JP6476602B2 - Light source device and projection display device - Google Patents

Description

本発明は、光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタ等の投影表示装置に関する。   The present invention relates to a light source device and a projection display device such as a projector including the light source device.

近年、大画面のディスプレイ装置が急速に普及してきており、それらを用いた会議やプレゼンテーション、研修などが一般的になってきている。このようなディスプレイとしては、液晶やプラズマなど様々なものがあり、場所の広さや参加人数などによって適当なものが選択されている。その中でも、スクリーン等の被投影面に画像を投影して拡大表示することができる投影表示装置（以後、「プロジェクタ」と呼ぶ）が選択されている。このプロジェクタは、比較的安価で可搬性にも優れているため（即ち小型軽量で持ち運びやすいため）、最も広く普及している大画面ディスプレイと言える。   In recent years, large-screen display devices have rapidly spread, and meetings, presentations, training, etc. using them have become common. There are various types of displays such as liquid crystal and plasma, and an appropriate display is selected depending on the size of the place and the number of participants. Among them, a projection display device (hereinafter referred to as “projector”) capable of projecting and displaying an image on a projection surface such as a screen is selected. Since this projector is relatively inexpensive and excellent in portability (that is, small and light and easy to carry), it can be said to be the most widely used large screen display.

そのような背景の中で、最近ではコミュニケーションの必要な場面や状況が益々増えてきている。例えば、オフィスにおいても小さな会議室や、パーテイション等で仕切られた打合せスペースが数多く設けられ、プロジェクタを使った会議や打合せなどが頻繁に行われるようになった。更には、会議室等が空いていなくても、例えば通路などの空きスペースを利用し、その通路の壁などにプロジェクタで情報を投影表示しながら打合せをしたい、などといった急な要求シーンも頻繁に見られるようになった。   In such a background, recently, scenes and situations that require communication are increasing. For example, in offices, there are many small meeting rooms and a lot of meeting spaces partitioned by partitions, and meetings and meetings using projectors are frequently performed. Furthermore, even if the conference room is not available, there is often a sudden demand scene such as using an empty space such as an aisle and wanting to make a meeting while projecting and displaying information on the wall of the aisle. It came to be seen.

このようなプロジェクタにおいて、従来は、例えば超高圧水銀ランプなどの高輝度の放電ランプを光源とするものが知られている。しかし、近年は、光源として、赤色、緑色、青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子等の固体発光素子を用いた製品も普及しつつある。可視光や紫外光を発生する固体光源を用い、固体光源から出射する可視光や紫外光を、これらとは異なる波長帯域の可視光に変換する蛍光体層を備えた光源装置及びプロジェクタが開発され、多くの提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。   As such a projector, a projector using a high-intensity discharge lamp such as an extra-high pressure mercury lamp as a light source is known. However, in recent years, products using solid light-emitting elements such as red, green, and blue light-emitting diodes (LEDs) and organic EL elements as light sources are becoming widespread. A light source device and a projector having a phosphor layer that uses a solid light source that generates visible light and ultraviolet light and converts visible light and ultraviolet light emitted from the solid light source into visible light in a different wavelength band have been developed. Many proposals have been made (for example, see Patent Document 1).

特許文献１には、第１波長帯域の可視光を発生する固体発光素子と、固体発光素子から射出された第１波長帯域の可視光を第１光路と第２光路とに切り替える光路切り替え部材と、第２光路に設けられてその第１波長帯域の可視光が励起光として照射されて第２波長帯域の可視光としての蛍光を発生する蛍光体とを備えたプロジェクタが開示されている。この種のプロジェクタでは、光路切り替え部材により第１波長帯域の可視光と第２波長帯域の可視光とを時分割的に生成することにより、カラー画像を投影するように構成されている。   Patent Document 1 discloses a solid-state light-emitting element that generates visible light in a first wavelength band, an optical path switching member that switches visible light in a first wavelength band emitted from the solid-state light-emitting element to a first optical path and a second optical path. And a phosphor that is provided in the second optical path and is irradiated with visible light in the first wavelength band as excitation light and generates fluorescence as visible light in the second wavelength band. This type of projector is configured to project a color image by generating time-divisionally visible light in the first wavelength band and visible light in the second wavelength band by an optical path switching member.

しかし、この場合、固体発光素子から射出された第１波長帯域の可視光が励起光として蛍光体に照射されるので、高出力（ハイパワー）の励起光が蛍光体の同一箇所に連続して照射され続けると、その箇所の温度が上昇する。この温度変化に伴って、光源装置の光路に配置されている集光光学手段のレンズ等の光学素子が熱的に損傷する等の不具合を生じる。   However, in this case, the visible light in the first wavelength band emitted from the solid state light emitting device is irradiated as the excitation light to the phosphor, so that high output (high power) excitation light is continuously applied to the same portion of the phosphor. If it continues irradiation, the temperature of the location will rise. Along with this temperature change, there arises a problem such as an optical element such as a lens of the condensing optical means arranged in the optical path of the light source device being thermally damaged.

そこで、蛍光体をホイール（回転体）に取り付け、このホイールを駆動モータにより所定の回転速度で回転させることで、励起光による蛍光体の照射箇所を変化させる構成とした光源装置が用いられている（例えば、特許文献２、３参照）。   Therefore, a light source device is used in which the phosphor is attached to a wheel (rotary body), and this wheel is rotated at a predetermined rotational speed by a drive motor, thereby changing the irradiation position of the phosphor by excitation light. (For example, refer to Patent Documents 2 and 3).

このような構成の光源装置では、モータ自身の軸ブレや回転体をモータの回転軸に取り付ける場合の精度ばらつきなどにより、回転体を回転させたときに面ブレが生じる場合がある。この面ブレにより、励起光の照射位置と集光光学手段との距離が変動してしまう。一般に、集光効率は、照射位置と集光光学手段との距離が近いほど高くなるが、このように面ブレが生じて励起光の照射位置と集光光学手段との距離が変動すると、集光効率が低下して、光源装置から出射される蛍光の光量が変動する不具合を生じてしまう。さらに、このような光源装置をプロジェクタに適用した場合には、所望の階調性能が得られないといった不具合を生じることもある。しかしながら、特許文献２、３に記載の従来技術では、面ブレへの対策がなされていないため、このような不具合を解消できなかった。   In the light source device having such a configuration, surface blur may occur when the rotating body is rotated due to a shaft blur of the motor itself or a variation in accuracy when the rotating body is attached to the rotating shaft of the motor. Due to this surface shake, the distance between the irradiation position of the excitation light and the condensing optical means changes. Generally, the condensing efficiency increases as the distance between the irradiation position and the condensing optical means increases. However, if the surface blurring occurs and the distance between the irradiation position of the excitation light and the condensing optical means fluctuates as described above, As a result, the light efficiency is lowered, causing a problem that the amount of fluorescent light emitted from the light source device fluctuates. Further, when such a light source device is applied to a projector, there may be a problem that a desired gradation performance cannot be obtained. However, the conventional techniques described in Patent Documents 2 and 3 cannot solve such problems because no countermeasures against surface blurring are taken.

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、蛍光体で生成される蛍光の光量の変動を抑制して、安定した光量での蛍光の出射を可能とし、高品質な光学製品を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, suppresses fluctuations in the amount of fluorescence generated by a phosphor, enables emission of fluorescence with a stable amount of light, and provides a high-quality optical product. The purpose is to provide.

本発明に係る光源装置は、第一の波長帯域の光を発生する光源と、光源からの光により励起され第一の波長帯域とは異なる波長帯域の蛍光を生じさせる波長変換部材と、該波長変換部材の光源からの光の照射位置に近接して配置され、波長変換部材から発生する蛍光を集光する集光光学系と、該集光光学系により集光された蛍光を出射する出射光学系と、集光光学系に対する波長変換部材の光の照射位置の、基準位置からの光軸方向への変化量を検出する変化量検出手段としての距離センサと、該距離センサの検出結果と、予め設定されている出射光量の制御動作例とに基づいて、出射光学系から出射される蛍光の光量を制御する光量制御手段と、を備え、距離センサは、波長変換部材の光の照射位置を介して集光光学系とは反対側に設けられ、波長変換部材までの距離を測定し、該距離センサによって検出される波長変換部材までの距離に基づいて、集光光学系に対する波長変換部材の光の照射位置の、基準位置からの変化量を検出し、波長変換部材が、回転軸を中心として回転する金属製の回転体の一方の面に設けられ、回転体における光の照射位置の裏に、距離センサの照準が合わせられていることを特徴とする。 A light source device according to the present invention includes a light source that generates light in a first wavelength band, a wavelength conversion member that is excited by light from the light source and generates fluorescence in a wavelength band different from the first wavelength band, and the wavelength A condensing optical system that is arranged close to the irradiation position of light from the light source of the conversion member and collects the fluorescence generated from the wavelength conversion member, and an emission optical that emits the fluorescence collected by the condensing optical system A distance sensor as a change amount detection means for detecting a change amount in the optical axis direction from the reference position of the irradiation position of the light of the wavelength conversion member with respect to the focusing optical system, and a detection result of the distance sensor, And a light amount control means for controlling the light amount of the fluorescence emitted from the emission optical system based on a preset control operation example of the emitted light amount, and the distance sensor determines the light irradiation position of the wavelength conversion member. Installed on the opposite side of the condensing optical system Measure the distance to the wavelength conversion member, and based on the distance to the wavelength conversion member detected by the distance sensor, the amount of change from the reference position of the light irradiation position of the wavelength conversion member with respect to the condensing optical system Detecting that the wavelength conversion member is provided on one surface of a metal rotating body that rotates about the rotation axis, and that the distance sensor is aimed behind the light irradiation position on the rotating body. Features.

本発明によれば、蛍光体で生成される蛍光の光量の変動を抑制して、安定した光量での蛍光の出射を可能とし、高品質な光学製品を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluctuation | variation of the light quantity of the fluorescence produced | generated with fluorescent substance is suppressed, fluorescence emission with the stable light quantity is enabled, and a high quality optical product can be provided.

本願の実施例１に係る光源装置の構成を概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the structure of the light source device which concerns on Example 1 of this application. 図１に示すミラーホイールの一例を模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically an example of the mirror wheel shown in FIG. 図１に示す蛍光ホイールの一例を模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically an example of the fluorescent wheel shown in FIG. 実施例１の光源装置における出射光量の制御動作例を、タイミングチャートで概略的に示した図であり、（ａ）は、出射光量制御を行わない場合の様子を示し、（ｂ）は、出射光量制御を行う場合の様子を示す。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of a control operation of the emitted light amount in the light source device of the first embodiment, where (a) illustrates a state where the emitted light amount control is not performed, and (b) illustrates the emission. The state in the case of performing light quantity control is shown. 本願の実施例２に係る光源装置の構成を概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the structure of the light source device which concerns on Example 2 of this application. 実施例２の光源装置における出射光量の制御動作例を、タイミングチャートで概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the example of control operation of the emitted light quantity in the light source device of Example 2 with the timing chart. 本願の実施例３に係る光源装置の構成を概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the structure of the light source device which concerns on Example 3 of this application. 本願の実施例４に係る画像投影装置の構成を概略的に示した図であり、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は側面図を示す。It is the figure which showed schematically the structure of the image projector which concerns on Example 4 of this application, (a) shows a top view, (b) shows a side view.

（実施例１）
以下、本願の実施例１に係る照明装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本願の実施例１における光源装置Ｇ１の要部構成を概略的に示した図である。この図１に示すように、実施例１の光源装置Ｇ１は、光源１、ＬＤ駆動部２、集光光学系３、光路切替部材４、ダイクロイックミラー６、蛍光部材８、拡散板１１、リレーレンズ１２、反射ミラー１３、リレーレンズ１４、ダイクロイックミラー１５、リレーレンズ１６、出射光学系１７、距離センサ１８及び制御部２０を備えて構成されている。 Example 1
Hereinafter, the illumination device according to Example 1 of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a main configuration of a light source device G1 according to Embodiment 1 of the present application. As shown in FIG. 1, the light source device G1 of Example 1 includes a light source 1, an LD driving unit 2, a condensing optical system 3, an optical path switching member 4, a dichroic mirror 6, a fluorescent member 8, a diffusion plate 11, and a relay lens. 12, a reflection mirror 13, a relay lens 14, a dichroic mirror 15, a relay lens 16, an emission optical system 17, a distance sensor 18, and a control unit 20.

光源１は、第一の波長帯域の光を発生する。この第一の波長帯域の光は、励起光Ｐ１として機能するとともに、光源光Ｌとして出射される。実施例１では、この光源１はＬＤモジュールから構成されている。このＬＤモジュールは、ここでは、青色の波長帯域（例えば、４００ｎｍ〜４５０ｎｍ）のレーザ光（以下、「青色光」という）を励起光Ｐ１として発生する複数個のレーザダイオード（レーザ光源）ＬＤと、各レーザダイオードＬＤに対応してそれぞれ設けられたコリメータレンズＣＬと、を有する。各コリメータレンズＣＬは、各レーザダイオードＬＤから出射される光を平行光にコリメートする。   The light source 1 generates light in the first wavelength band. The light in the first wavelength band functions as the excitation light P1 and is emitted as the light source light L. In the first embodiment, the light source 1 is composed of an LD module. Here, the LD module includes a plurality of laser diodes (laser light sources) LD that generate laser light (hereinafter referred to as “blue light”) in a blue wavelength band (for example, 400 nm to 450 nm) as excitation light P1, A collimator lens CL provided for each laser diode LD. Each collimator lens CL collimates the light emitted from each laser diode LD into parallel light.

光源１を構成するＬＤモジュールは、レーザダイオードＬＤから発生する熱を放熱してレーザダイオードＬＤの温度上昇を抑制するヒートシンク機能を有している。これにより、レーザダイオードＬＤの温度は所定温度範囲に保たれる。   The LD module constituting the light source 1 has a heat sink function that radiates heat generated from the laser diode LD and suppresses the temperature rise of the laser diode LD. As a result, the temperature of the laser diode LD is maintained within a predetermined temperature range.

レーザダイオードＬＤは、光源駆動手段としてのＬＤ駆動部２によって発光制御される。励起光（青色光）Ｐ１の進行方向前方には、励起光（青色光）Ｐ１を集光すると共にこの集光された励起光（青色光）Ｐ１を平行光束に変換する集光光学系３が設けられている。   The light emission of the laser diode LD is controlled by the LD driving unit 2 as a light source driving unit. In front of the traveling direction of the excitation light (blue light) P1, a condensing optical system 3 that condenses the excitation light (blue light) P1 and converts the condensed excitation light (blue light) P1 into a parallel light beam. Is provided.

集光光学系３によって集光され平行光束に変換された励起光（青色光）Ｐ１は、光路切替部材４に導かれる。光路切替部材４として、本実施例では、駆動モータＭ２で回転するミラーホイール５を用いている。   Excitation light (blue light) P <b> 1 collected by the condensing optical system 3 and converted into a parallel light flux is guided to the optical path switching member 4. In this embodiment, a mirror wheel 5 that is rotated by a drive motor M2 is used as the optical path switching member 4.

ミラーホイール５は、例えば図２に示すような構成を有し、２つの領域Ａ５ａ及び領域Ｂ５ｂを備えた円盤状基板５ｃに形成される。このミラーホイール５は、電動モータＭ２の回転軸ｍ２に取り付けられる。本実施例のミラーホイール５は、領域Ａ５ａでは入射光である励起光（青色光）Ｐ１を反射し、領域Ｂ５ｂでは入射光である励起光（青色光）Ｐ１を透過する機能を備える。したがって、ミラーホイール５は、電動モータＭ２によって回転されることにより、入射光である励起光（青色光）Ｐ１を周期的に透過または反射して光路を切り替える光路切替手段として機能する。なお、このようなミラーホイール５は、例えば円盤状基板５ｃとして透明のガラス基板を用い、このガラス基板上の領域Ａ５ａ部分にのみアルミニウムなどの高反射率の材料を成膜することで実現することができる。   The mirror wheel 5 has a configuration as shown in FIG. 2, for example, and is formed on a disk-shaped substrate 5c having two regions A5a and B5b. This mirror wheel 5 is attached to the rotating shaft m2 of the electric motor M2. The mirror wheel 5 of the present embodiment has a function of reflecting excitation light (blue light) P1 that is incident light in the region A5a and transmitting excitation light (blue light) P1 that is incident light in the region B5b. Therefore, the mirror wheel 5 functions as an optical path switching unit that switches the optical path by periodically transmitting or reflecting the excitation light (blue light) P1 that is incident light by being rotated by the electric motor M2. In addition, such a mirror wheel 5 is realized by using a transparent glass substrate as the disk-shaped substrate 5c, for example, and forming a highly reflective material such as aluminum only on the region A5a on the glass substrate. Can do.

ミラーホイール５に導かれた励起光（青色光）Ｐ１は、領域Ｂ５ｂを透過してその後段（進行方向前方）に設けられたダイクロイックミラー（波長分離部材）６に導かれる第一の光路ＯＰ１と、領域Ａ５ａを反射してその後段（進行方向前方）に設けられた拡散板１１に導かれる第二の光路ＯＰ２に切り替えられる。   The excitation light (blue light) P1 guided to the mirror wheel 5 passes through the region B5b and is guided to the first optical path OP1 guided to the dichroic mirror (wavelength separation member) 6 provided at the subsequent stage (front in the traveling direction). The second optical path OP2 reflected from the region A5a and guided to the diffusion plate 11 provided at the subsequent stage (front in the traveling direction) is switched.

第一の光路ＯＰ１に設けられたダイクロイックミラー６は、励起光（青色光）Ｐ１の波長と蛍光部材８により生成される蛍光の波長との相違を利用して、蛍光ホイール９に導かれる励起光（青色光）Ｐ１と蛍光部材８により生成された蛍光とを分離する機能を有する。   The dichroic mirror 6 provided in the first optical path OP1 uses the difference between the wavelength of the excitation light (blue light) P1 and the wavelength of the fluorescence generated by the fluorescent member 8, and the excitation light guided to the fluorescent wheel 9 (Blue light) It has a function of separating P1 and fluorescence generated by the fluorescent member 8.

本実施例のダイクロイックミラー６は、励起光Ｐ１である青色光は透過し、その他の波長帯域の光（蛍光）は反射する特性を備える。このダイクロイックミラー６を透過した励起光（青色光）Ｐ１は、その進行方向前方に設けられた集光光学系７によって更に集光されて蛍光部材８に導かれる。   The dichroic mirror 6 of the present embodiment has a characteristic of transmitting blue light that is the excitation light P1 and reflecting light (fluorescence) in other wavelength bands. The excitation light (blue light) P1 transmitted through the dichroic mirror 6 is further condensed by a condensing optical system 7 provided in front of the traveling direction and guided to the fluorescent member 8.

集光光学系７は、蛍光部材８の蛍光ホイール９の照射位置Ｘに近接して設けられ、励起光（青色光）Ｐ１を集光して照射位置Ｘにスポット的に照射し、かつ、励起光（青色光）Ｐ１により励起された蛍光を集光して平行光束に変換する。   The condensing optical system 7 is provided in the vicinity of the irradiation position X of the fluorescent wheel 9 of the fluorescent member 8, condenses the excitation light (blue light) P1, irradiates the irradiation position X in a spot manner, and excites Fluorescence excited by light (blue light) P1 is collected and converted into a parallel light beam.

集光光学系７により励起光（青色光）Ｐ１が導かれる蛍光部材８は、駆動モータＭ１と波長変換部材としての蛍光ホイール（回転体）９とから構成されている。蛍光ホイール９は駆動モータＭ１の回転軸ｍ１に取り付けられ、駆動モータＭ１により回転軸ｍ１を中心として回転駆動される。集光光学系７によりスポット的に照射される励起光（青色光）Ｐ１によって、所望の光量の蛍光が生成されるように、蛍光ホイール９は、照射位置Ｘが、図１に示す基準位置Ｓに配置されるように設けられている。   A fluorescent member 8 to which excitation light (blue light) P1 is guided by the condensing optical system 7 includes a drive motor M1 and a fluorescent wheel (rotating body) 9 as a wavelength conversion member. The fluorescent wheel 9 is attached to the rotation shaft m1 of the drive motor M1, and is driven to rotate about the rotation shaft m1 by the drive motor M1. The fluorescent wheel 9 has an irradiation position X at a reference position S shown in FIG. 1 so that a desired amount of fluorescence is generated by the excitation light (blue light) P1 irradiated spotwise by the condensing optical system 7. It is provided so that it may be arranged.

図３は蛍光ホイール９の一例を示す平面図である。これらの図に示すように、蛍光ホイール９は、金属製の円盤状基板９ａと、この円盤状基板９ａ上に蛍光体材料が輪状に成膜されて形成された蛍光体層（蛍光体）１０とから構成される。蛍光体層１０は、円盤状基板９ａの、励起光（青色光）Ｐ１の入射側の面（以下、「入射面」と呼ぶ９ｂ）に配置されている。蛍光体層１０は、蛍光ホイール９の周回方向に、反時計回りに順に設けられた黄蛍光体層１０ａ、赤蛍光体層１０ｂ及び緑蛍光体層１０ｃから構成される。緑蛍光体層１０ｃと黄蛍光体層１０ａとの間には、蛍光体材料が成膜されていない非蛍光体領域１０ｄが設けられている。励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘに、この非蛍光体領域１０ｄが位置している期間は、励起光（青色光）Ｐ１が蛍光ホイール９に導かれず、光源光として出射される期間（図５のＴｂに対応）である。なお、蛍光体層１０以外の非蛍光体領域１０ｄを含む部分は、蛍光体材料が成膜されておらず、光を透過する透過部１０ｅとなっている。   FIG. 3 is a plan view showing an example of the fluorescent wheel 9. As shown in these drawings, the fluorescent wheel 9 includes a metal disk-shaped substrate 9a and a phosphor layer (phosphor) 10 formed by forming a phosphor material in a ring shape on the disk-shaped substrate 9a. It consists of. The phosphor layer 10 is disposed on the surface on the incident side of the excitation light (blue light) P1 (hereinafter referred to as “incident surface” 9b) of the disc-like substrate 9a. The phosphor layer 10 is composed of a yellow phosphor layer 10a, a red phosphor layer 10b, and a green phosphor layer 10c that are provided in the counterclockwise direction in the circumferential direction of the phosphor wheel 9. Between the green phosphor layer 10c and the yellow phosphor layer 10a, a non-phosphor region 10d in which no phosphor material is formed is provided. During the period in which the non-phosphor region 10d is located at the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1, the excitation light (blue light) P1 is not guided to the fluorescent wheel 9 and is emitted as light source light ( (Corresponding to Tb in FIG. 5). The portion including the non-phosphor region 10d other than the phosphor layer 10 is a transmissive portion 10e through which light is not transmitted, and the phosphor material is not formed.

赤蛍光体層１０ｂは、励起光（青色光）Ｐ１が照射されると赤色の波長帯域（例えば、６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の光（以下、「赤色の蛍光Ｒ」という）を出射する蛍光体が含まれている。同様に、緑蛍光体層１０ｃ及び黄蛍光体層１０ａは、励起光（青色光）Ｐ１が照射されると、それぞれ緑色の波長帯域（例えば、５００ｎｍ〜５７０ｎｍ）の光（以下、「緑色の蛍光Ｇｒ」という）及び黄色の波長帯域（例えば、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ）の光（以下、「黄色の蛍光Ｙ」という）を出射する蛍光体が含まれている。   The red phosphor layer 10b includes a phosphor that emits light in a red wavelength band (for example, 620 nm to 750 nm) (hereinafter referred to as “red fluorescence R”) when irradiated with excitation light (blue light) P1. It is. Similarly, when the green phosphor layer 10c and the yellow phosphor layer 10a are irradiated with excitation light (blue light) P1, light in the green wavelength band (for example, 500 nm to 570 nm) (hereinafter referred to as “green fluorescence”). Gr ”and a phosphor that emits light in a yellow wavelength band (for example, 570 nm to 590 nm) (hereinafter referred to as“ yellow fluorescence Y ”).

蛍光ホイール９で生成された各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙは、集光光学系７によって集光され、ダイクロイックミラー６により反射されて第三の光路ＯＰ３に入射する。この第三の光路ＯＰ３を通過する各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙは、該第三の光路ＯＰ３に設けられたリレーレンズ１６により、その進行方向前方に設けられたダイクロイックミラー１５に導かれる。   The fluorescence R, Gr, Y of each color generated by the fluorescent wheel 9 is collected by the condensing optical system 7, reflected by the dichroic mirror 6, and incident on the third optical path OP3. The fluorescence R, Gr, Y of each color passing through the third optical path OP3 is guided to the dichroic mirror 15 provided in the traveling direction forward by the relay lens 16 provided in the third optical path OP3.

一方、ミラーホイール５を反射し第二の光路ＯＰ２を通過する励起光（青色光）Ｐ１の進行方向前方には、拡散板１１が設けられている。この拡散板１１は、励起光（青色光）Ｐ１を均一で且つインコヒーレントな青色光に変換する。拡散板１１を通過した励起光（青色光）Ｐ１の進行方向前方には、リレーレンズ１２、反射ミラー１３及びリレーレンズ１４が設けられ、これらの光学素子によって、励起光（青色光）Ｐ１は、その進行方向前方に設けられたダイクロイックミラー１５に導かれる。   On the other hand, a diffusion plate 11 is provided in front of the traveling direction of the excitation light (blue light) P1 that reflects the mirror wheel 5 and passes through the second optical path OP2. The diffusion plate 11 converts the excitation light (blue light) P1 into uniform and incoherent blue light. In front of the traveling direction of the excitation light (blue light) P1 that has passed through the diffusion plate 11, a relay lens 12, a reflection mirror 13, and a relay lens 14 are provided. By these optical elements, the excitation light (blue light) P1 is The light is guided to a dichroic mirror 15 provided in front of the traveling direction.

このダイクロイックミラー１５は、励起光（青色光）Ｐ１は透過し、その他の波長帯域の光（各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙ）は反射する特性を備え、励起光（青色光）Ｐ１と各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙとを合成する。合成された光は、出射光学系１７を通して光源光Ｌとして光源装置Ｇ１から出射される。   The dichroic mirror 15 has a characteristic of transmitting excitation light (blue light) P1 and reflecting light of other wavelength bands (fluorescence R, Gr, Y of each color), and the excitation light (blue light) P1 and each color. The fluorescence R, Gr, and Y are synthesized. The combined light is emitted from the light source device G 1 as the light source light L through the emission optical system 17.

距離センサ１８は、蛍光ホイール９の、蛍光体層１０が配置された入射側面９ｂとは反対側の面（以下、「反対側面」と呼ぶ）９ｃに面した位置に設けられている。距離センサ１８は、蛍光ホイール９の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘの真裏の反対側面９ｃ上に照準を合わせて、この反対側面９ｃと距離センサ１８との距離を連続的に測定し、その測定結果（検出結果）を制御部２０に出力する。   The distance sensor 18 is provided at a position facing the surface 9 c of the fluorescent wheel 9 opposite to the incident side surface 9 b on which the phosphor layer 10 is disposed (hereinafter referred to as “opposite side surface”). The distance sensor 18 is aimed at the opposite side surface 9c directly behind the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1 of the fluorescent wheel 9, and continuously measures the distance between the opposite side surface 9c and the distance sensor 18. The measurement result (detection result) is output to the control unit 20.

なお、距離センサとしては、例えば、内部にＬＥＤやＬＤなどの光源と受光素子とを備え、光源から照射された光の測定対象（本実施例の場合は蛍光ホイール９の入射側面９ｂの励起光Ｐ１照射位置Ｘの真裏の反対側面９ｃ）からの反射光を受光素子にて受光し、評価及び演算して距離に換算し出力する構成のものが広く知られている。このような距離センサを本実施例の距離センサ１８としても使用することができるが、本願がこれに限定されることはなく、他の何れの距離センサを用いてもよい。   As the distance sensor, for example, a light source such as an LED or LD and a light receiving element are provided therein, and a measurement target of light emitted from the light source (in this embodiment, excitation light on the incident side surface 9b of the fluorescent wheel 9). A configuration in which reflected light from the opposite side surface 9c) directly behind the P1 irradiation position X is received by a light receiving element, evaluated and calculated, converted into a distance, and output is widely known. Such a distance sensor can also be used as the distance sensor 18 of the present embodiment, but the present application is not limited to this, and any other distance sensor may be used.

制御部２０は、制御信号の送受信により、ＬＤ駆動部２、光路切替部材４の駆動モータＭ１、蛍光部材８の駆動モータＭ２を制御して、光源１、ミラーホイール５、蛍光ホイール９を駆動制御するとともに、光源装置Ｇ１全体を制御する。制御部２０は、距離センサ１８からの検出結果に基づいて、集光光学系７に対する蛍光ホイール９の入射側面９ｂ上の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘの基準位置Ｓからの変位量を導出する。すなわち、距離センサ１８と制御部２０とは、基準位置Ｓからの照射位置Ｘの変位量を検出する変化量検出手段として機能する。さらに、制御部２０は、この位置変動に対応して、光源１を駆動制御する光源駆動手段としてのＬＤ駆動部２を制御し、光源１からの励起光（青色光）Ｐ１の出射光量を制御することで、蛍光ホイール９で生成される各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの出射光量を制御する。すなわち、制御部２０は、光量制御手段として機能する。   The control unit 20 controls driving of the light source 1, the mirror wheel 5, and the fluorescent wheel 9 by controlling the LD driving unit 2, the driving motor M1 of the optical path switching member 4, and the driving motor M2 of the fluorescent member 8 by transmitting and receiving control signals. In addition, the entire light source device G1 is controlled. Based on the detection result from the distance sensor 18, the control unit 20 shifts the amount of displacement from the reference position S of the irradiation position X of the excitation light (blue light) P <b> 1 on the incident side surface 9 b of the fluorescent wheel 9 with respect to the condensing optical system 7. Is derived. That is, the distance sensor 18 and the control unit 20 function as a change amount detection unit that detects a displacement amount of the irradiation position X from the reference position S. Further, the control unit 20 controls the LD driving unit 2 as a light source driving unit that drives and controls the light source 1 in response to the position variation, and controls the emission light amount of the excitation light (blue light) P1 from the light source 1. As a result, the emitted light quantity of each color of fluorescence R, Gr, Y generated by the fluorescent wheel 9 is controlled. That is, the control unit 20 functions as a light amount control unit.

制御部２０のハードウェア構成としては、ＣＰＵ（中央処理ユニット;Central Processing Unit）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ；Read Only Memory）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ；Random Access Memory）等から構成される。制御部２０は、ＲＯＭに予め記憶されているプログラムに従って、ＲＡＭをワークメモリとして用いて、光源１、光路切替部材４、蛍光部材８を駆動制御する。   The hardware configuration of the control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The control unit 20 drives and controls the light source 1, the optical path switching member 4, and the fluorescent member 8 using the RAM as a work memory according to a program stored in advance in the ROM.

駆動モータＭ１，Ｍ２は、回転軸ｍ１，ｍ２の回転速度を示す回転検出信号ＭＸ１，ＭＸ２をそれぞれ生成し、制御部２０に出力する機能を備えている。本機能は、駆動モータＭ１，Ｍ２に内蔵又は外付けされて設けられ、駆動モータＭ１，Ｍ２のそれぞれの回転状態を検出する手段により行われる。   The drive motors M <b> 1 and M <b> 2 have a function of generating rotation detection signals MX <b> 1 and MX <b> 2 indicating the rotation speeds of the rotation shafts m <b> 1 and m <b> 2 and outputting them to the control unit 20. This function is provided by being built in or externally attached to the drive motors M1 and M2, and is performed by means for detecting the respective rotation states of the drive motors M1 and M2.

次に、制御部２０の制御によって行われる光源装置Ｇ１の動作について説明する。制御部２０には、例えば、外部装置（図示せず）、ユーザが操作する操作手段（図示せず）等により、起動命令としてのコントロール信号ＣＴＲＬが入力される。または、制御部２０が、光源装置Ｇ１の状態を、コントロール信号ＣＴＲＬとして外部装置やユーザ操作手段等に出力する。このようなコントロール信号ＣＴＲＬは、例えば、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ等のシリアル通信インターフェース（図示せず）を用いて、コマンドやデータを入出力することにより実現される。   Next, the operation of the light source device G1 performed under the control of the control unit 20 will be described. For example, a control signal CTRL as an activation command is input to the control unit 20 by an external device (not shown), an operation unit (not shown) operated by a user, or the like. Alternatively, the control unit 20 outputs the state of the light source device G1 as a control signal CTRL to an external device, a user operation means, or the like. Such a control signal CTRL is realized by inputting / outputting commands and data using, for example, a serial communication interface (not shown) such as I2C or SPI.

制御部２０は、コントロール信号ＣＴＲＬによって起動命令が入力されると、駆動モータＭ１，Ｍ２に向けてモータ駆動信号ＭＤ１，ＭＤ２を出力し、駆動モータＭ１，Ｍ２を起動する。これにより、ミラーホイール５及び蛍光ホイール９が回転を開始する。また、駆動モータＭ１，Ｍ２は、回転検出信号ＭＸ１，ＭＸ２をそれぞれ生成し、制御部２０に向けて出力する。   When a start command is input by the control signal CTRL, the control unit 20 outputs motor drive signals MD1 and MD2 to the drive motors M1 and M2, and starts the drive motors M1 and M2. Thereby, the mirror wheel 5 and the fluorescent wheel 9 start to rotate. The drive motors M1 and M2 generate rotation detection signals MX1 and MX2, respectively, and output them to the control unit 20.

制御部２０は、回転検出信号ＭＸ１，ＭＸ２を受信することで、駆動モータＭ１，Ｍ２の回転状態を検知する。制御部２０は、駆動モータＭ１，Ｍ２がともに所定の回転速度に達したことを検知すると、これらの回転周期に同期した信号ＳＹＮＣを生成して出力するとともに、該同期信号ＳＹＮＣに基づいて、レーザダイオードＬＤの発光を制御する制御信号ＬＤＣを生成し、ＬＤ駆動部２に向けて出力する。   The control unit 20 detects the rotation state of the drive motors M1 and M2 by receiving the rotation detection signals MX1 and MX2. When the control unit 20 detects that both of the drive motors M1 and M2 have reached a predetermined rotation speed, the control unit 20 generates and outputs a signal SYNC synchronized with these rotation periods, and based on the synchronization signal SYNC, a laser is generated. A control signal LDC for controlling the light emission of the diode LD is generated and output to the LD driving unit 2.

ＬＤ駆動部２は、制御信号ＬＤＣを受信することにより駆動され、制御信号ＬＤＣに基づいてＬＤ駆動電流ＩＬ１を生成し、光源１に向けて出力する。光源１は、ＬＤ駆動電流ＩＬ１が通電されると、複数のレーザダイオードＬＤから励起光Ｐ１として青色の波長帯域の光（青色レーザ光）を出射する。   The LD driving unit 2 is driven by receiving the control signal LDC, generates an LD driving current IL1 based on the control signal LDC, and outputs it to the light source 1. When the LD drive current IL1 is energized, the light source 1 emits light in the blue wavelength band (blue laser light) as the excitation light P1 from the plurality of laser diodes LD.

励起光（青色光）Ｐ１は、コリメータレンズＣＬで平行光にコリメートされた後、集光光学系３によって集光され、ミラーホイール５の領域Ｂ５ｂを透過してダイクロイックミラー６に導かれる。励起光（青色光）Ｐ１は、このダイクロイックミラー６を通過して集光光学系７により蛍光ホイール９にスポット的に照射される。   The excitation light (blue light) P1 is collimated into parallel light by the collimator lens CL, then condensed by the condensing optical system 3, transmitted through the region B5b of the mirror wheel 5, and guided to the dichroic mirror 6. Excitation light (blue light) P <b> 1 passes through the dichroic mirror 6 and is applied to the fluorescent wheel 9 in a spot manner by the condensing optical system 7.

蛍光ホイール９に導かれた励起光Ｐ１（青色光）が、回転する蛍光ホイール９の黄蛍光体層１０ａを照射する期間（図４のＴｙに対応）では黄色の蛍光Ｙが生成される。赤蛍光体層１０ｂを照射する期間（図４のＴｒに対応）では赤色の蛍光Ｒが生成される。緑蛍光体層１０ｃを照射する期間で（図４のＴｇに対応）は緑色の蛍光Ｇｒが生成される。   During the period (corresponding to Ty in FIG. 4) in which the excitation light P1 (blue light) guided to the fluorescent wheel 9 irradiates the yellow phosphor layer 10a of the rotating fluorescent wheel 9, yellow fluorescence Y is generated. Red fluorescence R is generated during the period of irradiation of the red phosphor layer 10b (corresponding to Tr in FIG. 4). During the period of irradiation of the green phosphor layer 10c (corresponding to Tg in FIG. 4), green fluorescence Gr is generated.

蛍光ホイール９で生成された各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙは、集光光学系７によって集光され、ダイクロイックミラー６により第三の光路ＯＰ３に向けて反射され、この第三の光路ＯＰ３に設けられたリレーレンズ１６を通過してダイクロイックミラー１５に導かれる。   The fluorescence R, Gr, Y of each color generated by the fluorescent wheel 9 is condensed by the condensing optical system 7, reflected by the dichroic mirror 6 toward the third optical path OP3, and provided in the third optical path OP3. It passes through the relay lens 16 and is guided to the dichroic mirror 15.

一方、ミラーホイール５を反射し第二の光路ＯＰ２を通過した励起光（青色光）Ｐ１は、拡散板１１で均一で且つインコヒーレントな青色光に変換された後、リレーレンズ１２を通過し、反射ミラー１３で反射された後、リレーレンズ１４を通過して、ダイクロイックミラー１５に導かれる。   On the other hand, the excitation light (blue light) P1 reflected from the mirror wheel 5 and passed through the second optical path OP2 is converted into uniform and incoherent blue light by the diffusion plate 11, and then passes through the relay lens 12. After being reflected by the reflection mirror 13, it passes through the relay lens 14 and is guided to the dichroic mirror 15.

励起光（青色光）Ｐ１と各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙとは、ダイクロイックミラー１５により合成され、光源光Ｌとして出射光学系１７を通して光源装置Ｇ１から出射される。   The excitation light (blue light) P1 and the fluorescence R, Gr, Y of each color are combined by the dichroic mirror 15 and emitted as light source light L from the light source device G1 through the emission optical system 17.

上述のように、光源装置Ｇ１から光源光Ｌが出射されている間、変化量検出手段としての距離センサ１８は、蛍光ホイール９の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘの真裏の反対側面９ｃ上に照準を合わせて、距離センサ１８と反対側面９ｃとの距離を連続的に測定し、その測定データＬＯを制御部２０に出力する。   As described above, while the light source light L is emitted from the light source device G1, the distance sensor 18 serving as the change amount detection unit is the opposite side surface directly behind the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1 of the fluorescent wheel 9. Aiming on 9c, the distance between the distance sensor 18 and the opposite side surface 9c is continuously measured, and the measurement data LO is output to the control unit 20.

この測定データＬＯは、基準位置Ｓから照射位置Ｘが軸方向に位置ズレすることで変動する。すなわち、基準位置Ｓからの照射位置Ｘの位置ズレは、駆動モータＭ１の回転軸ｍ１の軸ブレや、蛍光ホイール９を回転軸ｍ１に取り付ける場合の精度のばらつき等により、蛍光ホイール９の回転時に面ブレを生じることで起こる。この測定データＬＯの変動により、集光光学系７での集光効率が低下し、光源装置から出射される蛍光の光量が変動して品質に影響することがある。   The measurement data LO varies as the irradiation position X is displaced from the reference position S in the axial direction. That is, the positional deviation of the irradiation position X from the reference position S is caused when the fluorescent wheel 9 rotates due to an axial blurring of the rotating shaft m1 of the drive motor M1 or a variation in accuracy when the fluorescent wheel 9 is attached to the rotating shaft m1. It occurs by causing surface blurring. Due to the fluctuation of the measurement data LO, the light collection efficiency in the light collection optical system 7 is lowered, and the amount of fluorescent light emitted from the light source device may fluctuate and affect the quality.

この蛍光の光量の変動を抑制すべく、変化量検出手段としての制御部２０は、距離センサ１８から測定データＬＯを受信すると、この測定データＬＯに基づいて蛍光ホイール９の入射側面９ｂ上の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘと、集光光学系７との距離データＤＥＬＴＡを導出する（図４参照）。より具体的には、予めわかっている集光光学系７の位置及び蛍光ホイール９の厚みと、距離センサ１８で測定した蛍光ホイール９の反対側面９ｃまでの測定データＬＯとに基づいて、蛍光ホイール９の入射側面９ｂ上の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘと、集光光学系７との距離データＤＥＬＴＡを導出する。これにより、制御部２０は、集光光学系７に対する蛍光ホイール９の入射側面９ｂ上の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘの基準位置Ｓからの光軸方向の変化を把握することができる。   In order to suppress the fluctuation of the fluorescence light amount, when the control unit 20 as the change amount detecting unit receives the measurement data LO from the distance sensor 18, excitation on the incident side surface 9 b of the fluorescent wheel 9 based on the measurement data LO. Distance data DELTA between the irradiation position X of the light (blue light) P1 and the condensing optical system 7 is derived (see FIG. 4). More specifically, based on the known position of the condensing optical system 7 and the thickness of the fluorescent wheel 9, and the measurement data LO up to the opposite side surface 9c of the fluorescent wheel 9 measured by the distance sensor 18, the fluorescent wheel The distance data DELTA between the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1 on the 9 incident side surface 9b and the condensing optical system 7 is derived. Thereby, the control part 20 can grasp | ascertain the change of the optical axis direction from the reference position S of the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1 on the entrance side surface 9b of the fluorescence wheel 9 with respect to the condensing optical system 7. FIG. it can.

制御部２０は、さらに、光量制御手段として、距離データＤＥＬＴＡに基づいて、蛍光ホイール９から生成され光源光Ｌとして出射される各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙを所望の出射光量にするためのＬＤ駆動電流ＩＬ１を導出する。制御部２０は、導出したＬＤ駆動電流ＩＬ１を、レーザダイオードＬＤの発光を制御する制御信号ＬＤＣとしてＬＤ駆動部２に対して出力する。   Further, the control unit 20 serves as a light amount control means based on the distance data DELTA, and an LD for making the fluorescence R, Gr, Y of each color emitted from the fluorescent wheel 9 and emitted as the light source light L into a desired emitted light amount. A drive current IL1 is derived. The control unit 20 outputs the derived LD drive current IL1 to the LD drive unit 2 as a control signal LDC for controlling the light emission of the laser diode LD.

制御信号ＬＤＣを受信したＬＤ駆動部２は、この制御信号ＬＤＣに基づいて、制御部２０により導出されたＬＤ駆動電流ＩＬ１を光源１に向けて出力する。このＬＤ駆動電流ＩＬ１により、光源１のレーザダイオードＬＤでの発光量が制御され、蛍光ホイール９に照射される励起光（青色光）Ｐ１の光量が調整される。したがって、蛍光ホイール９から生成される各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの発光光量が調整され、光源装置Ｇ１から所望の出射光量の光源光を出射することができ、優れた光学性能を得ることができる。   The LD drive unit 2 that has received the control signal LDC outputs the LD drive current IL1 derived by the control unit 20 toward the light source 1 based on the control signal LDC. The amount of light emitted from the laser diode LD of the light source 1 is controlled by the LD driving current IL1, and the amount of excitation light (blue light) P1 applied to the fluorescent wheel 9 is adjusted. Accordingly, the light emission amounts of the fluorescence R, Gr, and Y of each color generated from the fluorescent wheel 9 are adjusted, and the light source light having a desired light emission amount can be emitted from the light source device G1, and excellent optical performance can be obtained. it can.

以下、上述した動作を、図４のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。図４は、実施例１の光源装置Ｇ１での同期信号ＳＹＮＣに対するＬＤ駆動電流ＩＬ１、距離データＤＥＬＴＡ、出射される光源光Ｌの光量の様子を示すタイミングチャートである。図４（ａ）（紙面上部）は、距離センサ１８から出力される測定データＬＯに基づく出射光量制御を行わない場合の様子を示す。図４（ｂ）（紙面下部）は、出射光量制御を行う場合の様子を示す。   Hereinafter, the above-described operation will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. FIG. 4 is a timing chart showing the LD drive current IL1, distance data DELTA, and the amount of emitted light source light L with respect to the synchronization signal SYNC in the light source device G1 of the first embodiment. FIG. 4A (upper part of the drawing) shows a state where the emitted light amount control based on the measurement data LO output from the distance sensor 18 is not performed. FIG. 4B (lower part of the drawing) shows a state where the emitted light amount control is performed.

同期信号ＳＹＮＣは、例えば周期Ｔ０のパルス信号であり、ミラーホイール５及び蛍光ホイール９の回転周期と同期している。より具体的には、周期Ｔ０において、ミラーホイール５及び蛍光ホイール９が一回転する。ＬＤ駆動電流ＩＬ１は、説明を簡単にするために、一定の電流値Ｉ１としている。   The synchronization signal SYNC is a pulse signal having a period T0, for example, and is synchronized with the rotation period of the mirror wheel 5 and the fluorescent wheel 9. More specifically, the mirror wheel 5 and the fluorescent wheel 9 rotate once in the period T0. The LD drive current IL1 is set to a constant current value I1 for simplicity of explanation.

距離データＤＥＬＴＡは、制御部２０においてはデジタル・データとして処理されていてもよいが、図４では分かりやすく示すためにアナログの波形で示している。この距離データＤＥＬＴＡの波形は、蛍光ホイール９の入射側面９ｂ上の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘと集光光学系７との距離が、最小のＤｍｉｎから最大のＤｍａｘまでの範囲で変動していることを示している。また、説明を簡単にするために、光源装置Ｇ１から出射される光源光Ｌの出射光量はＰＬ１としている。   The distance data DELTA may be processed as digital data in the control unit 20, but is shown as an analog waveform for easy understanding in FIG. The waveform of the distance data DELTA is such that the distance between the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1 on the incident side surface 9b of the fluorescent wheel 9 and the condensing optical system 7 ranges from the minimum Dmin to the maximum Dmax. It shows that it is fluctuating. In order to simplify the description, the amount of light emitted from the light source light L emitted from the light source device G1 is PL1.

図１に示す光源装置Ｇ１から出射される光源光Ｌとして、赤色、緑色、青色及び黄色の光が周期Ｔ０で順次出射される。図４のＴｒ，Ｔｇ，Ｔｂ及びＴｙはそれぞれの光の出射期間を示している。一般的に、集光光学系７と照射位置Ｘとの距離データＤＥＬＴＡが小さいほど、生成される蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの集光効率を高くできる。   As the light source light L emitted from the light source device G1 shown in FIG. 1, red, green, blue and yellow light are sequentially emitted at a period T0. Tr, Tg, Tb, and Ty in FIG. 4 indicate respective light emission periods. Generally, the smaller the distance data DELTA between the condensing optical system 7 and the irradiation position X, the higher the condensing efficiency of the generated fluorescence R, Gr, Y.

図４でも、これを踏まえ、距離データＤＥＬＴＡが、最小Ｄｍｉｎから最大Ｄｍａｘに変化する場合において、出射光量制御を行わない図４（ａ）では、距離データＤＥＬＴＡの値が小さいほど光源光Ｌの出射光量ＰＬ１が大きくなるように示している。すなわち、距離データＤＥＬＴＡが、最小Ｄｍｉｎのとき蛍光の出射光量ＰＬ１は最大になる。   Also in FIG. 4, based on this, when the distance data DELTA changes from the minimum Dmin to the maximum Dmax, the emission light amount control is not performed in FIG. The amount of light PL1 is shown to increase. In other words, when the distance data DELTA is the minimum Dmin, the emitted light quantity PL1 of the fluorescence becomes maximum.

なお、青色光（励起光Ｐ１）に関しては、蛍光ホイール９の面ブレとは無関係であるので、距離データＤＥＬＴＡの値によらず、その出射光量ＰＬ１は一定となる。また、各蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙについても、説明を簡単にするために、ＬＤ駆動電流ＩＬ１が同一の電流値Ｉ１で、かつ同一の距離データＤＥＬＴＡにおいては、色によらず出射光量ＰＬ１は一定として示している。そのため、図４（ａ）では、ＬＤ駆動電流値ＩＬ１が同一の電流値Ｉ１であっても、距離データＤＥＬＴＡが、最小Ｄｍｉｎから最大Ｄｍａｘに変化するのに伴って、蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの集光効率が変動し、その結果、蛍光の出射光量ＰＬ１が変動している。   Since the blue light (excitation light P1) is irrelevant to the surface shake of the fluorescent wheel 9, the amount of emitted light PL1 is constant regardless of the value of the distance data DELTA. In addition, in order to simplify the description for each of the fluorescence R, Gr, and Y, the emitted light amount PL1 is constant regardless of the color when the LD drive current IL1 is the same current value I1 and the same distance data DELTA. As shown. Therefore, in FIG. 4A, even if the LD drive current value IL1 is the same current value I1, as the distance data DELTA changes from the minimum Dmin to the maximum Dmax, the fluorescence R, Gr, and Y As a result, the light collection efficiency fluctuates.

これに対して、図４（ｂ）では、光源光Ｌの出射光量がＰＬ１で一定になるようにＬＤ駆動電流ＩＬ１が制御されている様子を示している。すなわち、距離データＤＥＬＴＡの値が大きくなるほどＬＤ駆動電流ＩＬ１の値は大きくなるように制御され、距離データＤＥＬＴＡが最大のときＬＤ駆動電流ＩＬ１も最大（Ｉ２）となる。このＬＤ駆動電流ＩＬ１の制御により、距離データＤＥＬＴＡが、最小Ｄｍｉｎから最大Ｄｍａｘに変動した場合でも、蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの集光効率の変動を抑制して、蛍光の出射光量をＰＬ１に保つことができる。   On the other hand, FIG. 4B shows a state in which the LD drive current IL1 is controlled so that the emitted light amount of the light source light L is constant at PL1. That is, the value of the LD drive current IL1 is controlled to increase as the value of the distance data DELTA increases, and the LD drive current IL1 also becomes maximum (I2) when the distance data DELTA is maximum. By controlling the LD drive current IL1, even when the distance data DELTA varies from the minimum Dmin to the maximum Dmax, the variation in the light collection efficiency of the fluorescence R, Gr, Y is suppressed, and the emitted light quantity of the fluorescence is maintained at PL1. be able to.

以上、実施例１では、距離センサ１８からの検出結果（測定データＬＯ）に基づいて、光量制御手段としての制御部２０が、光源１からの励起光（青色光）Ｐ１の出射光量を調整し、蛍光ホイール９にて生成される各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの出射光量ＰＬ１の変動を抑制する。これにより、面ブレ等で蛍光ホイール９への入射光の安定した光量での蛍光の出射が可能となる。また、安定した蛍光の出射が可能となることで、面ブレなどを考慮することなく波長変換部材を形成することができ、波長変換部材の製造コストを低減することができる。したがって、低価格でかつ高品質の光源装置Ｇ１を実現することができる。   As described above, in the first embodiment, based on the detection result (measurement data LO) from the distance sensor 18, the control unit 20 as the light amount control unit adjusts the emission light amount of the excitation light (blue light) P <b> 1 from the light source 1. Then, the fluctuation of the emitted light quantity PL1 of the fluorescence R, Gr, Y of each color generated by the fluorescent wheel 9 is suppressed. As a result, it is possible to emit fluorescence with a stable amount of light incident on the fluorescent wheel 9 due to surface blurring or the like. In addition, since stable emission of fluorescence can be performed, the wavelength conversion member can be formed without considering surface blurring and the like, and the manufacturing cost of the wavelength conversion member can be reduced. Therefore, a low-cost and high-quality light source device G1 can be realized.

また、実施例１では、光量制御手段としての制御部２０の制御により、光源駆動手段としてのＬＤ駆動部２で、光源１からの励起光（青色光）Ｐ１の発光量を制御することで、面ブレによる蛍光の出射光量を制御（補正）している。このように、面ブレによる蛍光の出射光量の補正制御の有無に関わらず必要な光源駆動手段で光量制御手段も兼ねるようにしたので、構成を簡単にすることができ、小型で低コストの光源装置Ｇ１を実現することができる。さらに、実施例１では、蛍光の出射光量が一定になるように光源１からの発光量を制御するようにしたので、高品質で有用性の高い光源装置Ｇ１を実現することができる。   Further, in the first embodiment, the amount of excitation light (blue light) P1 from the light source 1 is controlled by the LD driving unit 2 as the light source driving unit by the control of the control unit 20 as the light amount control unit. It controls (corrects) the amount of emitted fluorescent light due to surface blurring. In this way, the light source driving means is also used as the light quantity control means regardless of whether or not the correction of the emission light quantity of the fluorescence due to surface blurring is performed, so that the configuration can be simplified, and the light source can be reduced in size and cost. The device G1 can be realized. Further, in the first embodiment, the light emission amount from the light source 1 is controlled so that the emitted light amount of the fluorescence becomes constant, so that the light source device G1 having high quality and high utility can be realized.

なお、実施例１及び以降の実施例では、波長変換部材として、回転する蛍光ホイール９を用いている。しかしながら、波長変換部材が蛍光ホイール９に限定されることはない。例えば、表面に赤、緑、黄等の各色の蛍光体層を設けた無端ベルト状の波長変換部材を用いることができる。この場合も、無端ベルト状の波長変換部材を回転させることで、励起光の照射位置Ｘを回転方向において時間的に変化させ、各色の蛍光を時分割で生成することができる。また、この回転によって励起光の照射位置Ｘと集光光学系との間の距離が変動しても、変化量検出手段での検出結果に基づいた光量制御手段の制御により、蛍光の出射光量の変動を抑制することができる。   In Example 1 and the following examples, a rotating fluorescent wheel 9 is used as the wavelength conversion member. However, the wavelength conversion member is not limited to the fluorescent wheel 9. For example, an endless belt-like wavelength conversion member having a phosphor layer of each color such as red, green, and yellow on the surface can be used. Also in this case, by rotating the endless belt-shaped wavelength conversion member, the irradiation position X of the excitation light can be temporally changed in the rotation direction, and fluorescence of each color can be generated in a time division manner. Further, even if the distance between the excitation light irradiation position X and the condensing optical system fluctuates due to this rotation, the amount of emitted light of the fluorescence is controlled by the light amount control means based on the detection result of the change amount detection means. Variations can be suppressed.

さらに異なる構成としては、例えば、波長変換部材の基板を、円盤状基板に替えて長尺な板形状基板とし、この板形状基板の表面に、長尺方向に延びる各色の蛍光体層を設けてもよい。この板状部材基板を、その長尺方向に往復移動させることにより、励起光の照射位置Ｘを往復移動方向において時間的に変化させ、各色の蛍光を時分割で生成することができる。また、板状部材基板の往復移動により、励起光の照射位置Ｘと集光光学系との間の距離が変動しても、変化量検出手段での検出結果に基づいた光量制御手段の制御により、蛍光の出射光量の変動を抑制することができる。   Further, as a different configuration, for example, the substrate of the wavelength conversion member is replaced with a disk-shaped substrate, and a long plate-shaped substrate is provided, and phosphor layers of each color extending in the long direction are provided on the surface of the plate-shaped substrate. Also good. By reciprocating the plate-like member substrate in the longitudinal direction, the excitation light irradiation position X can be temporally changed in the reciprocating direction, and fluorescence of each color can be generated in a time-sharing manner. Further, even if the distance between the excitation light irradiation position X and the condensing optical system varies due to the reciprocating movement of the plate-like member substrate, the light amount control means is controlled based on the detection result of the change amount detection means. , Fluctuations in the amount of emitted fluorescent light can be suppressed.

（実施例２）
次に、本願の実施例２に係る光源装置について、図面に基づいて説明する。図５は、実施例２の光源装置Ｇ２を概略的に示した図であり、図６は、実施例２における出射光量の制御動作例を、タイミングチャートで概略的に示した図である。図５に示す実施例２の光源装置Ｇ２は、蛍光部材８の移動手段としてのアクチュエータ２１を設けたこと以外は、図１に示す実施例１の光源装置Ｇ１と同様の基本構成を有している。そのため、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。 (Example 2)
Next, a light source device according to Example 2 of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram schematically showing the light source device G2 of the second embodiment, and FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the control operation of the emitted light quantity in the second embodiment with a timing chart. The light source device G2 of the second embodiment shown in FIG. 5 has the same basic configuration as the light source device G1 of the first embodiment shown in FIG. 1 except that an actuator 21 is provided as a moving means for the fluorescent member 8. Yes. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

アクチュエータ２１は、蛍光部材８の位置を光軸方向に移動させることで、蛍光ホイール９の集光光学系７に対する位置を制御する機能を有する。アクチュエータ２１としては、例えばピエゾに代表される電歪素子、電磁駆動により動作するソレノイドなど様々な手段を適用することができる。   The actuator 21 has a function of controlling the position of the fluorescent wheel 9 relative to the condensing optical system 7 by moving the position of the fluorescent member 8 in the optical axis direction. As the actuator 21, various means such as an electrostrictive element represented by a piezo, a solenoid that operates by electromagnetic driving, and the like can be applied.

実施例２の制御部２０には、実施例１と同様の機能に加え、アクチュエータ２１の動作を制御するための制御信号ＡＤを生成してアクチュエータ２１に向けて出力する手段（機能）が設けられている。また、実施例１では、距離センサ１８での検出結果に基づいて、ＬＤ駆動電流ＩＬ１を変化させることで、各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの出射光量の変動を抑制している。これに対して、実施例２では、距離センサ１８での検出結果（測定データＬＯ）に基づいて、アクチュエータ２１によって蛍光ホイール９の位置を制御することで、各色の蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの出射光量の変動を抑制するものである。   In addition to the same functions as in the first embodiment, the control unit 20 in the second embodiment is provided with means (function) for generating a control signal AD for controlling the operation of the actuator 21 and outputting it to the actuator 21. ing. In the first embodiment, the LD driving current IL1 is changed based on the detection result of the distance sensor 18, thereby suppressing the variation in the emitted light amount of the fluorescence R, Gr, Y of each color. On the other hand, in Example 2, the position of the fluorescent wheel 9 is controlled by the actuator 21 based on the detection result (measurement data LO) by the distance sensor 18, thereby emitting the fluorescence R, Gr, and Y of each color. This suppresses fluctuations in the amount of light.

具体的には、図５に示す実施例２の光源装置Ｇ２では、実施例１の図４（ａ）に示すように変動した場合に、制御部２０が制御信号ＡＤによってアクチュエータ２１の変位量を調整する。すなわち、制御部２０は、距離データＤＥＬＴＡの値が大きくなるに従って、図６に示すように、制御信号ＡＤを大きくする。これにより、アクチュエータ２１の変位量を大きくして、蛍光ホイール９を集光光学系７に近づけるようにアクチュエータ２１を駆動制御する。すなわち、制御部２０は、距離データＤＥＬＴＡが最小Ｄｍｉｎから最大Ｄｍａｘに変動する変動範囲内において、アクチュエータ２１を駆動制御して蛍光ホイール９を集光光学系７に近づけるように光軸方向に移動させる。この移動により、図６に示すように、距離データＤＥＬＴＡを最小Ｄｍｉｎに保つようにする。   Specifically, in the light source device G2 of the second embodiment shown in FIG. 5, when the control unit 20 changes the displacement amount of the actuator 21 by the control signal AD when the fluctuation occurs as shown in FIG. 4A of the first embodiment. adjust. That is, the control unit 20 increases the control signal AD as shown in FIG. 6 as the value of the distance data DELTA increases. Accordingly, the actuator 21 is driven and controlled so that the displacement amount of the actuator 21 is increased and the fluorescent wheel 9 is brought closer to the condensing optical system 7. In other words, the control unit 20 drives and controls the actuator 21 to move the fluorescent wheel 9 in the optical axis direction so as to approach the condensing optical system 7 within a fluctuation range where the distance data DELTA fluctuates from the minimum Dmin to the maximum Dmax. . By this movement, the distance data DELTA is kept at the minimum Dmin as shown in FIG.

このような制御により、ＬＤ駆動電流ＩＬ１が一定でも光源光Ｌの出射光量を一定にすることができる。言い換えれば、実施例１では光源光Ｌの出射光量をＰＬ１に安定して制御するためにＬＤ駆動電流ＩＬ１の値を電流値Ｉ１よりも大きくしているが、構成を簡単にすることが可能となっている。これに対して、実施例２では、アクチュエータ２１やその制御手段をさらに備えているが、ＬＤ駆動電流ＩＬ１を大きくする必要がないので、実施例１に比べて消費電力を低減することが可能となる。さらに、レーザダイオードＬＤから一定の出射光量で励起光を出射することができ、光源１の制御が簡易となる。   By such control, the emitted light quantity of the light source light L can be made constant even if the LD drive current IL1 is constant. In other words, in Example 1, the value of the LD drive current IL1 is made larger than the current value I1 in order to stably control the emitted light amount of the light source light L to PL1, but the configuration can be simplified. It has become. On the other hand, in the second embodiment, the actuator 21 and its control means are further provided. However, since it is not necessary to increase the LD drive current IL1, it is possible to reduce power consumption compared to the first embodiment. Become. Furthermore, the excitation light can be emitted from the laser diode LD with a constant amount of emitted light, and the control of the light source 1 is simplified.

なお、実施例２では、制御信号ＡＤの値が大きくなるほどアクチュエータ２１の変位量が大きくなって蛍光ホイール９を集光光学系７に近づけるとしたが、本願がこれに限定されることない。例えば、制御信号ＡＤの値が小さくなるほどアクチュエータ２１の変位量が大きくするなど、実施例２とは逆の極性での異なる構成例とすることも可能である。   In the second embodiment, the displacement amount of the actuator 21 is increased as the value of the control signal AD is increased, and the fluorescent wheel 9 is brought closer to the condensing optical system 7. However, the present application is not limited to this. For example, a different configuration example having a polarity opposite to that of the second embodiment is possible, such as the amount of displacement of the actuator 21 is increased as the value of the control signal AD is decreased.

以上、実施例２によっても、距離センサ１８からの検出結果（測定データＬＯ）に基づいて、制御部２０がアクチュエータ２１の変位量を制御することにより、安定した蛍光の出射が可能となるとともに、波長変換部材としての蛍光ホイール９やこれを備える蛍光部材８の製造コストを低減することができる。したがって、低価格でかつ高品質の光源装置Ｇ２を実現することができる。   As described above, according to the second embodiment, the control unit 20 controls the amount of displacement of the actuator 21 based on the detection result (measurement data LO) from the distance sensor 18, thereby enabling stable emission of fluorescence. The manufacturing cost of the fluorescent wheel 9 as a wavelength conversion member and the fluorescent member 8 provided with the same can be reduced. Therefore, a low-cost and high-quality light source device G2 can be realized.

また、実施例２では、蛍光ホイール９の集光光学系７に対する位置を移動制御することで、蛍光ホイール９の面ブレに起因する蛍光の出射光量を、直接補正することができ、高い補正性能を備えた高品質の光源装置Ｇ２を実現することができる。   Further, in the second embodiment, by moving and controlling the position of the fluorescent wheel 9 with respect to the condensing optical system 7, it is possible to directly correct the amount of emitted fluorescent light caused by surface blurring of the fluorescent wheel 9, and to achieve high correction performance. Can be realized.

さらに、実施例２では、蛍光ホイール９の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘを基準位置Ｓに保ち、照射位置Ｘと集光光学系７との距離が一定になるように制御するようにしたので、蛍光の発光効率が向上し、より高性能の光源装置Ｇ２を実現することができる。これに加えて、蛍光ホイール９の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘと集光光学系７との距離が、最小距離で一定になるように制御するようにしたので、発生した蛍光の集光効率を最大にすることができ、省電力で出射光量の大きい光源装置Ｇ２を実現することができる。   Further, in the second embodiment, the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1 of the fluorescent wheel 9 is maintained at the reference position S, and the distance between the irradiation position X and the condensing optical system 7 is controlled to be constant. Therefore, the luminous efficiency of the fluorescence is improved, and a higher performance light source device G2 can be realized. In addition, since the distance between the irradiation position X of the excitation light (blue light) P1 of the fluorescent wheel 9 and the condensing optical system 7 is controlled to be constant at the minimum distance, The light condensing efficiency can be maximized, and the light source device G2 that saves power and emits a large amount of light can be realized.

（実施例３）
次に、本願の実施例３に係る光源装置について、図面に基づいて説明する。図７は、実施例３の光源装置Ｇ３を概略的に示した図である。図７に示す実施例３の光源装置Ｇ３では、距離センサ１８に代えて蛍光光量検出部２２を設け、ダイクロイックミラー１５に代えてダイクロイックミラー１５’を設けたこと以外は、図５に示す実施例２の光源装置Ｇ２と同様の基本構成を有している。そのため、実施例２と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。 (Example 3)
Next, a light source device according to Example 3 of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the light source device G3 according to the third embodiment. The light source device G3 of the third embodiment shown in FIG. 7 is the same as the embodiment shown in FIG. 5 except that a fluorescent light quantity detector 22 is provided instead of the distance sensor 18 and a dichroic mirror 15 ′ is provided instead of the dichroic mirror 15. 2 has the same basic configuration as the light source device G2. Therefore, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

蛍光光量検出部２２は、ＰＤ２３、増幅器２４及びＡＤＣ２５を有して構成される。蛍光光量検出部２２は、蛍光の一部を受光し、その光量を検出する。蛍光光量検出部２２の検出結果に基づいて、制御部２０が、集光光学系７に対する蛍光ホイール９の照射位置Ｘの基準位置Ｓからの変化量を検出する。すなわち、蛍光光量検出部２２と制御部２０とで、変化量検出手段として機能する。ダイクロイックミラー１５’は、入射される蛍光の一部を透過する特性を有するダイクロイックミラーで構成される。   The fluorescence light quantity detection unit 22 includes a PD 23, an amplifier 24, and an ADC 25. The fluorescence light amount detection unit 22 receives a part of the fluorescence and detects the light amount. Based on the detection result of the fluorescent light quantity detection unit 22, the control unit 20 detects the amount of change from the reference position S of the irradiation position X of the fluorescent wheel 9 with respect to the condensing optical system 7. That is, the fluorescence light amount detection unit 22 and the control unit 20 function as a change amount detection unit. The dichroic mirror 15 ′ is composed of a dichroic mirror having a characteristic of transmitting a part of incident fluorescence.

図７に示す実施例３の光源装置Ｇ３は、出射される蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの光量の変動が殆ど蛍光ホイール９の面ブレに起因している場合に好適に用いられる。実施例３の光源装置Ｇ３では、蛍光光量検出部２２で出射される蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの光量を直接検出することで、蛍光ホイール９の入射側面９ｂ上の励起光（青色光）Ｐ１の照射位置Ｘと集光光学系７との距離の変動に換算して、照射位置Ｘの基準位置Ｓからの変化量を検出することができる。   The light source device G3 of the third embodiment shown in FIG. 7 is preferably used when fluctuations in the amount of emitted fluorescence R, Gr, Y are mostly caused by surface blurring of the fluorescent wheel 9. In the light source device G3 according to the third embodiment, the amount of excitation light (blue light) P1 on the incident side surface 9b of the fluorescent wheel 9 is detected by directly detecting the amount of fluorescence R, Gr, Y emitted from the fluorescence light amount detection unit 22. The amount of change from the reference position S of the irradiation position X can be detected in terms of a change in the distance between the irradiation position X and the condensing optical system 7.

図７において、ＰＤ２３はダイクロイックミラー１５’を通過してくる蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの一部を受光し、受光量に応じた電流信号ＰＤＩを増幅器２４に向けて出力する。増幅器２４では、この電流信号ＰＤＩを電圧信号ＰＤＶに変換してＡＤＣ２５に向けて出力する。ＡＤＣ２５では、この電圧信号ＰＤＶをデジタル信号ＰＤＤにさらに変換し、制御部２０に向けて出力することで、このデジタル信号ＰＤＤが制御部２０に入力される。   In FIG. 7, the PD 23 receives a part of the fluorescence R, Gr, Y passing through the dichroic mirror 15 ′ and outputs a current signal PDI corresponding to the received light amount to the amplifier 24. The amplifier 24 converts the current signal PDI into a voltage signal PDV and outputs it to the ADC 25. The ADC 25 further converts the voltage signal PDV into a digital signal PDD and outputs it to the control unit 20, whereby the digital signal PDD is input to the control unit 20.

制御部２０では、ＡＤＣ２５から入力されるデジタル信号ＰＤＤの値に応じて、アクチュエータ２１を制御する制御信号ＡＤを変動させる。すなわち、デジタル信号ＰＤＤの値が、所定の値に対して小さくなるほど制御信号ＡＤを大きくして、蛍光ホイール９を集光光学系７に近づけるようにアクチュエータ２１を駆動制御する。この制御によって、ＬＤ駆動電流ＩＬ１が一定でも、蛍光Ｒ，Ｇｒ，Ｙの光量の変動を抑制し、光源光Ｌの出射光量を一定にすることができる。   The control unit 20 varies the control signal AD for controlling the actuator 21 in accordance with the value of the digital signal PDD input from the ADC 25. That is, the control signal AD is increased as the value of the digital signal PDD becomes smaller than a predetermined value, and the actuator 21 is driven and controlled so that the fluorescent wheel 9 is brought closer to the condensing optical system 7. With this control, even if the LD drive current IL1 is constant, fluctuations in the light amounts of the fluorescence R, Gr, and Y can be suppressed, and the emitted light amount of the light source light L can be made constant.

以上、実施例３では、蛍光光量検出部２２に基づいて、蛍光ホイール９の位置移動を検出し、制御部２０がアクチュエータ２１の変位量を制御することにより、安定した蛍光の出射が可能となるとともに、蛍光ホイール９や蛍光部材８の製造コストを低減することができる。したがって、低価格でかつ高品質の光源装置Ｇ３を実現することができる。   As described above, in the third embodiment, the position of the fluorescent wheel 9 is detected based on the fluorescent light amount detection unit 22, and the control unit 20 controls the displacement amount of the actuator 21, thereby enabling stable emission of fluorescence. In addition, the manufacturing cost of the fluorescent wheel 9 and the fluorescent member 8 can be reduced. Therefore, a low-cost and high-quality light source device G3 can be realized.

また、実施例３で用いる蛍光光量検出部２２は、一般的に用いられる安価な部品で小型に実装することができるので、構成を簡単にすることができ、小型で低コストの光源装置Ｇ３を実現することができる。   In addition, the fluorescent light amount detection unit 22 used in the third embodiment can be mounted in a small size with generally used inexpensive parts, so that the configuration can be simplified and the light source device G3 can be reduced in size and cost. Can be realized.

（実施例４）
次に、本願の実施例４に係る投影表示装置（プロジェクタ）について、図面に基づいて説明する。図８は、本願の光源装置Ｇを備えた投影表示装置１００を概略的に示した図である。図８（ａ）は、投影表示装置１００の平面図を示し、図８（ｂ）は、表示素子３５側から見た側面図を示す。図８（ａ）、（ｂ）に示すように、実施例４に係る投影表示装置１００は、光源装置Ｇと、導光光学系（導光装置）３０と、画像生成部３３と、投影光学系３６と、映像処理部３７と、を備えている。この投影表示装置１００は、被投影面であるスクリーン（図示せず）に画像を投影して拡大表示する装置である。 Example 4
Next, a projection display apparatus (projector) according to Example 4 of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram schematically showing a projection display device 100 including the light source device G of the present application. FIG. 8A shows a plan view of the projection display apparatus 100, and FIG. 8B shows a side view seen from the display element 35 side. As shown in FIGS. 8A and 8B, the projection display device 100 according to the fourth embodiment includes a light source device G, a light guide optical system (light guide device) 30, an image generation unit 33, and projection optics. A system 36 and a video processing unit 37 are provided. The projection display apparatus 100 is an apparatus that projects and enlarges an image on a screen (not shown) that is a projection surface.

光源装置Ｇとしては、図１に示す実施例１の光源装置Ｇ１、図５に示す実施例２の光源装置Ｇ２、図７に示す実施例３の光源装置Ｇ３などを用いることができる。光源装置Ｇは、赤色、青色、緑色の３原色光、又は、さらに黄色等の色の光（光源光）を時分割に出力する。   As the light source device G, the light source device G1 of Example 1 shown in FIG. 1, the light source device G2 of Example 2 shown in FIG. 5, the light source device G3 of Example 3 shown in FIG. The light source device G outputs light of three primary colors of red, blue, and green, or light of a color such as yellow (light source light) in a time division manner.

導光光学系３０は、光源装置Ｇから出射された光（光源光Ｌ）を、画像生成部３３に導く。導光光学系３０は、光源装置Ｇから入射した光を均一な面状の照明光に変換するロッドインテグレータ（導光装置）３１と、ロッドインテグレータ３１を経て均一化された照明光を適宜集光して画像生成部３３の反射ミラー３４へと導く集光レンズ群３２と、を有している。   The light guide optical system 30 guides light (light source light L) emitted from the light source device G to the image generation unit 33. The light guide optical system 30 appropriately collects the rod integrator (light guide device) 31 that converts the light incident from the light source device G into uniform planar illumination light, and the illumination light uniformized through the rod integrator 31. And a condensing lens group 32 that leads to the reflection mirror 34 of the image generation unit 33.

画像生成部３３は、導光光学系３０により導かれた照明光を用いて、画像生成データに基づくフルカラーの画像を形成する。画像生成部３３は、導光光学系３０により導かれた照明光を反射する反射ミラー３４と、反射ミラー３４により反射された各色の照明光を受光し、画素毎に諧調制御することでカラー投影画像を形成する表示素子３５と、を有している。   The image generation unit 33 uses the illumination light guided by the light guide optical system 30 to form a full color image based on the image generation data. The image generation unit 33 receives a reflection mirror 34 that reflects the illumination light guided by the light guide optical system 30, and receives the illumination light of each color reflected by the reflection mirror 34, and performs color projection by controlling gradation for each pixel. And a display element 35 for forming an image.

実施例４では、表示素子３５として、それぞれが表示画像の各画素を構成し、入射する照明光に対する角度を制御することにより照明光を画像光に変調するＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス；Digital Micromirror Device）を用いているが、本願がこれに限定されることはなく、例えば、液晶等を用いることもできる。   In the fourth embodiment, each display element 35 constitutes each pixel of a display image, and DMD (Digital Micromirror Device) that modulates illumination light into image light by controlling an angle with respect to incident illumination light. However, the present application is not limited to this, and for example, liquid crystal or the like can be used.

投影光学系３６は、画像生成部３３の表示素子３５により生成された投影画像をスクリーンに投影する。投影光学系３６は、固定鏡筒に設けられた固定レンズ群や可動鏡筒に設けられた可動レンズ群から構成される。この可動レンズ群を移動させることにより、フォーカス調整やズーム調整を行うことが可能となっている。   The projection optical system 36 projects the projection image generated by the display element 35 of the image generation unit 33 on the screen. The projection optical system 36 includes a fixed lens group provided in the fixed lens barrel and a movable lens group provided in the movable lens barrel. By moving this movable lens group, it is possible to perform focus adjustment and zoom adjustment.

映像処理部３７は、投影表示装置１００全体の動作を統括制御する。映像処理部３７のハードウェア構成としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有して構成される。映像処理部３７は、ＲＯＭに予め記憶されているプログラムに従って、ＲＡＭをワークメモリとして用いて、投影表示装置１００の各部を駆動制御する。   The video processing unit 37 controls the overall operation of the projection display device 100. The hardware configuration of the video processing unit 37 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The video processing unit 37 drives and controls each unit of the projection display device 100 using the RAM as a work memory according to a program stored in advance in the ROM.

映像処理部３７は、光源装置Ｇ、画像生成部３３の表示素子３５、投影光学系３６の駆動機構（図示せず）等に接続されている。映像処理部３７は、所定の信号の送受信を行うことで、光源装置Ｇにおける各色の光の出射制御処理、表示素子３５における投影画像の生成制御処理、投影光学系３６におけるフォーカス調整やズーム調整の調整制御処理を実行する。   The video processing unit 37 is connected to the light source device G, the display element 35 of the image generation unit 33, the drive mechanism (not shown) of the projection optical system 36, and the like. The video processing unit 37 performs transmission / reception of predetermined signals, thereby performing light emission control processing of each color in the light source device G, projection image generation control processing in the display element 35, focus adjustment and zoom adjustment in the projection optical system 36. The adjustment control process is executed.

以下、実施例４の投影表示装置１００の動作を説明する。投影表示装置１００の映像処理部３７は、外部から映像信号ＶＩＮが入力されると、そのフレーム周波数に基づいて、駆動モータＭ１，Ｍ２の回転周期データを、コントロール信号ＣＴＲＬを介して光源装置Ｇに向けて出力する。映像処理部３７は、さらに、光源装置Ｇから同期信号ＳＹＮＣを受信し、この同期信号ＳＹＮＣに基づいて、レーザダイオードＬＤ（又はＬＥＤを用いている場合はＬＥＤ）の駆動波形データを順次出力する。   Hereinafter, the operation of the projection display apparatus 100 according to the fourth embodiment will be described. When a video signal VIN is input from the outside, the video processing unit 37 of the projection display device 100 sends rotation cycle data of the drive motors M1 and M2 to the light source device G via the control signal CTRL based on the frame frequency. Output toward. The video processing unit 37 further receives the synchronization signal SYNC from the light source device G, and sequentially outputs drive waveform data of the laser diode LD (or LED when using an LED) based on the synchronization signal SYNC.

映像処理部３７は、上述のように各制御信号を出力して光源装置Ｇが所望の動作を行なうための設定が完了すると、起動コマンドを出力して光源装置Ｇを起動する。   When the video processing unit 37 outputs each control signal as described above and the setting for the light source device G to perform a desired operation is completed, the video processing unit 37 outputs a start command to start the light source device G.

光源装置Ｇは、映像処理部３７により起動されると、実施例１〜実施例３で説明したような動作で、赤色、緑色、青色、黄色の光（光源光）を所定のタイミングでシーケンシャルに出力する。光源装置Ｇから出射した光は、導光光学系３０のロッドインテグレータ３１に入射し、均一な面状の照明光に変換された後、集光レンズ群３２を通過して反射ミラー３４により反射され、表示素子３５の表示画素領域に照射される。   When the light source device G is activated by the video processing unit 37, red, green, blue, and yellow light (light source light) is sequentially generated at a predetermined timing by the operation described in the first to third embodiments. Output. The light emitted from the light source device G enters the rod integrator 31 of the light guide optical system 30, is converted into uniform planar illumination light, passes through the condenser lens group 32, and is reflected by the reflection mirror 34. The display pixel area of the display element 35 is irradiated.

表示素子３５は、映像処理部３７からの制御信号ＶＤＯによって制御される。そのため、映像処理部３７は、映像信号ＶＩＮに基づいて赤色、緑色、青色、黄色に対応した表示信号を生成し、表示素子３５を駆動する制御信号ＶＤＯに変換して表示素子３５に向けて出力する。この制御信号ＶＤＯの入力によって、表示素子３５は、入射した照明光を画像形成光に変調する。この画像形成光は、投影光学系３６を介してスクリーンに投影され、該スクリーンに画像が表示される。   The display element 35 is controlled by a control signal VDO from the video processing unit 37. Therefore, the video processing unit 37 generates display signals corresponding to red, green, blue, and yellow based on the video signal VIN, converts them into control signals VDO for driving the display elements 35, and outputs them to the display elements 35. To do. In response to the input of the control signal VDO, the display element 35 modulates the incident illumination light into image forming light. The image forming light is projected onto the screen via the projection optical system 36, and an image is displayed on the screen.

以上説明したように、実施例４に係る投影表示装置１００では、実施例１〜３に係る光源装置Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を光源装置Ｇとして用いている。そのため、光源装置Ｇに設けられた蛍光ホイール９の回転による面ブレを生じても、その影響を補正して蛍光の安定した出射が可能となり、安定した投影光量の照明光を得ることが可能となる。その結果、階調表示性能に優れた高画質の投影表示装置１００を提供することが可能となる。   As described above, in the projection display device 100 according to the fourth embodiment, the light source devices G1, G2, and G3 according to the first to third embodiments are used as the light source device G. Therefore, even if surface blurring occurs due to rotation of the fluorescent wheel 9 provided in the light source device G, the influence can be corrected and stable emission of fluorescence can be achieved, and illumination light with a stable projection light amount can be obtained. Become. As a result, it is possible to provide a high-quality projection display device 100 with excellent gradation display performance.

以上、本願の光源装置および投影表示装置を各実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については各実施例に限られるものではなく、本願の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。また、前記構成部材の数、位置、形状等は各実施例に限定されることはなく、本願を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。また、投影表示装置として、スクリーン等の投影面に画像を投影して拡大表示する投影装置（プロジェクタ）に適用した実施例を説明したが、本願がこれらの実施例に限定されることはない。例えば、半導体デバイスの制作工程でウェハー上に回路パターンを露光する露光装置としての投影装置等に適用することもできる。   As described above, the light source device and the projection display device of the present application have been described based on each embodiment, but the specific configuration is not limited to each embodiment, and design changes and additions are possible without departing from the spirit of the present application. Etc. are allowed. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the respective embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like suitable for carrying out the present application. Moreover, although the example applied to the projection apparatus (projector) which projects and magnifies an image on projection surfaces, such as a screen, was demonstrated as a projection display apparatus, this application is not limited to these Examples. For example, the present invention can be applied to a projection apparatus or the like as an exposure apparatus that exposes a circuit pattern on a wafer in a semiconductor device production process.

１ 光源 ２ ＬＤ駆動部（光源駆動手段） ７ 集光光学系
８ 蛍光部材（波長変換部材） ９ 蛍光ホイール（波長変換部材、回転体）
１８ 距離センサ（距離測定手段、変化量検出手段）
２０ 制御部（変化量検出手段、光量制御手段）
２１ アクチュエータ（移動手段、変化量検出手段）
２２ 蛍光光量検出部（光量検出部、変化量検出手段）
３０ 導光光学系 ３５ 表示素子 ３６ 投影光学系
３７ 映像処理部 １００ 投影表示装置
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 光源装置 ＯＰ３ 第三の光路
ｍ１ 回転軸 Ｐ１ 励起光（第一の波長帯域の光、光源光、青色光）
Ｒ，Ｇｒ，Ｙ 蛍光（光源光、第二の波長帯域の光）
ＶＩＮ 映像信号 Ｘ 照射位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 LD drive part (light source drive means) 7 Condensing optical system 8 Fluorescence member (wavelength conversion member) 9 Fluorescence wheel (wavelength conversion member, rotating body)
18 Distance sensor (distance measuring means, change amount detecting means)
20 Control unit (change amount detection means, light amount control means)
21 Actuator (moving means, change amount detecting means)
22 Fluorescence light quantity detection part (light quantity detection part, change amount detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Light guide optical system 35 Display element 36 Projection optical system 37 Image processing part 100 Projection display apparatus G, G1, G2, G3 Light source device OP3 3rd optical path m1 Rotating axis P1 Excitation light (light of 1st wavelength band, light source) Light, blue light)
R, Gr, Y fluorescence (light source light, light in the second wavelength band)
VIN Video signal X Irradiation position

特開２０１２−１４１５８１号公報JP 2012-141581 A 特開２０１３−２５２１５号公報JP 2013-25215 A 特開２０１３−１０９２８３号公報JP 2013-109283 A

Claims (4)

第一の波長帯域の光を発生する光源と、
前記光源からの前記光により励起され前記第一の波長帯域とは異なる波長帯域の蛍光を生じさせる波長変換部材と、
該波長変換部材の前記光源からの前記光の照射位置に近接して配置され、前記波長変換部材から発生する前記蛍光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系に対する前記波長変換部材の前記光の照射位置の、基準位置からの光軸方向への変化量を検出する変化量検出手段としての距離センサと、
該距離センサの検出結果と、予め設定されている出射光量の制御動作例とに基づいて、出射される前記蛍光の光量を制御する光量制御手段と、を備え、
前記距離センサは、前記波長変換部材の前記光の照射位置を介して前記集光光学系とは反対側に設けられ、前記波長変換部材までの距離を測定し、該距離センサによって検出される前記波長変換部材までの距離に基づいて、前記集光光学系に対する前記波長変換部材の前記光の照射位置の、基準位置からの変化量を検出し、
前記波長変換部材が、回転軸を中心として回転する金属製の回転体の一方の面に設けられ、
前記回転体における前記光の照射位置の裏に、前記距離センサの照準が合わせられていることを特徴とする光源装置。 A light source that generates light in a first wavelength band;
A wavelength conversion member that is excited by the light from the light source and generates fluorescence in a wavelength band different from the first wavelength band;
A condensing optical system for condensing the fluorescence generated from the wavelength conversion member, disposed near the irradiation position of the light from the light source of the wavelength conversion member;
A distance sensor as a change amount detecting means for detecting a change amount in the optical axis direction from the reference position of the light irradiation position of the wavelength conversion member with respect to the condensing optical system;
A light amount control means for controlling the light amount of the emitted fluorescence based on the detection result of the distance sensor and a preset operation example of the emitted light amount ; and
The distance sensor is provided on the opposite side of the light collecting optical system through the light irradiation position of the wavelength conversion member, measures the distance to the wavelength conversion member, and is detected by the distance sensor. Based on the distance to the wavelength conversion member, detecting the amount of change from the reference position of the light irradiation position of the wavelength conversion member with respect to the condensing optical system,
The wavelength conversion member is provided on one surface of a metal rotating body that rotates about a rotation axis,
The light source device , wherein the distance sensor is aimed behind the light irradiation position of the rotating body . 前記光源を駆動する光源駆動手段を備え、前記光量制御手段は、前記距離センサの検出結果に基づいて、前記光源駆動手段を制御して前記光源からの前記光の発光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。   A light source driving unit configured to drive the light source, and the light amount control unit controls the light source driving unit to control a light emission amount from the light source based on a detection result of the distance sensor. The light source device according to claim 1. 前記光量制御手段は、前記距離センサの検出結果に基づいて、出射される前記蛍光の光量が所定値となるように、前記光源からの前記光の発光量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。   The light amount control means controls the light emission amount of the light from the light source based on a detection result of the distance sensor so that a light amount of the emitted fluorescence becomes a predetermined value. 3. The light source device according to 1 or 2. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光源装置と、映像信号に基づいて前記光源装置からの光源光を変調して画像形成光を生成する表示素子と、前記光源装置からの光源光を前記表示素子に照射する導光光学系と、前記表示素子の変調により生成された画像形成光を被投影面に向けて投影する投影光学系と、前記表示素子を少なくとも制御する映像処理部と、を備えることを特徴とする投影表示装置。 A light source device according to any one of claims 1 to 3 , a display element that modulates light source light from the light source device based on a video signal to generate image forming light, and A light guide optical system for irradiating the display element with light source light, a projection optical system for projecting image forming light generated by modulation of the display element toward a projection surface, and video processing for controlling at least the display element A projection display device.