JP6350013B2 - Illumination light source device and image projection device - Google Patents
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Description
本発明は、照明光源装置及びこの照明光源装置を備えた画像投影装置に関する。 The present invention relates to an illumination light source device and an image projection device including the illumination light source device.
従来から、レーザ光を励起光として用いて波長変換部材としての蛍光体に照射し、この蛍光体からの赤色、緑色、青色の各成分の蛍光を画像形成素子に導き、画像形成素子により画素単位で出力をオン・オフして、カラー画像を投影する画像投影装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Conventionally, a phosphor as a wavelength converting member is irradiated with laser light as excitation light, and fluorescence of each component of red, green, and blue from the phosphor is guided to the image forming element, and the image forming element performs pixel unit An image projecting apparatus that projects a color image by turning the output on and off is known (see, for example, Patent Document 1).
その特許文献１には、レーザ光源からのレーザ光を第１集光光学系によって蛍光体に集光させ、この蛍光体によって波長変換された蛍光を第２集光光学系で集光し、この第２集光光学系で集光された蛍光を第３集光光学系で光量分布均一化部材としてのライトトンネルの入射側開口にスポット光として入射させる構成が記載されている。 In Patent Document 1, laser light from a laser light source is condensed on a phosphor by a first condensing optical system, and fluorescence converted in wavelength by the phosphor is condensed by a second condensing optical system. A configuration is described in which the fluorescent light condensed by the second condensing optical system is incident as spot light on the incident side opening of the light tunnel as a light quantity distribution uniformizing member by the third condensing optical system.
このものでは、第３集光光学系とライトトンネルの入射側開口との間に配置された色成分選択部材（フィルタカラーホイール）によって色をトリミングする技術も記載されている。 This document also describes a technique for trimming a color by a color component selection member (filter color wheel) disposed between the third condensing optical system and the entrance side opening of the light tunnel.
また、第２集光光学系と第３集光光学系との間に色成分選択部材（フィルタカラーホイール）を配置する技術も記載されている。
しかしながら、いずれにしても、色成分選択部材は回転しているため、ライトトンネルと色選択部材との間に少なからず距離をとる必要がある。従って、ライトトンネルの入射側開口と密着させる等、物理的に一致させることができないため、第３集光光学系によるスポット光を色成分選択部材の境界領域で最小径とすることができず、境界領域で混色が生じ、いわゆるスポーク期間を短くできないという不都合がある。
In addition, a technique for arranging a color component selection member (filter color wheel) between the second condensing optical system and the third condensing optical system is also described.
However, in any case, since the color component selection member is rotating, it is necessary to provide a certain distance between the light tunnel and the color selection member. Accordingly, it is not possible to physically match the light tunnel incident side opening, for example, so that the spot light by the third condensing optical system cannot be made the minimum diameter in the boundary region of the color component selection member, There is an inconvenience that color mixing occurs in the boundary region and the so-called spoke period cannot be shortened.
その一方、第３集光光学系によるスポット光を色成分選択部材の境界領域で最小径とする構成とすると、ライトトンネルの入射側開口に入射するスポット光の径が大きくなるため、ライトトンネルの出射側開口から射出される光束が広がり過ぎ、明るい画像を投影できないという不都合がある。 On the other hand, when the spot light by the third condensing optical system is configured to have a minimum diameter in the boundary region of the color component selection member, the diameter of the spot light incident on the incident side opening of the light tunnel becomes large. There is an inconvenience that a luminous image cannot be projected because the luminous flux emitted from the exit side opening is too wide.
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、明るくて色純度の高い画像を投影可能な照明装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an illumination device capable of projecting a bright image with high color purity.
本発明の照明光源装置は、青色成分の光と緑色成分の光と赤色成分の光とのうちの少なくともいずれかの色成分の光を含む光を発生する光源部と、
該光源部から発せられた色成分の光が照射されて該色成分の光とは異なる色成分の光を生成する波長変換部材と、
前記光源部から発せられた色成分の光と前記波長変換部材により生成された色成分の光の光量分布を均一化する光量分布均一化部材と、
前記光源部から発せられた色成分の光を励起光として前記波長変換部材に導く光路と前記光源部から発せられた色成分の光を照明光として前記光量分布均一化部材に導く光路とに分岐する光路分岐部材と、
前記波長変換部材により生成された色成分の光が進行する光路と前記光源部から発せられた色成分の光が進行する光路とを合成する光路合成部材と、
前記波長変換部材により生成された色成分の光が進行する光路に配置されて該波長変換部材により生成された色成分の選択を行う色成分選択部材と、
該色成分選択部材と前記波長変換部材との間の光路に設けられて前記波長変換部材により生成された色成分の光を集光する第１集光光学系と、
前記光路合成部材と前記色成分選択部材との間の光路に配置されて該色成分選択部材により選択された色成分の光を集光する第２集光光学系と、
該光路合成部材と前記光量分布均一化部材との間の光路に配置されて前記各色成分の光を前記光量分布均一化部材に集光する第３集光光学系とを備え、
前記第１集光光学系のパワーが前記第３集光光学系のパワーよりも大きいことを特徴とする。
The illumination light source device of the present invention includes a light source unit that generates light including light of at least one color component of light of a blue component, light of a green component, and light of a red component,
A wavelength conversion member that emits light of a color component emitted from the light source unit and generates light of a color component different from the light of the color component;
A light quantity distribution uniformizing member for uniformizing the light quantity distribution of the color component light emitted from the light source unit and the color component light generated by the wavelength conversion member;
A light path that guides the color component light emitted from the light source unit to the wavelength conversion member as excitation light and a light path that guides the color component light emitted from the light source unit to the light amount distribution uniforming member as illumination light. An optical path branching member,
An optical path synthesis member that synthesizes an optical path in which light of a color component generated by the wavelength conversion member travels and an optical path in which light of a color component emitted from the light source unit travels;
A color component selection member that is arranged in an optical path through which light of the color component generated by the wavelength conversion member travels and performs selection of the color component generated by the wavelength conversion member;
A first condensing optical system that collects light of the color component generated by the wavelength conversion member provided in an optical path between the color component selection member and the wavelength conversion member;
A second condensing optical system that is arranged in an optical path between the optical path combining member and the color component selection member and condenses light of the color component selected by the color component selection member;
A third condensing optical system that is disposed in an optical path between the optical path combining member and the light amount distribution uniformizing member and condenses the light of each color component on the light amount distribution uniforming member;
The power of the first condensing optical system is greater than the power of the third condensing optical system.
本発明によれば、光源部からの光の光路を、その光源部からの光を照明光として光量分布均一化部材に導く光路と、その光源部からの光を励起光として波長変換部材に導きかつこの波長変換部材により波長変換された光を照明光として光量分布均一化部材に導く光路とに分岐させ、その光路分岐部材により分岐された各光路を光路合成部材に合成し、その光路合成部材と波長選択部材との間の光路に色成分選択部材を配置し、第１集光光学系により色成分選択部材に入射する光のスポットの最小化を図る構成としたので、明るくて色純度の高い画像を投影可能な照明光源装置を提供できる。 According to the present invention, the optical path of the light from the light source unit is guided to the light quantity distribution uniforming member using the light from the light source unit as illumination light, and the light from the light source unit is guided to the wavelength conversion member as excitation light. In addition, the light wavelength-converted by the wavelength conversion member is branched into an optical path that guides the light to the light quantity distribution uniforming member as illumination light, and the optical paths branched by the optical path branching member are combined with the optical path combining member, and the optical path combining member Since the color component selection member is disposed in the optical path between the light source and the wavelength selection member, and the first light collecting optical system is configured to minimize the light spot incident on the color component selection member, it is bright and has high color purity. An illumination light source device capable of projecting a high image can be provided.
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る照明光源装置を有する画像投影装置（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 an image projection apparatus (projector) having an illumination light source apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source unit. The light source unit 1 is roughly composed of 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 condensing lens 1c as a parallel light beam.
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）１ａの代わりに発光ダイオードＬＥＤを用いることもできる。 The condensing lens 1c plays a role of condensing the laser light converted into a parallel light beam by each coupling lens 1b. Here, the laser diode 1a is described as generating the blue (B) component laser light BP among 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 green component laser light and red component laser light. Further, a light emitting diode LED can be used instead of the laser diode (LD) 1a.
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、光路分岐部材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ＢＰ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 branching member is provided in the optical path in which the blue component laser beam BP emitted from the light source unit 1 travels. On the optical path switching board 3, the laser beam BP is formed in a spot shape. The spot size of the laser beam BP is set to an appropriate size for preventing color mixing.
その光路切り替え盤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。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。 The optical path switching board 3 has 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 disposed obliquely with respect to the optical axis of the condenser lens 1c (here, 45 degrees with respect to the optical axis).
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の透過領域３ｂには、図３に示すように、その両面に反射防止膜３ｅが形成されている。
For example, as shown in FIG. 1, the optical path switching board 3 is rotationally driven by a motor 4 as a drive source. In FIG. 2, reference numeral 4a denotes a drive shaft.
As shown in FIG. 3, antireflection films 3 e are formed on both surfaces of the transmission region 3 b of the optical path switching board 3.
その光路切り替え盤３の反射領域３ａには、その青色成分のレーザ光ＢＰが当たる面の側に拡散面３ｆが形成され、その拡散面３ｆと反対側の面には反射膜３ｄ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。 In the reflection region 3a of the optical path switching board 3, a diffusion surface 3f is formed on the side of the surface where the blue component laser beam BP strikes, and a reflection film 3d is formed on the surface opposite to the diffusion surface 3f. Yes. The diffusion surface 3f is used for removing speckles of the laser beam BP.
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を波長変換部材としての蛍光体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 through which the blue component laser light BP transmitted through the transmission region 3b travels is an optical path for irradiating the phosphor 5 serving as the wavelength conversion member with the blue component laser light BP emitted from the light source unit 1.
Here, the phosphor 5 is composed of a rotating disk, and in FIG. 1, reference numeral 6 denotes a stepping motor as its drive source.
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が励起光として照射される。蛍光体５には、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照明光として発生する蛍光膜５ａが塗布されている。 The phosphor 5 is irradiated with blue component laser light BP emitted from the light source unit 1 as excitation light. The phosphor 5 is coated with a fluorescent film 5a that generates, as illumination light, fluorescence including fluorescence that includes a green color component and red component that is different from the blue component laser light.
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 rotation of the phosphor 5 prevents the laser beam from being concentrated on the same place for a long time, and the deterioration of the phosphor film 5a is prevented. The fluorescent material of the fluorescent film 5a includes, for example, a fluorescent material that emits green component fluorescence and a fluorescent material that emits red component fluorescence (yellow Y fluorescence) when excited by irradiation with a blue component laser beam BP. A mixture with the generated fluorescent material) is used. However, the present invention is not limited to this.
For example, a fluorescent material having a fluorescence distribution characteristic extending from the wavelength range of the green component to the wavelength range of the red component can be used.
その青色成分のレーザ光ＢＰが透過して蛍光体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、透過領域３ｂを透過し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 condensing lens 7, a dichroic mirror 8, and a condensing lens 9 are provided in an optical path through which the blue component laser beam BP passes and travels toward the phosphor 5. The condensing lens 7 has a role of condensing the blue component laser light BP transmitted through the transmission region 3b and converting it into a parallel light beam BP ″.
ダイクロイックミラー８は、青色成分のレーザ光ＢＰを透過させて蛍光体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させて色成分選択部材としての色成分切り替え盤１０に導く機能とを有する。 The dichroic mirror 8 transmits the blue component laser light BP and guides it to the phosphor 5 and reflects the fluorescence of the color component of the laser light other than the blue component and guides it to the color component switching board 10 as a color component selection member. With functions.
この実施例では、その色成分切り替え盤１０には、図４に示すように、回転方向に緑色成分の蛍光ＧＰと赤色成分の蛍光ＲＰとを透過させる透過領域１０ｄ（蛍光ＹＰの透過領域１０ｄ）と、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１０ｅ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１０ｆと、が形成されている。なお、その図４において、ｑ４〜ｑ６はその各透過領域の境界を示している。 In this embodiment, as shown in FIG. 4, the color component switching board 10 has a transmission region 10d (transmission region 10d for fluorescence YP) that transmits the green component fluorescence GP and the red component fluorescence RP in the rotation direction. A transmission region 10e that transmits the green component fluorescence GP and blocks the transmission of the red component fluorescence RP, and a transmission region 10f that transmits the red component fluorescence RP and blocks the transmission of the green component fluorescence GP. Is formed. In addition, in FIG. 4, q4-q6 has shown the boundary of each transmissive area | region.
これにより、この色成分切り替え盤１０は、黄色成分の蛍光ＹＰと緑色成分の蛍光ＧＰと赤色成分の蛍光ＲＰとを切り替える役割を果たす。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。なお、図４において、符号１２ａは駆動軸を示す。 As a result, the color component switching board 10 switches between the yellow component fluorescence YP, the green component fluorescence GP, and the red component fluorescence RP. The color component switching board 10 is also rotationally driven by, for example, a stepping motor 12 as a drive source. In FIG. 4, reference numeral 12a indicates a drive shaft.
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ＹＰを集光して平行光束ＬＰ'に変換する機能とを有する。
この実施例では、集光レンズ９とダイクロイックミラー８と後述する第１集光光学系とにより光源部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 condensing lens 9 has a function of focusing the parallel light beam BP ″ on the phosphor 5 in a spot shape and a function of condensing the fluorescent light YP from the phosphor 5 and converting it into a parallel light beam LP ′.
In this embodiment, 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 a first condenser optical system described later is directed toward the color component switching board 10. A traveling optical path is 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、第１集光光学系としての集光レンズ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ＹＰ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。 A condensing lens 11 as a first condensing optical system is provided between the dichroic mirror 8 and the color component switching board 10. The fluorescence YP reflected by the dichroic mirror 8 is condensed by the condenser lens 11 and irradiated to the color component switching board 10.
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を照明光として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照明光をライトバルブ等の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 in which the blue component laser beam BP reflected by the reflection region 3a travels is a known image forming element (for example, digital mirror micro device DMD) using the blue component laser beam BP emitted from the light source unit 1 as illumination light. ) As an optical path for irradiating the image forming panel 13, that is, an optical path for causing illumination light of a color component emitted from the light source unit 1 to travel toward an image forming element such as a light valve.
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により反射され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 has a function of converting the blue component laser light BP reflected by the optical path switching board 3 into a parallel light beam BP ″ and guiding it to the dichroic mirror 15. .
色成分切り替え盤１０を透過した黄色成分の蛍光ＹＰと緑色成分の蛍光ＧＰと赤色成分の蛍光ＲＰとの進行方向前方には、第２集光光学系としての集光レンズ１６が設けられている。 A condensing lens 16 as a second condensing optical system is provided in front of the yellow component fluorescence YP, the green component fluorescence GP, and the red component fluorescence RP transmitted through the color component switching board 10 in the traveling direction. .
この集光レンズ１６は、黄色成分の蛍光ＹＰと緑色成分の蛍光ＧＰと赤色成分の蛍光ＲＰとを集光して平行光束ＬＰ”に変換する機能を有する。集光レンズ１６とダイクロイックミラー１５との間には、その平行光束ＬＰ”をダイクロイックミラー１５に導く光路折り曲げミラー２２が設けられている。 The condensing lens 16 has a function of condensing the yellow component fluorescence YP, the green component fluorescence GP, and the red component fluorescence RP and converting them into a parallel light beam LP ″. The condensing lens 16, the dichroic mirror 15, and the like. In between, an optical path bending mirror 22 for guiding the parallel light beam LP ″ to the dichroic mirror 15 is provided.
集光レンズ１１、１６のパワー（開口数）は、後述する集光レンズ１７のパワー（開口数）よりも大きい。言い換えると、集光レンズ１１、１６の焦点距離は集光レンズ１７の焦点距離よりも短い。
その理由については後述する。なお、そのダイクロイックミラー１５は、集光レンズ１１、１４、１６の光軸に対して斜め４５°の角度で配設されている。
The power (numerical aperture) of the condenser lenses 11 and 16 is larger than the power (numerical aperture) of the condenser lens 17 described later. In other words, the focal lengths of the condenser lenses 11 and 16 are shorter than the focal length of the condenser lens 17.
The reason will be described later. The dichroic mirror 15 is disposed at an angle of 45 ° with respect to the optical axes of the condenser lenses 11, 14, and 16.
そのダイクロイックミラー１５は、平行光束ＢＰ”の光路（光源部１から発せられた色成分の光が進行する光路）と平行光束ＬＰ”の光路（波長変換部材により生成された色成分の光が進行する光路）とを合成して画像形成パネル１３に導く光路合成部材としての役割を果たす。 The dichroic mirror 15 travels the optical path of the parallel light beam BP ″ (the optical path in which the light of the color component emitted from the light source unit 1 travels) and the optical path of the parallel light beam LP ″ (the light of the color component generated by the wavelength conversion member). And an optical path combining member that guides the image to the image forming panel 13.
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”は第３集光光学系としての集光レンズ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分布均一化部材としての役割を果たす。
その集光レンズ１７は、平行光束ＢＰ”、ＬＰ”をライトトンネル１８の入射側開口１８ａにスポット光として集束させる役割を果たす。
The parallel light beams BP ″, LP ″, whose optical paths are synthesized by the dichroic mirror 15, are condensed by a condenser lens 17 as a third condenser optical system and guided to a known light tunnel 18. The light tunnel 18 serves as a light amount distribution uniformizing member that reduces unevenness of the light amount.
The condensing lens 17 serves to focus the parallel light beams BP ″, LP ″ as spot light on the incident side opening 18 a of the light tunnel 18.
そのライトトンネル１８に導かれた光は、ライトトンネル１８の出射側開口１８ｂから出射され、集光レンズ１９により平行光束とされ、光路折り曲げミラー２３、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。 The light guided to the light tunnel 18 is emitted from the exit side opening 18 b of the light tunnel 18, converted into a parallel light beam by the condenser lens 19, reflected by the optical path bending mirror 23 and the reflection mirror 20, and image forming panel 13. Led to.
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、投射光学系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 image forming panel 13 is controlled by, for example, a known image generating unit GE. The light of each color component is reflected by the image forming panel 13 and irradiated onto the screen S via the projection optical system 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において、φＢは反射領域３ａの角度である。この角度φＢは、青色成分のレーザ光ＢＰを反射する反射領域３ａによる時間ｔＢ（図６、図７参照）が確保されるように設定される。透過領域３ｂの角度φＧＢは、図５に示すように、その残りの角度（３６０-φＢ）である。
Next, details of the temporal correspondence 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 rotational speed and in synchronization. In FIG. 5, φB is the angle of the reflection region 3a. This angle φB is set such that a time tB (see FIGS. 6 and 7) by the reflection region 3a for reflecting the blue component laser beam BP is secured. The angle φGB of the transmissive region 3b is the remaining angle (360−φB) as shown in FIG.
青色成分のレーザ光ＢＰがその光路切り替え盤３の反射領域３ａにより反射されている間、蛍光体５には、レーザ光ＢＰはほとんど照射されないため、蛍光体５による蛍光はほとんど生じない。
青色成分のレーザ光ＢＰが透過領域３ｂを透過している間は、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 beam BP is reflected by the reflection region 3 a of the optical path switching board 3, the phosphor 5 is hardly irradiated with the laser beam BP, so that the fluorescence by the phosphor 5 hardly occurs.
While the laser beam BP of the blue component is transmitted through the transmission region 3b, the phosphor 5 emits fluorescence because the laser beam BP is irradiated onto the phosphor 5.
蛍光体５にレーザ光が照射される時間ｔＧＢは透過領域３ｂの角度φＧＢに対応している。
この実施例では、光路切り替え盤３の反射領域３ａと透過領域３ｂとの境界ｑ１を蛍光ＹＰの透過領域１０ｄに位置させ、光路切り替え盤３の反射領域３ａと透過領域３ｂとの境界ｑ２を色成分切り替え盤１０の境界ｑ４に一致させている。
The time tGB when the phosphor 5 is irradiated with the laser beam corresponds to the angle φGB of the transmission region 3b.
In this embodiment, the boundary q1 between the reflection area 3a and the transmission area 3b of the optical path switching board 3 is positioned in the transmission area 10d of the fluorescence YP, and the boundary q2 between the reflection area 3a and the transmission area 3b of the optical path switching board 3 is colored. It is made to correspond with the boundary q4 of the component switching board 10. FIG.
このように光路切り替え盤３と色成分切り替え盤１０との角度関係を対応させると、図７に示すような黄色成分の光Ｙ、青色の光Ｂ、緑色の光Ｇ、赤色の光Ｇを生成する時間を得ることができる。 When the angular relationship between the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 is made to correspond, the yellow component light Y, blue light B, green light G, and red light G as shown in FIG. 7 are generated. You can get time to do.
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 switching board 3 is rotationally driven and the optical path is periodically switched, and the color component switching board 10 is rotationally driven and the color components are periodically switched. However, the present invention is not limited to this. For example, the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 may be reciprocated periodically.
（混色防止の説明）
光路切り替え盤３には、図８に示すようにビームスポットＢＳＰが仮想的に形成される。色成分切り替え盤１０には、図９に示すように、ビームスポットＢＳＰ'が仮想的に形成される。ここでは、便宜的に、ビームスポットＢＳＰ、ＢＳＰ'の大きさは同じであるとして説明する。
(Description of color mixing prevention)
A beam spot BSP is virtually formed on the optical path switching board 3 as shown in FIG. A beam spot BSP ′ is virtually formed on the color component switching board 10 as shown in FIG. Here, for convenience, it is assumed that the beam spots BSP and BSP ′ have the same size.
図８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ｑ１、ｑ２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. 8, in the vicinity of the boundaries q1 and q2 between the reflection region 3a and the transmission region 3b of the optical path switching board 3, the beam spot BSP straddles the reflection region 3a and the transmission region 3b.
また、図９に示すように、色成分切り替え盤１０の透過領域１０ｄないし１０ｆの境界ｑ４ないしｑ６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。 As shown in FIG. 9, in the vicinity of the boundaries q4 to q6 of the transmission regions 10d to 10f of the color component switching board 10, the beam spots BSP 'straddle the transmission regions adjacent to each other.
そのビームスポットＢＳＰ、ＢＳＰ'が跨った境界ｑ１、ｑ２、境界ｑ４〜ｑ６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の入射側開口１８ａに入射することになり、混色が生じる。図１０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 q1 and q2 and the boundaries q4 to q6 across the beam spots BSP and BSP ′, lights having different color components are simultaneously incident on the incident side opening 18a of the light tunnel 18 and color mixing occurs. FIG. 10 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。 The time during which the color mixture occurs is determined by the diameters of the beam spots BSP and BSP ′ when the rotation speeds of the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 are the same and the rotation speed per unit time is constant.
（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ｑ１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。
(Description of color mixing by the optical path switching board 3)
An angle formed by two radial tangents r1 ′ and r1 ″ passing through the rotation center O of the optical path switching board 3 and in contact with the circle of the beam spot BSP is θs. The boundary q1 is equal to the radial tangent r1 ′. At the same time, 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１０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、ライトトンネル１８（色成分切り替え盤１０）に導かれる蛍光ＹＰの光量が減少し、ライトトンネル１８に導かれるレーザ光ＢＰの光量が増加する。 In this state, when the optical path switching board 3 rotates in the arrow Z1 direction, as shown in FIG. 10, mixing of the light of the fluorescence YP and the laser beam BP starts. As the rotation angle θ of the optical path switching panel 3 increases, the amount of fluorescent YP guided to the light tunnel 18 (color component switching panel 10) decreases, and the amount of laser light BP guided to the light tunnel 18 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ｑ１が半径方向接線ｒ１”に一致すると、ライトトンネル１８（色成分切り替え盤１０）に導かれる蛍光ＹＰの光量がほとんど「０」となり、ライトトンネル１８に導かれるレーザ光ＢＰの光量がほとんど一定「１」となる。この境界ｑ１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。 When the optical path switching board 3 further rotates in the same direction, the rotation angle θ of the optical path switching board 3 reaches the angle θs, and the boundary q1 coincides with the radial tangent r1 ″, the light tunnel 18 (color component switching board 10) is entered. The amount of the fluorescent YP guided is almost “0”, and the amount of the laser beam BP guided to the light tunnel 18 is almost constant “1”. A color mixture occurs while the boundary q1 crosses the beam spot BSP, and this is referred to as color mixture 1 for convenience.
更に、光路切り替え盤３が回転し、境界ｑ２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、ライトトンネル１８に導かれるレーザ光ＢＰの光量がほとんど一定「１」のままである。 Further, since the beam path BSP hits only the reflection area 3a of the optical path switching board 3 until the optical path switching board 3 rotates and the boundary q2 coincides with the radial tangent r1 ′, the laser guided to the light tunnel 18 The light quantity of the light BP remains almost constant “1”.
更に、光路切り替え盤３が回転し、境界ｑ２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 q2 coincides with the radial tangent r1 ′, a part of the beam spot BSP starts to hit the transmission region 3b of the optical path switching board 3.
このため、蛍光体５に導かれるレーザ光ＢＰの光量が増加し、従って、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ｑ２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。 For this reason, the light quantity of the laser beam BP guided to the phosphor 5 increases, and accordingly, the light quantity of the fluorescence YP guided to the color component switching board 10 increases. Color mixing also occurs while the boundary q2 crosses the beam spot BSP. This is referred to as color mixture 2 for convenience.
そして、光路切り替え盤３の境界ｑ２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、ライトトンネル１８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 q2 of the optical path switching board 3 coincides with the radial tangent r1 ″, the beam spot BSP does not hit the reflection region 3a of the optical path switching board 3. For this reason, the light quantity of the laser beam BP guided to the light tunnel 18 is “0”. On the other hand, the light quantity of the fluorescent light YP guided to the color component switching board 10 is a constant “1”. During one rotation of the optical path switching board 3, the above-mentioned color mixture 1 and color mixture 2 occur.
（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。
(Description of color mixing by the color component switching board 10)
For convenience, the spot diameter of the beam spot BSP ′ of the laser beam BP impinging on the color component switching board 10 is Φ ′ = Φ. In other words, the angle formed by the radial tangent lines r3 ′ and r3 ″ in contact with the beam spot BSP ′ 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ｑ２と境界ｑ４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。
既述したように、角度θがθｓよりも大きいとき、色成分切り替え盤１０が矢印Ｚ２方向に回転して境界ｑ４が半径方向接線ｒ３'に一致するまでの間は、ほとんどレーザ光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, it is assumed that the optical path switching board 3 and the color component switching board 10 are synchronously rotated in a state where the rotation phases of the boundary q2 and the boundary q4 coincide.
As described above, when the angle θ is larger than θs, almost only the laser beam BP is present until the color component switching board 10 rotates in the arrow Z2 direction and the boundary q4 coincides with the radial tangent r3 ′. Since the light is guided to the light tunnel 18, 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ｑ４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。 Furthermore, the color mixing 2 by the optical path switching board 3 continues until the color component switching board 10 rotates and the boundary q4 coincides with the radial tangent r3 ′ until it coincides with the radial tangent 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 beam BP by the color component switching board 10, a color mixture 1 c is generated by mixing the fluorescence RP with the laser beam BP, and in the first half of the projection period of the fluorescence RP by the color component switching board 10. 1d is generated by mixing the laser beam BP with the laser beam BP.
色成分切り替え盤３が更に回転し、境界ｑ４が半径方向接線ｒ３”に一致してから境界ｑ５が半径方向接線ｒ３'に一致するまでの間は、レーザ光ＢＰが光路切り替え盤３の透過領域３ｂにのみ当たり、かつ、集光レンズ１１により蛍光ＹＰが蛍光ＲＰの透過領域１０ｆにのみ集光されるため、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 board 3 is further rotated so that the laser beam BP is transmitted through the optical path switching board 3 after the boundary q4 coincides with the radial tangent r3 ″ until the boundary q5 coincides with the radial tangent r3 ′. Since the fluorescent lens YP is focused only on the transmission region 10f of the fluorescent RP by the condenser lens 11, only the fluorescent 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ｑ５が半径方向接線ｒ３'に一致してから境界ｑ５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 the color mixture between the fluorescent RP and the fluorescent GP occurs between the boundary q5 coincident with the radial tangent r3 ′ and the boundary q5 coincident with the radial tangent r3 ″. This is referred to as color mixture 3 for convenience.
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 second half of the projection period of the fluorescence RP by the color component switching board 10, a color mixture 1 e is generated by mixing the fluorescence GP with the fluorescence GP, and in the first half of the projection period of the fluorescence GP by the color component switching board 10, the fluorescence GP A color mixture 1f is generated by mixing the fluorescent RP.
更に、色成分切り替え盤１０が回転し、境界ｑ５が半径方向接線ｒ３”に一致してから境界ｑ６が半径方向接線ｒ３'に接するまでの間は、レーザ光ＢＰが光路切り替え盤３の透過領域３ｂにのみ当たり、かつ、集光レンズ１１により蛍光ＹＰが蛍光ＧＰの透過領域１０ｅにのみ集光されるため、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 from when the color component switching board 10 rotates and the boundary q5 coincides with the radial tangent r3 ″ to when the boundary q6 touches the radial tangent r3 ′, the laser beam BP is transmitted through the optical path switching board 3. Since the fluorescent lens YP is focused only on the transmitting region 10e of the fluorescent GP by the condenser lens 11, 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ｑ６が半径方向接線ｒ３'に一致してから境界ｑ６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 the color mixture between the fluorescent GP and the fluorescent YP occurs between the boundary q6 coincident with the radial tangent r3 ′ and the boundary q6 coincident with the radial tangent r3 ″. This is referred to as color mixture 4 for convenience.
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 fluorescence GP by the color component switching board 10, a mixed color 1 g is produced by mixing the fluorescence YP with the fluorescence GP, and in the first half of the projection period of the fluorescence YP by the color component switching board 10 A color mixture 1h is generated due to the mixture of the fluorescent GP.
色成分切り替え盤１０が更に回転し、境界ｑ６が半径方向接線ｒ３”に一致してから境界ｑ６が半径方向接線ｒ３'に一致するまでの間は、光路切り替え盤３の境界ｑ１にビームスポットＢＳＰが跨らないため、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が生じる期間が長いと、色純度が低下し、色再現範囲が狭くなる。 The color component switching board 10 further rotates so that the beam spot BSP is placed on the boundary q1 of the optical path switching board 3 until the boundary q6 coincides with the radial tangent r3 ′ until the boundary q6 coincides with the radial tangent r3 ′. Therefore, only the fluorescent YP is guided to the light tunnel 18, so that no color mixing occurs.If the period during which such color mixing 1 to color mixing 4 occurs is long, the color purity is lowered and the color reproduction range is narrowed. .
そこで、この実施例では、光路分岐部材（光路切り替え盤３）により、光源部１からの光を照明光として光量分布均一化部材（ライトトンネル１８）に導く光路と光源部１からの光を波長変換部材（蛍光体５）に導きかつこの蛍光体５により波長変換された光を照明光としてライトトンネル１８に導く光路とに分岐させ、この光路切り替え盤３により分岐された各光路を光路合成部材（ダイクロイックミラー１５）により合成し、光路合成部材と波長選択部材との間の光路に色成分選択部材（色成分切り替え盤１０）を配置し、第１集光光学系としての集光レンズ１１のパワーを第３集光光学系としての集光レンズ１７のパワーよりも大きく設計することにより、色成分切り替え盤１０に入射する光のビームスポットＢＳＰ’の最小化を図る構成とした。これにより、混色が生じる期間の短縮化を図ることができるので、明るくて色純度の高い画像を投影可能な照明光源装置を提供できる。 Therefore, in this embodiment, the optical path branching member (optical path switching board 3) causes the light from the light source unit 1 to be guided to the light quantity distribution uniforming member (light tunnel 18) as illumination light and the light from the light source unit 1 to be wavelength. The light guided to the conversion member (phosphor 5) and wavelength-converted by the phosphor 5 is branched to an optical path leading to the light tunnel 18 as illumination light, and each optical path branched by the optical path switching board 3 is optical path combining member. The color component selection member (color component switching panel 10) is arranged in the optical path between the optical path synthesis member and the wavelength selection member by combining with the (dichroic mirror 15), and the condensing lens 11 as the first condensing optical system By designing the power to be larger than the power of the condenser lens 17 as the third condenser optical system, the beam spot BSP ′ of the light incident on the color component switching board 10 is minimized. It was formed. Thereby, since the period during which color mixing occurs can be shortened, an illumination light source device capable of projecting a bright image with high color purity can be provided.
これに対して、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との間に配置する構成とする場合、色成分切り替え盤１０は回転等の移動しているため、色成分切り替え盤１０をライトトンネル１８の入射側端面１８ａに物理的に一致させることができず、集光レンズ１７により色成分切り替え盤１０に入射する蛍光のビームスポットＢＳＰ’の径が大きくなり、その結果、混色が生じる期間が長くなる。 On the other hand, when the color component switching board 10 is arranged between the light tunnel 18 and the condenser lens 17, the color component switching board 10 is rotated and moved, so that the color component switching board 10 is moved. Cannot be physically matched with the incident side end face 18a of the light tunnel 18, and the diameter of the fluorescent beam spot BSP 'incident on the color component switching board 10 is increased by the condensing lens 17, and as a result, the color mixture is reduced. The resulting period is longer.
この場合、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との間に配置して、集光レンズ１７のパワーを大きくして色成分切り替え盤１０に入射する各色成分の光のスポット径の最小化を図る構成とすることが考えられる。 In this case, the color component switching board 10 is disposed between the light tunnel 18 and the condenser lens 17 so that the power of the condenser lens 17 is increased and the spot diameter of the light of each color component incident on the color component switching board 10 is increased. It is conceivable to make the configuration to minimize the above.
しかしながら、このような構成を採用すると、ライトトンネル１８の入射側開口１８ａに入射する各色成分の光が広がり過ぎ、ライトトンネル１８の出射側開口１８ｂから出射される各色成分の光を画像形成素子に取り込むことができなくなり、光の利用効率が低下し、明るい画像が得られなくなる。 However, when such a configuration is adopted, the light of each color component incident on the incident side opening 18a of the light tunnel 18 spreads too much, and the light of each color component emitted from the emission side opening 18b of the light tunnel 18 is input to the image forming element. The image cannot be captured, the light use efficiency decreases, and a bright image cannot be obtained.
また、たとえ、仮に、画像形成素子に導かれる各色成分の光を取り込めたとしても、画像形成素子に入射する各色成分の光の入射角度が大きくなる。その結果、画像形成素子による反射角度が大きくなって、投射光学系２１にこれらの光を取り込むことができなくなる。結局、明るさの利用効率が低下する。また、この利用効率の低下を防止しようとすると、投射光学系２１が肥大化する等の弊害が生じる。 Further, even if light of each color component guided to the image forming element is taken in, the incident angle of the light of each color component incident on the image forming element becomes large. As a result, the reflection angle by the image forming element becomes large, and these lights cannot be taken into the projection optical system 21. Eventually, the brightness utilization efficiency decreases. Further, if it is attempted to prevent the decrease in the utilization efficiency, there arises a problem that the projection optical system 21 is enlarged.
（変形例１）
以上の実施例では、色成分切り替え盤１０を透過タイプの構成として説明したが、図１２に示すように、色成分切り替え盤１０を反射タイプの構成とすることもできる。
(Modification 1)
In the above embodiment, the color component switching board 10 has been described as a transmission type configuration. However, as shown in FIG. 12, the color component switching board 10 can also have a reflection type configuration.
この場合には、光路折り曲げミラー２２の位置に、色成分切り替え盤１０を斜め４５度の角度で配置し、集光レンズ１１の光軸と集光レンズ１６の光軸との角度を色成分切り替え盤１０に立てた法線に対して４５度の角度で配置する構成とすれば良い。 In this case, the color component switching board 10 is arranged at an oblique angle of 45 degrees at the position of the optical path bending mirror 22, and the angle between the optical axis of the condensing lens 11 and the optical axis of the condensing lens 16 is switched. What is necessary is just to set it as the structure arrange | positioned at an angle of 45 degree | times with respect to the normal line standing on the board 10. FIG.
なお、その集光レンズ１１と集光レンズ１６とは、一体構成とするのが組み立ての効率化を図るうえで望ましい。その他の構成要素は、図１に示す構成要素と同一であるので、同一構成要素に同一符号を付してその詳細な説明は省略する。 The condensing lens 11 and the condensing lens 16 are preferably integrated to increase the efficiency of assembly. Since the other components are the same as those shown in FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
（変形例２）
図１に示す光路切り替え盤３の反射領域３ａにおいて、青色成分のレーザ光ＢＰを反射させる構成としても、１％程度の光はその反射領域３ａを通過して蛍光体５に導かれる。
(Modification 2)
In the reflection region 3a of the optical path switching board 3 shown in FIG. 1, even if the blue component laser beam BP is reflected, about 1% of light passes through the reflection region 3a and is guided to the phosphor 5.
このため、１％程度の青色成分のレーザ光ＢＰにより黄色成分の蛍光ＹＰが生成され、青色成分のレーザ光ＢＰに蛍光ＹＰが混じり、青色成分の光の純度が低下する。 For this reason, the fluorescence YP of the yellow component is generated by the laser beam BP of about 1% of the blue component, and the fluorescence YP is mixed with the laser beam BP of the blue component, so that the purity of the light of the blue component is lowered.
そこで、この変形例２では、図１２に示すように、青色成分のレーザ光ＢＰを投射光学系２１に導く期間中には、蛍光ＹＰが色成分切り替え盤１０を透過して集光レンズ１７に導かれないように、蛍光ＹＰを完全に遮断する遮断領域１０ＢＬを形成することとした。 Therefore, in the second modification, as shown in FIG. 12, during the period in which the blue component laser beam BP is guided to the projection optical system 21, the fluorescence YP passes through the color component switching board 10 and reaches the condenser lens 17. The blocking region 10BL that completely blocks the fluorescence YP is formed so as not to be guided.
１…光源部
３…光路切り替え盤（光路分岐部材）
５…蛍光体（波長変換部材）
１０…色成分切り替え盤（色成分選択部材）
１１…集光レンズ（第１集光光学系）
１５…ダイクロイックミラー（光路合成部材）
１６…集光レンズ（第２集光光学系）
１７…集光レンズ（第３集光光学系）
１８…ライトトンネル（光量分布均一化部材）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source part 3 ... Optical path switching board (optical path branching member)
5 ... phosphor (wavelength conversion member)
10. Color component switching board (color component selection member)
11 ... Condensing lens (first condensing optical system)
15 ... Dichroic mirror (light path combining member)
16 ... Condensing lens (second condensing optical system)
17 ... Condensing lens (third condensing optical system)
18. Light tunnel (light intensity distribution uniform member)
Claims (7)
該光源部から発せられた色成分の光が照射されて該色成分の光とは異なる色成分の光を生成する波長変換部材と、
前記光源部から発せられた色成分の光と前記波長変換部材により生成された色成分の光の光量分布を均一化する光量分布均一化部材と、
前記光源部から発せられた色成分の光を励起光として前記波長変換部材に導く光路と前記光源部から発せられた色成分の光を照明光として前記光量分布均一化部材に導く光路とに分岐する光路分岐部材と、
前記波長変換部材により生成された色成分の光が進行する光路と前記光源部から発せられた色成分の光が進行する光路とを合成する光路合成部材と、
前記波長変換部材により生成された色成分の光が進行する光路に配置されて該波長変換部材により生成された色成分の選択を行う色成分選択部材と、
該色成分選択部材と前記波長変換部材との間の光路に設けられて前記波長変換部材により生成された色成分の光を集光する第１集光光学系と、
前記光路合成部材と前記色成分選択部材との間の光路に配置されて該色成分選択部材により選択された色成分の光を集光する第２集光光学系と、
該光路合成部材と前記光量分布均一化部材との間の光路に配置されて前記各色成分の光を前記光量分布均一化部材に集光する第３集光光学系とを備え、
前記第１集光光学系のパワーが前記第３集光光学系のパワーよりも大きいことを特徴とする照明光源装置。 A light source unit that generates light including light of at least one color component of light of a blue component, light of a green component, and light of a red component;
A wavelength conversion member that emits light of a color component emitted from the light source unit and generates light of a color component different from the light of the color component;
A light quantity distribution uniformizing member for uniformizing the light quantity distribution of the color component light emitted from the light source unit and the color component light generated by the wavelength conversion member;
A light path that guides the color component light emitted from the light source unit to the wavelength conversion member as excitation light and a light path that guides the color component light emitted from the light source unit to the light amount distribution uniforming member as illumination light. An optical path branching member,
An optical path synthesis member that synthesizes an optical path in which light of a color component generated by the wavelength conversion member travels and an optical path in which light of a color component emitted from the light source unit travels;
A color component selection member that is arranged in an optical path through which light of the color component generated by the wavelength conversion member travels and performs selection of the color component generated by the wavelength conversion member;
A first condensing optical system that collects light of the color component generated by the wavelength conversion member provided in an optical path between the color component selection member and the wavelength conversion member;
A second condensing optical system that is arranged in an optical path between the optical path combining member and the color component selection member and condenses light of the color component selected by the color component selection member;
A third condensing optical system that is disposed in an optical path between the optical path combining member and the light amount distribution uniformizing member and condenses the light of each color component on the light amount distribution uniforming member;
The illumination light source device characterized in that the power of the first condensing optical system is larger than the power of the third condensing optical system.
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