＢ規格の色再現範囲の一部を示している。 In an illuminating device that outputs white light by combining three color lights of red, green, and blue, there is a problem in color rendering when blue laser light having an oscillation wavelength of 440 to 450 nm is used. Fig. 4 shows an enlarged view of the XY chromaticity diagram of the International Lighting Commission (CIE) in the vicinity of B (blue) for the color gamut of the sRGB standard, which is an international color space standard established by the International Electrotechnical Commission (IEC). Show. Two sides 1001 of a part of a triangle indicated by a solid line indicate a part of the color reproduction range of the sRGB standard.
ｓＲＧＢ規格は各種ディスプレイ機器にて最も一般的に使用されている色規格であり、照明装置をプロジェクタといった画像表示装置に適用する場合は、その照明装置の色再現範囲はｓＲＧＢ規格の色域を包含していることが望ましい。 The sRGB standard is the color standard most commonly used in various display devices. When the lighting device is applied to an image display device such as a projector, the color reproduction range of the lighting device includes the color gamut of the sRGB standard. It is desirable that
ところが、図４に示すように、青色光源として青色半導体レーザを使用した場合は、その波長が短いために、青色のｘｙ色度座標について、点Ｂ１に示す通り、ｘ座標は大きく、ｙ座標は小さくなり、ｓＲＧＢ色域を完全に包含することができない。具体的な演色性としては、４５０ｎｍ以下の単色光は紫がかった色味をしており、やや不自然な青色光となる。 However, as shown in FIG. 4, when a blue semiconductor laser is used as the blue light source, the wavelength is short, and therefore, the blue xy chromaticity coordinates are large as shown by the point B1, and the y coordinates are It becomes smaller and cannot completely include the sRGB color gamut. As a specific color rendering property, monochromatic light of 450 nm or less has a purplish color and becomes somewhat unnatural blue light.
本実施の形態では、青色半導体レーザの発光光と青色蛍光体の発光光とを合成し、青色光を生成している。具体的には、青色半導体レーザの発光光の色度座標Ｂ１と青色蛍光体の発光光の色度座標Ｂ３から、その合成光で色度座標Ｂを実現できる。従って、レーザ光の特徴を生かした高効率の照明光を得られるとともに、２つの蛍光体ホイール装置からの光を合成することにより明るさを増大しつつ、青色の演色性の改善を簡単な構成で実現できる。 In the present embodiment, blue light is generated by combining the light emitted from the blue semiconductor laser and the light emitted from the blue phosphor. Specifically, from the chromaticity coordinate B1 of the emitted light of the blue semiconductor laser and the chromaticity coordinate B3 of the emitted light of the blue phosphor, the chromaticity coordinate B can be realized by the combined light. Therefore, it is possible to obtain highly efficient illumination light that makes use of the characteristics of laser light, and to improve the color rendering of blue while increasing the brightness by combining the light from the two phosphor wheel devices. Can be realized.
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments that have been changed, replaced, added, omitted, and the like. Moreover, it is also possible to combine each component demonstrated in the said embodiment and it can also be set as a new embodiment.
本開示は、投写型映像表示装置の照明装置に適用可能である。 The present disclosure can be applied to an illumination device for a projection display apparatus.
１０１ 青色半導体レーザ
２０１ 半導体レーザ
３００ 第１蛍光体ホイール装置
３０２ 回転基材
３０５ 開口部
４００ 第２蛍光体ホイール装置
４０２ 回転基材
４０５ 青色蛍光体部
５０１ 合成プリズム
５０２ ロッドインテグレータ
６００ 全反射プリズム
７００ ＤＭＤ
８００ 投写レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Blue semiconductor laser 201 Semiconductor laser 300 1st fluorescent substance wheel apparatus 302 Rotating base material 305 Opening part 400 2nd fluorescent substance wheel apparatus 402 Rotating base material 405 Blue fluorescent substance part 501 Synthesis prism 502 Rod integrator 600 Total reflection prism 700 DMD
800 Projection lens
Claims (3)
前記第１の青色光を透過する開口部が形成された第１のホイールと、
第２の光源と、
前記第２の光源の光源光が励起光として照射され、第１の青色光とは波長が異なる第２の青色光を発光する青色蛍光体部が設けられた第２のホイールと、
前記第１のホイールの開口部を前記第１の青色光が透過する期間と、前記第２のホイールの青色蛍光体部に前記第２の光源の青色光源光が照射される期間が一致するように前記第１のホイールと前記第２のホイールとを同期回転制御する制御手段と、
前記第１のホイールの開口部を透過した第１の青色光と前記第２のホイールで発光する第２の青色光とを合成する光合成手段と、
を備える照明装置。 A first light source that emits first blue light;
A first wheel having an opening for transmitting the first blue light;
A second light source;
A second wheel provided with a blue phosphor portion that emits light of the second light source as excitation light and emits second blue light having a wavelength different from that of the first blue light;
The period during which the first blue light passes through the opening of the first wheel coincides with the period during which the blue phosphor part of the second wheel is irradiated with the blue light source light of the second light source. Control means for synchronously rotating the first wheel and the second wheel;
Light combining means for combining the first blue light transmitted through the opening of the first wheel and the second blue light emitted from the second wheel;
A lighting device comprising:
前記照明装置からの出射光を映像信号に応じて変調する光変調素子と、
前記照明装置の出射光を前記光変調素子へ導く導光手段と、
前記光変調素子で得られる映像光を拡大投写する投写レンズと、
を備えてなる投写型映像表示装置。 The lighting device according to claim 1 or 2,
A light modulation element that modulates light emitted from the illumination device according to a video signal;
A light guiding means for guiding the emitted light of the illumination device to the light modulation element;
A projection lens for enlarging and projecting image light obtained by the light modulation element;
A projection-type image display device comprising:
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017227809A (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | キヤノン株式会社 | Lighting device and projection type display device using the same |
| US10700242B2 (en) | 2016-12-27 | 2020-06-30 | Nichia Corporation | Method of producing wavelength conversion member |
| US10725364B2 (en) | 2016-08-31 | 2020-07-28 | Nec Display Solutions, Ltd. | Projector and drive control method |
| CN111787142A (en) * | 2020-06-30 | 2020-10-16 | 维沃移动通信有限公司 | Electronic device |
| US10845578B2 (en) | 2019-02-05 | 2020-11-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light source device and projection display apparatus |
-
2014
- 2014-07-28 JP JP2014152548A patent/JP2016031402A/en active Pending
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