JP6661388B2 - Light source device, projection display device using the same, and method of controlling light source device - Google Patents
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Description
本発明は、光源装置およびこれを用いた投射型表示装置、及び、光源装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a light source device, a projection display device using the same , and a control method of the light source device .
近年、ＬＤ（レーザーダイオード）からの青色光を励起光として、ＬＤからの青色光を黄色光（蛍光光）に変換する蛍光体を用いて、カラー画像を表示するプロジェクターが開発されている。 2. Description of the Related Art In recent years, projectors that display a color image using a phosphor that converts blue light from an LD (laser diode) into yellow light (fluorescent light) using blue light as excitation light have been developed.
このようなＬＤと蛍光体を用いたプロジェクターは、従来の水銀ランプを光源とするプロジェクターと比較して、投射画像のカラーバランスが変化しやすい傾向にある。これは、蛍光体の温度が上昇することによって蛍光効率が低下する温度消光と呼ばれる現象が原因である。なお、蛍光効率とは、蛍光体がＬＤからの励起光である青色光を蛍光光である黄色光に変換する効率である。 In a projector using such an LD and a phosphor, the color balance of a projected image tends to change more easily than a projector using a conventional mercury lamp as a light source. This is due to a phenomenon called temperature quenching, in which the fluorescent efficiency decreases as the temperature of the phosphor increases. Note that the fluorescent efficiency is an efficiency at which the phosphor converts blue light, which is excitation light from the LD, into yellow light, which is fluorescent light.
例えば、プロジェクターを使用している最中に室内の暖房を起動したことで、蛍光体の温度が上昇すると、温度消光によって蛍光効率が低下し、投射画像のカラーバランスが変化してしまうおそれがある。 For example, when the temperature of the phosphor increases due to activation of indoor heating while the projector is being used, the fluorescent efficiency may decrease due to temperature quenching, and the color balance of the projected image may be changed. .
このような問題を解決可能な構成として、特許文献１及び特許文献２に記載された構成が知られている。 As configurations that can solve such a problem, configurations described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are known.
特許文献１では、蛍光体あるいは蛍光体が設けられている円形基板の温度を放射温度計で計測し、その計測結果に基づいて円形基板の回転速度を制御することで、蛍光体の温度を保つことができる技術が開示されている。 In Patent Literature 1, the temperature of a phosphor or a circular substrate provided with the phosphor is measured by a radiation thermometer, and the rotation speed of the circular substrate is controlled based on the measurement result to maintain the temperature of the phosphor. A technique that can be used is disclosed.
特許文献２では、ＬＤが蛍光体上を照射している領域の温度を直接計測せずに、蛍光体の温度を推定するとともに、推定した温度が所定の温度以上だった場合はＬＤを停止させることで、蛍光体を最適な状態に保つことができる技術が開示されている。 In Patent Literature 2, the temperature of the phosphor is estimated without directly measuring the temperature of the area where the LD irradiates the phosphor, and when the estimated temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the LD is stopped. Thus, a technique capable of keeping the phosphor in an optimal state has been disclosed.
前述の特許文献１及び特許文献２に開示されている技術を用いることで、蛍光体を最適な状態に保ち、プロジェクターを使用する環境が変化しても、カラーバランスの変化を抑制することができる。 By using the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, it is possible to keep the phosphor in an optimal state and suppress a change in color balance even when the environment in which the projector is used changes. .
ここで、前述の特許文献１及び特許文献２に開示されている構成においては、ＬＤが蛍光体を照射している領域の温度をなるべく精度良く計測するために、蛍光体付近に放射温度計を設けている。 Here, in the configurations disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, in order to measure the temperature of the area where the LD irradiates the phosphor with as high accuracy as possible, a radiation thermometer is provided near the phosphor. Provided.
しかしながら、前述の特許文献１及び特許文献２に開示されている構成で、より小型な光源装置を実現しようとすると、ＬＤからの光束を蛍光体へ導く集光光学系と放射温度計が干渉してしまい、光源装置の小型化が困難になるおそれがある。 However, in order to realize a more compact light source device with the configurations disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, a converging optical system that guides a light beam from an LD to a phosphor interferes with a radiation thermometer. This may make it difficult to reduce the size of the light source device.
そこで、本発明の目的は、使用環境の変化による影響を抑制可能であって、より小型な光源装置およびこれを用いた投射型表示装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a smaller light source device and a projection display device using the same, which can suppress the influence of a change in use environment.
上記目的を達成するために、本発明の光源装置は、光源からの光束の一部を前記光源からの光束と波長が異なる変換光に変換して射出するとともに、前記光源からの光束と波長が同じ非変換光を射出する波長変換素子と、前記波長変換素子から射出される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度を取得する光強度取得手段と、前記光源装置内の環境温度を取得する温度取得手段と、前記光強度取得手段で取得される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度とに基づいて、前記波長変換素子の温度を推定し、当該推定された温度と前記温度取得手段で取得された前記環境温度に応じて前記波長変換素子の冷却を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the light source device of the present invention converts a part of the light beam from the light source into converted light having a different wavelength from the light beam from the light source and emits the converted light, and the light beam and the wavelength from the light source are different. A wavelength conversion element that emits the same non-converted light, a light intensity obtaining unit that obtains the intensity of the non-converted light emitted from the wavelength conversion element and the intensity of the converted light, and obtains an environmental temperature in the light source device. Temperature obtaining means , based on the intensity of the non-converted light and the converted light obtained by the light intensity obtaining means, to estimate the temperature of the wavelength conversion element, the estimated temperature and the temperature Control means for controlling cooling of the wavelength conversion element in accordance with the environmental temperature acquired by the acquisition means .
本発明によれば、使用環境の変化による影響を抑制可能であって、より小型な光源装置およびこれを用いた投射型表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence by the change of a use environment can be suppressed and the more compact light source device and the projection type display apparatus using the same can be provided.
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の形状それらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、構成部品の形状などは、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨で規定されたものではない。 Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described below with reference to the accompanying drawings. However, the shapes of the components described in the embodiment and their relative arrangements should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. That is, the shapes of the components are not specified to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
〔投射型表示装置の構成の説明〕
まず、図１を用いて、本発明の実施例で示す光源装置１００を搭載可能な投射型表示装置であるプロジェクターαの構成について説明する。
[Description of Configuration of Projection Display Device]
First, the configuration of a projector α, which is a projection display device on which the light source device 100 according to the embodiment of the present invention can be mounted, will be described with reference to FIG.
プロジェクターαは、光源装置１００と、照明光学系２００と、色分離合成系３００と、投射レンズ４００とを備え、スクリーン５００に画像を投射することが可能である。 The projector α includes a light source device 100, an illumination optical system 200, a color separation / combination system 300, and a projection lens 400, and can project an image on a screen 500.
光源装置１００は、後述の本発明の実施例で示す光源装置である。 The light source device 100 is a light source device shown in an embodiment of the present invention described later.
照明光学系２００は、光源装置１００からの光束を後述の色分離合成系３００に導く。 The illumination optical system 200 guides a light beam from the light source device 100 to a color separation / combination system 300 described later.
光源装置１００から出射した光束は、第１フライアイレンズ４１によって分割され、第２フライアイレンズ４２を介して、偏光変換素子４３へ導かれる。偏光変換素子４３は、偏光方向の揃っていない光源装置１００からの光束をＳ偏光光に揃える。ここでＳ偏光光とは、紙面垂直方向に直線偏光している光束である。 The light beam emitted from the light source device 100 is split by the first fly-eye lens 41 and guided to the polarization conversion element 43 via the second fly-eye lens 42. The polarization conversion element 43 aligns the light flux from the light source device 100 whose polarization directions are not uniform to S-polarized light. Here, the S-polarized light is a light beam that is linearly polarized in a direction perpendicular to the paper surface.
偏光変換素子４３から出射した光束は、コンデンサレンズユニット４４（４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ）によって、後述の液晶パネル５８（５８Ｒ、５８Ｇ、５８Ｂ）を重畳的に照明するように、色分離合成系３００へ導かれる。なお、本発明の実施例においてコンデンサレンズユニット４４は、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃの３枚のコンデンサレンズを備える構成である。 The light beam emitted from the polarization conversion element 43 is supplied to the color separation / combination system 300 by the condenser lens unit 44 (44A, 44B, 44C) so as to illuminate the liquid crystal panel 58 (58R, 58G, 58B) described later in a superimposed manner. Be guided. In the embodiment of the present invention, the condenser lens unit 44 includes three condenser lenses 44A, 44B, and 44C.
以上のように、照明光学系２００は、第１フライアイレンズ４１〜コンデンサレンズユニット４４を備える。 As described above, the illumination optical system 200 includes the first fly-eye lens 41 to the condenser lens unit 44.
色分離合成系３００は、光源装置１００からの光束を波長の異なる複数の光束に分割し、後述の液晶パネル５８（光変調素子）に導き、液晶パネル５８からの光束を合成する。 The color separation / combination system 300 divides the luminous flux from the light source device 100 into a plurality of luminous fluxes having different wavelengths, guides the luminous flux to a liquid crystal panel 58 (light modulation element) described later, and combines the luminous flux from the liquid crystal panel 58.
ダイクロイックミラー５０は、赤色光（Ｒ光）と青色光（Ｂ光）を反射し、緑色光（Ｇ光）を透過する特性を備える。ダイクロイックミラー５０で反射されたＲ光とＢ光は波長選択性位相板５４に入射する。波長選択性位相板５４は、Ｂ光には半波長分の位相差を与え、Ｒ光には位相差を与えない特性を備える。したがって、波長選択性位相板５４に入射したＢ光はＰ偏光光となり、Ｒ光はＳ偏光光となって、後述のＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）５３に入射する。なお、Ｐ偏光光とは、紙面水平方向に直線偏光している光束である。 The dichroic mirror 50 has a characteristic of reflecting red light (R light) and blue light (B light) and transmitting green light (G light). The R light and the B light reflected by the dichroic mirror 50 enter the wavelength-selective phase plate 54. The wavelength-selective phase plate 54 has a characteristic of giving a phase difference of half a wavelength to the B light and not giving a phase difference to the R light. Therefore, the B light incident on the wavelength-selective phase plate 54 becomes P-polarized light, and the R light becomes S-polarized light, and is incident on a PBS (polarization beam splitter) 53 described later. The P-polarized light is a light beam that is linearly polarized in the horizontal direction on the paper.
ＰＢＳ５３は、Ｐ偏光光を透過させ、Ｓ偏光光を反射する特性を備えるため、Ｂ光はＰＢＳ５３を透過して液晶パネル５８Ｂに入射し、Ｒ光はＰＢＳ５３で反射され、液晶パネル５８Ｒに入射する。 Since the PBS 53 has a property of transmitting P-polarized light and reflecting S-polarized light, the B light is transmitted through the PBS 53 and enters the liquid crystal panel 58B, and the R light is reflected by the PBS 53 and enters the liquid crystal panel 58R. .
一方、ダイクロイックミラー５０を透過したＧ光は、光路長を補正するためのダミーガラス５６を通過し、ＰＢＳ５１に入射する。ＰＢＳ５１は、Ｐ偏光光を透過させ、Ｓ偏光光を反射する特性を備えるため、Ｇ光はＰＢＳ５１によって反射され、液晶パネル５８Ｇに入射する。 On the other hand, the G light transmitted through the dichroic mirror 50 passes through the dummy glass 56 for correcting the optical path length, and enters the PBS 51. Since the PBS 51 has a property of transmitting P-polarized light and reflecting S-polarized light, the G light is reflected by the PBS 51 and enters the liquid crystal panel 58G.
以上が、光源装置１００からの光束が、液晶パネル５８に入射するまでの説明である。次に、液晶パネル５８から画像光が出射され、スクリーン５００に画像が投射されるまでを説明する。ここで画像光とは、スクリーン５００に投射されるべき画像を表示するための光束である。なお、液晶パネル５８とスクリーン５の光拡散面は、投射レンズ４００によって光学的に共役関係になるため、ビデオ信号に則った画像がスクリーン５００に表示される。 The above is the description of the light flux from the light source device 100 until it enters the liquid crystal panel 58. Next, the process from when the image light is emitted from the liquid crystal panel 58 to when the image is projected on the screen 500 will be described. Here, the image light is a light beam for displaying an image to be projected on the screen 500. Since the liquid crystal panel 58 and the light diffusing surface of the screen 5 are optically conjugated by the projection lens 400, an image according to the video signal is displayed on the screen 500.
液晶パネル５８に入射した光束は、液晶パネル５８に配列された画素の変調状態に応じて、所望の偏光方向の光束になるように、位相差を付与される。位相差が付与された光束のうち、照明光学系２００からの光束と同じ偏光方向の成分は、光源装置１００側に戻り、画像光から除外される。一方、照明光学系２００からの光束と９０度偏光方向が異なる成分は、合成プリズム５２に導かれる。 The light beam incident on the liquid crystal panel 58 is given a phase difference according to the modulation state of the pixels arranged on the liquid crystal panel 58 so that the light beam has a desired polarization direction. Of the light beams to which the phase difference has been given, a component having the same polarization direction as the light beam from the illumination optical system 200 returns to the light source device 100 side and is excluded from the image light. On the other hand, a component having a polarization direction different from that of the light beam from the illumination optical system 200 by 90 degrees is guided to the combining prism 52.
Ｒ光用の液晶パネル５８Ｒによって、照明光学系２００からのＲ光がＳ偏光光からＰ偏光光に変換された場合、Ｐ偏光光のＲ光はＰＢＳ５３を透過し、波長選択性位相板５５に入射する。なお、波長選択性位相板５５は、Ｂ光には位相差を与えず、Ｒ光に対しては半波長分の位相差を与える特性を備える。このため、波長選択性位相板５５を透過したＲ光はＳ偏光光として、合成プリズム５２に入射する。 When the R light from the illumination optical system 200 is converted from the S-polarized light to the P-polarized light by the R light liquid crystal panel 58R, the R light of the P-polarized light passes through the PBS 53 and is transmitted to the wavelength-selective phase plate 55. Incident. The wavelength-selective phase plate 55 has a characteristic of giving a phase difference of half a wavelength to the R light without giving a phase difference to the B light. For this reason, the R light transmitted through the wavelength-selective phase plate 55 enters the combining prism 52 as S-polarized light.
Ｂ光用の液晶パネル５８Ｂによって、照明光学系２００からのＢ光がＰ偏光光からＳ偏光光に変換された場合、Ｓ偏光光はＰＢＳ５３によって反射され、波長選択性位相板５５を透過する。波長選択性位相板５５はＢ光に対しては位相差を与えないため、Ｓ偏光光のＢ光が合成プリズム５２に入射する。 When the B light from the illumination optical system 200 is converted from the P-polarized light to the S-polarized light by the B-light liquid crystal panel 58B, the S-polarized light is reflected by the PBS 53 and transmits through the wavelength-selective phase plate 55. Since the wavelength-selective phase plate 55 does not give a phase difference to the B light, the B light of the S-polarized light enters the combining prism 52.
Ｇ光用の液晶パネル５８Ｇによって、照明光学系２００からのＧ光がＳ偏光光からＰ偏光光に変換された場合、Ｐ偏光光はＰＢＳ５１を透過し、光路長を補正するためのダミーガラス５７に入射する。ダミーガラス５７を透過したＧ光は合成プリズム５２に入射する。 When the G light from the illumination optical system 200 is converted from the S-polarized light into the P-polarized light by the G light liquid crystal panel 58G, the P-polarized light transmits through the PBS 51 and is used to correct the optical path length. Incident on. The G light transmitted through the dummy glass 57 enters the combining prism 52.
合成プリズム５２はＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する特性を備えるため、上述の変調を行った場合、Ｇ光は合成プリズム５２を透過し、Ｂ光及びＲ光は合成プリズム５２によって反射され、投射レンズ４００に導かれる。その結果、投射レンズ４００を介して、スクリーン５００にカラー画像を投射することができる。 Since the combining prism 52 has a property of transmitting P-polarized light and reflecting S-polarized light, when the above-described modulation is performed, G light passes through the combining prism 52, and B light and R light are transmitted by the combining prism 52. The light is reflected and guided to the projection lens 400. As a result, a color image can be projected on the screen 500 via the projection lens 400.
以上のように、色分離合成系３００は、ダイクロイックミラー５０〜ダミーガラス５７を備える。 As described above, the color separation / combination system 300 includes the dichroic mirror 50 to the dummy glass 57.
なお、第２フォトセンサー（第３の強度取得手段）６０と、比率取得部（比率取得手段）６１の機能は、後述の通りである。 The functions of the second photosensor (third intensity acquisition unit) 60 and the ratio acquisition unit (ratio acquisition unit) 61 are as described below.
〔第１実施例〕
次に、光源装置１００の構成について図２を用いて説明する。
[First Embodiment]
Next, the configuration of the light source device 100 will be described with reference to FIG.
図２においては、１０はＬＤ（光源）、１１はコリメータレンズ、１２は波長選択性ＰＢＳ、２０はコンデンサレンズユニット、３０は蛍光体ユニット（波長変換素子）である。さらに、３１は冷却ファン（冷却手段）、３２は温度センサー（温度取得手段）、３３は第１フォトセンサー（第１の強度取得手段）である。そして、３４は制御部（制御手段）、３５はメモリ部（記憶手段）である。 In FIG. 2, 10 is an LD (light source), 11 is a collimator lens, 12 is a wavelength-selective PBS, 20 is a condenser lens unit, and 30 is a phosphor unit (wavelength conversion element). Further, 31 is a cooling fan (cooling means), 32 is a temperature sensor (temperature acquisition means), and 33 is a first photo sensor (first intensity acquisition means). Reference numeral 34 denotes a control unit (control means), and reference numeral 35 denotes a memory unit (storage means).
ＬＤ１０は波長が４４８ｎｍのＢ光を発し、ＬＤ１０からの光束はコリメータレンズ１１によって平行光となり、波長選択性ＰＢＳ１２へ導かれる。なお、ＬＤ１０からの光束はＰ偏光光である。 The LD 10 emits B light having a wavelength of 448 nm, and the light flux from the LD 10 is collimated by the collimator lens 11 and guided to the wavelength-selective PBS 12. The light beam from the LD 10 is P-polarized light.
波長選択性ＰＢＳ１２は、ＬＤ１０からの光束と同じ波長帯域の光に対しては、その偏光方向に応じて透過と反射を選択する。一方で、蛍光体ユニット３０からの光束と同じ波長帯域の光に対しては、その偏光方向に依らずに反射する。 The wavelength-selective PBS 12 selects transmission or reflection of light in the same wavelength band as the light beam from the LD 10 according to the polarization direction. On the other hand, light in the same wavelength band as the light flux from the phosphor unit 30 is reflected regardless of the polarization direction.
具体的な波長選択性ＰＢＳ１２の特性を図３に示す。図３に示す通り、波長選択性ＰＢＳ１２は、ＬＤ１０からの光束の波長帯域においてはＰ偏光光を透過させてＳ偏光光を反射させる。一方で、波長が５００〜７００ｎｍ程度のＧ光やＲ光の波長帯域においては、偏光方向に依らずに反射する。 FIG. 3 shows specific characteristics of the wavelength-selective PBS 12. As shown in FIG. 3, the wavelength-selective PBS 12 transmits P-polarized light and reflects S-polarized light in the wavelength band of the light beam from the LD 10. On the other hand, in the wavelength band of G light or R light having a wavelength of about 500 to 700 nm, light is reflected irrespective of the polarization direction.
波長選択性ＰＢＳ１２からの光束は、コンデンサレンズユニット２０を介して、蛍光体ユニット３０へ入射する。また、後述のようにコンデンサレンズユニット２０は、蛍光体ユニット３０からの拡散光を取り込み、波長選択性ＰＢＳ１２へ導く機能も有する。 The light beam from the wavelength-selective PBS 12 enters the phosphor unit 30 via the condenser lens unit 20. Further, as described later, the condenser lens unit 20 also has a function of taking in the diffused light from the phosphor unit 30 and guiding it to the wavelength-selective PBS 12.
なお、本実施例において、コンデンサレンズユニット２０は、コンデンサレンズ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備えている。しかし、コンデンサレンズユニット２０を構成するレンズ枚数は蛍光体ユニット３０への集光および蛍光体ユニット３０からの光の取り込み効率の設定によって変わる。そのため、レンズ枚数は１枚や２枚であってもよいし、４枚以上であってもよい。 In this embodiment, the condenser lens unit 20 includes condenser lenses 20a, 20b, and 20c. However, the number of lenses constituting the condenser lens unit 20 varies depending on the setting of the light collection efficiency of the phosphor unit 30 and the efficiency of taking in light from the phosphor unit 30. Therefore, the number of lenses may be one or two, or four or more.
蛍光体ユニット３０の構成を図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す。図４（ａ）は入射光の光軸方向から見た正面の図で、図４（ｂ）は光軸方向に対して斜め横から見た図であり、蛍光体ユニット３０は、金属基板である基板１、蛍光体２、モーター４、台座５を備えている。 FIGS. 4A and 4B show the configuration of the phosphor unit 30. FIG. FIG. 4A is a front view as seen from the optical axis direction of the incident light, FIG. 4B is a diagram as seen obliquely from the optical axis direction, and the phosphor unit 30 is a metal substrate. A substrate 1, a phosphor 2, a motor 4, and a pedestal 5 are provided.
基板１は円形であり、連結部３を介してモーター４と接続しているため、モーター４によって基板１は回転可能である。蛍光体２に強い光が照射されると蛍光体２の温度が上昇するが、蛍光体２および基板１を回転することで、蛍光体２の温度上昇を抑制することができる。このとき、モーター４による基板１の回転速度を大きくすると蛍光体２の温度上昇を抑制でき、逆に、回転速度を小さくすると温度が上がる傾向がある。これにより、モーター４の回転速度で蛍光体２の温度を制御することも可能である。 Since the substrate 1 is circular and is connected to the motor 4 via the connecting portion 3, the substrate 1 can be rotated by the motor 4. When the fluorescent substance 2 is irradiated with strong light, the temperature of the fluorescent substance 2 rises. By rotating the fluorescent substance 2 and the substrate 1, the temperature rise of the fluorescent substance 2 can be suppressed. At this time, if the rotation speed of the substrate 1 by the motor 4 is increased, the temperature rise of the phosphor 2 can be suppressed, and conversely, if the rotation speed is reduced, the temperature tends to increase. Thereby, the temperature of the phosphor 2 can be controlled by the rotation speed of the motor 4.
蛍光体２は不図示のバインダーを介して基板１上に塗布されており、蛍光体２上の集光位置６に、ＬＤ１０からの光束が集光するようにコンデンサレンズユニット２０が構成されている。 The phosphor 2 is applied on the substrate 1 via a binder (not shown), and a condenser lens unit 20 is formed at a light condensing position 6 on the phosphor 2 so that a light beam from the LD 10 is condensed. .
蛍光体２に入射したＬＤ１０からの光束の多くは、ＬＤ１０からの光束とは波長が異なる蛍光光に変換され、残りは波長が変換されず、非変換光となる。蛍光光及び非変換光は、蛍光体２内の蛍光物質や基板１によって拡散反射されて偏光方向が乱れた状態で、蛍光体ユニット３０からコンデンサレンズユニット２０へ導かれる。 Most of the light beam from the LD 10 that has entered the phosphor 2 is converted into fluorescent light having a wavelength different from that of the light beam from the LD 10, and the rest is not converted and the light is not converted. The fluorescent light and the unconverted light are diffused and reflected by the fluorescent substance in the fluorescent substance 2 and the substrate 1 and are guided from the fluorescent substance unit 30 to the condenser lens unit 20 in a state where the polarization direction is disturbed.
つまり、蛍光体ユニット３０は、ＬＤ１０からの光束の一部をＬＤ１０からの光束と波長が異なる蛍光光（変換光）に変換するとともに、蛍光光と、ＬＤ１０からの光束と波長が同じ非変換光と、を射出する。 That is, the phosphor unit 30 converts a part of the light beam from the LD 10 into a fluorescent light (converted light) having a different wavelength from the light beam from the LD 10, and also converts the fluorescent light and the non-converted light having the same wavelength as the light beam from the LD 10. And inject.
蛍光体ユニット３０からコンデンサレンズユニット２０へ入射した蛍光光及び非変換光は、コンデンサレンズユニット２０によって平行光となり、波長選択性ＰＢＳ１２へ入射する。 The fluorescent light and the non-converted light incident on the condenser lens unit 20 from the phosphor unit 30 are converted into parallel light by the condenser lens unit 20 and incident on the wavelength-selective PBS 12.
波長選択性ＰＢＳ１２へ入射した光束のうち、非変換光はＬＤ１０からの光束と波長帯域が同じであるために、非変換光のうちＰ偏光光の成分は波長選択性ＰＢＳ１２を透過して、ＬＤ１０へ向かう。一方で、非変換光のうちＳ偏光光の成分は波長選択性ＰＢＳ１２で反射されて、照明光学系２００や色分離合成系３００を介して液晶パネル５８へ導かれる。また、波長選択性ＰＢＳ１２へ入射した光束のうち、蛍光光はＧ光とＲ光であるために、波長選択性ＰＢＳ１２で反射されて、照明光学系２００や色分離合成系３００を介して液晶パネル５８へ導かれる。このようにして、光源装置１００はＲＧＢのカラー画像の元となる各色光を出射することが可能である。 Among the light beams incident on the wavelength-selective PBS 12, the non-converted light has the same wavelength band as the light beam from the LD 10, so that the P-polarized light component of the non-converted light passes through the wavelength-selective PBS 12, Head to. On the other hand, the S-polarized light component of the non-converted light is reflected by the wavelength-selective PBS 12 and guided to the liquid crystal panel 58 via the illumination optical system 200 and the color separation / combination system 300. Further, among the light beams incident on the wavelength-selective PBS 12, the fluorescent light is the G light and the R light, so that the fluorescent light is reflected by the wavelength-selective PBS 12 and passes through the illumination optical system 200 and the color separation / combination system 300. It is led to 58. In this manner, the light source device 100 can emit each color light that is a source of an RGB color image.
なお、光源装置１００から出射する光束のスペクトル分布は図６に示す通りである。図６において、光源装置１００から出射する光束のうち、ＬＤ１０からのＢ光と同じ波長帯域の光の強度を実線（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｌｉｇｈｔ）で示しており、蛍光体２から蛍光発光するＧ光及びＲ光の強度を点線（ｐｈｏｓｐｈｏｒ）で示している。 The spectral distribution of the light beam emitted from the light source device 100 is as shown in FIG. 6, the intensity of light in the same wavelength band as the B light from the LD 10 in the light flux emitted from the light source device 100 is indicated by a solid line (Excitation Light), and the G light and the R light that emit fluorescent light from the phosphor 2 are shown. Is indicated by a dotted line (phosphor).
また、冷却ファン３１は光源装置１００内を冷却することで、蛍光体２の温度上昇を抑制し、温度センサー３２は光源装置１００内の環境温度を取得する。 In addition, the cooling fan 31 cools the inside of the light source device 100 to suppress a rise in the temperature of the phosphor 2, and the temperature sensor 32 acquires the environmental temperature inside the light source device 100.
第１フォトセンサー３３は、コンデンサレンズユニット２０を透過した後のＬＤ１０からの光束の強度である照射強度ＷＬを計測する。さらに、第１フォトセンサー３３は図２に示すように、ＬＤ１０からの光束の進行方向と直交する移動可能なように構成されている。具体的には、第１フォトセンサー３３が照射強度ＷＬの計測を行わない際には、コンデンサレンズユニット２０から蛍光体ユニット３０へ向かう光束を遮らないように、蛍光体ユニット３０から離れた位置に移動可能である。これは、仮に、第１フォトセンサー３３が常にＬＤ１０からの光束を遮る位置に位置していると、光の利用効率が低下してしまうためである。 The first photo sensor 33 measures the irradiation intensity WL, which is the intensity of the light beam from the LD 10 after passing through the condenser lens unit 20. Further, as shown in FIG. 2, the first photosensor 33 is configured to be movable in a direction perpendicular to the traveling direction of the light beam from the LD 10. Specifically, when the first photosensor 33 does not measure the irradiation intensity WL, the first photosensor 33 is located at a position away from the phosphor unit 30 so as not to block the light flux from the condenser lens unit 20 to the phosphor unit 30. Can be moved. This is because if the first photo sensor 33 is always located at a position where the first photo sensor 33 blocks the light beam from the LD 10, the light use efficiency is reduced.
次に、制御部３４とメモリ部３５について説明する。 Next, the control unit 34 and the memory unit 35 will be described.
まず、メモリ部３５が記憶している情報について説明する。メモリ部３５が記憶している情報は、図６及び図７に示す特性から求まる図８に示す特性と、図９に示す特性である。 First, information stored in the memory unit 35 will be described. The information stored in the memory unit 35 is a characteristic shown in FIG. 8 obtained from the characteristics shown in FIGS. 6 and 7, and a characteristic shown in FIG.
図６に示す特性は、蛍光体２の温度ＴＰと蛍光輝度比率（変換光比率）ＷＰ／ＷＥとの関係である。なお、ＷＰとは光源装置１００からの光束に含まれる蛍光光の強度であり、ＷＥは非変換光の強度であり、蛍光輝度比率は非変換光と蛍光光とのバランスを示す比率である。 The characteristic shown in FIG. 6 is a relationship between the temperature TP of the phosphor 2 and the fluorescent luminance ratio (converted light ratio) WP / WE. Note that WP is the intensity of the fluorescent light included in the light beam from the light source device 100, WE is the intensity of the non-converted light, and the fluorescent luminance ratio is a ratio indicating the balance between the non-converted light and the fluorescent light.
なお、ＷＰはＧ光及びＲ光の強度であるが、例えばＷＰをＧ光単独あるいはＲ光単独の強度としても良い。また、図６では比率ＷＰ／ＷＥを温度ＴＰが２５℃のときの値を１として規格化してある。 Note that WP is the intensity of the G light and the R light. For example, WP may be the intensity of the G light alone or the R light alone. In FIG. 6, the ratio WP / WE is standardized with a value of 1 when the temperature TP is 25 ° C.
図６に示すように、比率ＷＰ／ＷＥは温度ＴＰに対して非線形な特性を示しており、高温になるにつれて比率ＷＰ／ＷＥが低下し、かつ低下量が大きくなる（グラフの傾きが大きくなる）傾向を示す。すなわち、図６に示す特性は温度消光現象を示すグラフである。 As shown in FIG. 6, the ratio WP / WE shows a non-linear characteristic with respect to the temperature TP. As the temperature becomes higher, the ratio WP / WE decreases and the amount of decrease increases (the slope of the graph increases). ) Show a tendency. That is, the characteristic shown in FIG. 6 is a graph showing the temperature quenching phenomenon.
図７（ａ）に、照射強度ＷＬと比率ＷＰ／ＷＥとの関係を示す。図７（ａ）で比率ＷＰ／ＷＥは強度ＷＬが０．５Ｗ／ｍｍ２のときの値を１として規格化してある。 FIG. 7A shows the relationship between the irradiation intensity WL and the ratio WP / WE. In FIG. 7A, the ratio WP / WE is standardized with a value of 1 when the intensity WL is 0.5 W / mm 2 .
図７（ａ）からわかるように、照射強度ＷＬに対する比率ＷＰ／ＷＥは線形な特性を示しており、強い光強度になるにつれて比率ＷＰ／ＷＥが低下する傾向を示す。 As can be seen from FIG. 7A, the ratio WP / WE to the irradiation intensity WL shows a linear characteristic, and the ratio WP / WE tends to decrease as the light intensity increases.
さらに、図７（ｂ）から求まる照射強度ＷＬと強度ＷＰとの関係を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）に示すように、照射強度ＷＬが０〜８０Ｗ／ｍｍ２程度の領域のおいては、照射強度ＷＬが増加するにつれて強度ＷＰも増加していることがわかる。しかし、照射強度ＷＬが９０Ｗ／ｍｍ２程度を超えると、照射強度ＷＬが増加しても強度ＷＰが増加しないことがわかる。一般的に、この現象を輝度飽和という。 FIG. 7B shows the relationship between the irradiation intensity WL and the intensity WP obtained from FIG. 7B. As shown in FIG. 7B, in the region where the irradiation intensity WL is about 0 to 80 W / mm 2 , the intensity WP increases as the irradiation intensity WL increases. However, when the irradiation intensity WL exceeds about 90 W / mm 2, it can be seen that the intensity WP does not increase even if the irradiation intensity WL increases. Generally, this phenomenon is called luminance saturation.
図８は、図６および図７（ａ）を元にした特性であり、蛍光体２の温度ＴＰの変化および照射強度ＷＬの変化に対する比率ＷＰ／ＷＥの変化を同時に表わした特性である。つまり、図８はＬＤ１０からの光束の強度である照射強度ＷＬ及び比率ＷＰ／ＷＥと蛍光体２の温度ＴＰとの関係（第１の関係）を示している。 FIG. 8 is a characteristic based on FIG. 6 and FIG. 7A, and is a characteristic simultaneously showing a change in the ratio WP / WE to a change in the temperature TP of the phosphor 2 and a change in the irradiation intensity WL. That is, FIG. 8 shows the relationship (first relationship) between the irradiation intensity WL, which is the intensity of the light beam from the LD 10, the ratio WP / WE, and the temperature TP of the phosphor 2.
図８に示すグラフは、照射強度ＷＬを横軸、温度ＴＰを縦軸とし、照射強度ＷＬが０．５Ｗ／ｍｍ２かつ温度ＴＰが５０℃のときの比率ＷＰ／ＷＥの値を１として規格化している。 The graph shown in FIG. 8 is based on the assumption that the horizontal axis represents the irradiation intensity WL, the vertical axis represents the temperature TP, and the value of the ratio WP / WE when the irradiation intensity WL is 0.5 W / mm 2 and the temperature TP is 50 ° C. is 1. Is becoming
図９は、環境温度ＴＥが変化したことで蛍光体２の温度ＴＰが変化した場合に、温度ＴＰを変化前の温度に戻すためのモーター４の回転速度を示す特性である。つまり、図９は光源装置１００内の環境温度ＴＥの変化量及び蛍光体２の温度ＴＰとモーター４の回転速度との関係（第２の関係）を示している。図９に示すグラフにおいて、縦軸は変化前の温度ＴＰ、横軸は環境温度ＴＥの変化量である。 FIG. 9 is a characteristic showing the rotation speed of the motor 4 for returning the temperature TP to the temperature before the change when the temperature TP of the phosphor 2 changes due to the change in the environmental temperature TE. That is, FIG. 9 shows the relationship between the amount of change in the environmental temperature TE in the light source device 100 and the temperature TP of the phosphor 2 and the rotation speed of the motor 4 (second relationship). In the graph shown in FIG. 9, the vertical axis represents the temperature TP before the change, and the horizontal axis represents the amount of change in the environmental temperature TE.
本実施例では、メモリ部３５が上述の図８及び図９に示す特性を記憶しており、第１フォトセンサー３３が照射強度ＷＬを計測し、後述の第２フォトセンサー６０を用いて比率ＷＰ／ＷＥを計測している。これは、ＬＤ１０の製造誤差や光学系部品の透過率などのばらつきがあることで、個々の光源装置において照射強度ＷＬがばらつくためである。 In the present embodiment, the memory unit 35 stores the characteristics shown in FIGS. 8 and 9 described above, the first photosensor 33 measures the irradiation intensity WL, and uses the second photosensor 60 described later to make the ratio WP / WE is measured. This is because the irradiation intensity WL varies in each light source device due to variations in the manufacturing error of the LD 10 and the transmittance of the optical system components.
照射強度ＷＬと比率ＷＰ／ＷＥの計測結果（取得結果）と、メモリ部３５が記憶している図８に示す特性から、蛍光体２の温度ＴＰを推定することが可能となる。すなわち、蛍光体２の付近に放射温度計を設ける必要が無い。また、環境温度ＴＥが変化した場合には、その変化量を温度センサー３２が計測する。そして、推定した蛍光体２の温度ＴＰと、環境温度ＴＥの変化量の計測結果と、図９に示す特性から蛍光体２の温度ＴＰを一定に保つためのモーター４の回転速度を特定し、制御部３４がモーター４の回転速度を調整することが可能となる。 The temperature TP of the phosphor 2 can be estimated from the measurement results (acquisition results) of the irradiation intensity WL and the ratio WP / WE, and the characteristics shown in FIG. That is, there is no need to provide a radiation thermometer near the phosphor 2. Further, when the environmental temperature TE changes, the amount of change is measured by the temperature sensor 32. Then, the rotational speed of the motor 4 for keeping the temperature TP of the phosphor 2 constant is specified from the measurement results of the estimated temperature TP of the phosphor 2 and the change amount of the environmental temperature TE, and the characteristics shown in FIG. The control unit 34 can adjust the rotation speed of the motor 4.
したがって、本発明の実施例によれば、使用環境の変化による影響を抑制することが可能で、より小型な光源装置及びこれを用いた投射型表示装置を提供することが可能となる。 Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress the influence of a change in the use environment, and to provide a smaller light source device and a projection display device using the same.
さらに、光源装置１００を量産する場合に各個体の量産調整時に図８及び図９に示す特性を取得し、メモリ部３５が記憶しておくことで、より精度良く蛍光体２の温度ＴＰを一定に保つことが可能となる。 Further, when the light source device 100 is mass-produced, the characteristics shown in FIGS. 8 and 9 are acquired at the time of mass production adjustment of each individual, and the memory unit 35 stores the characteristics, so that the temperature TP of the phosphor 2 can be more accurately fixed. Can be maintained.
なお、光源装置１００は必ずしも第１フォトセンサー３３を備えている必要はない。例えば、量産調整時に第１フォトセンサー３３と同様のセンサーを用いてコンデンサレンズユニット２０を透過した後のＬＤ１０からの光束の強度を計測する。そして、この計測結果をメモリ部３５が記憶しておき、必要に応じてメモリ部３５からＬＤ１０からの光束の強度を読みだす構成であっても良い。 Note that the light source device 100 does not necessarily need to include the first photosensor 33. For example, the intensity of the luminous flux from the LD 10 after passing through the condenser lens unit 20 is measured using a sensor similar to the first photo sensor 33 at the time of mass production adjustment. The measurement result may be stored in the memory unit 35, and the intensity of the light beam from the LD 10 may be read from the memory unit 35 as needed.
ただし、ＬＤは温度が上昇すると発光効率が低下する特性がある。このため、光源装置１００は第１フォトセンサー３３を備え、後述のモーター４あるいは冷却ファン３１の回転速度の制御を行う際に、第１フォトセンサー３３を用いることが好ましい。 However, the LD has a characteristic that the luminous efficiency decreases as the temperature increases. For this reason, it is preferable that the light source device 100 includes the first photosensor 33 and uses the first photosensor 33 when controlling the rotation speed of the motor 4 or the cooling fan 31 described later.
以下に、蛍光体２の温度ＴＰを一定に保つための調整方法について説明する。なお、以下に説明する制御は、例えば３０分毎などの一定時間おきに行ってもよい。あるいは、温度センサー３２が常に環境温度ＴＥを計測し続け、環境温度ＴＥの変化量が所定値以上になった場合に、以下に説明する制御を行ってもよい。 Hereinafter, an adjustment method for keeping the temperature TP of the phosphor 2 constant will be described. The control described below may be performed at regular intervals, for example, every 30 minutes. Alternatively, the control described below may be performed when the temperature sensor 32 continuously measures the environmental temperature TE and the amount of change in the environmental temperature TE becomes a predetermined value or more.
図１０は、本実施例における蛍光体温度の調整方法のフローチャートを示す図である。 FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of adjusting the phosphor temperature in the present embodiment.
ステップＳ１では、温度センサー３２が、図１０で示す制御を開始した時点での環境温度ＴＥ０を計測する。 In step S1, the temperature sensor 32 measures the environmental temperature TE 0 at the time of starting the control shown in FIG. 10.
ステップＳ２では、第１フォトセンサー３３がＬＤ１０の照射強度ＷＬの計測を行う。第１フォトセンサー３３の構成については、上述の通りである。 In step S2, the first photo sensor 33 measures the irradiation intensity WL of the LD 10. The configuration of the first photosensor 33 is as described above.
次に、ステップＳ３〜Ｓ８で比率ＷＰ／ＷＥを取得する方法について説明する。 Next, a method of acquiring the ratio WP / WE in steps S3 to S8 will be described.
まず、ステップＳ３で、液晶パネル５８Ｂが１００％表示、液晶パネル５８Ｇが０％表示、液晶パネル５８Ｒが０％表示を行うようにする。ここで、液晶パネル５８Ｂが１００％表示を行うとは、液晶パネル５８Ｂに入射したＢ光のほとんどを投射レンズ４００へ導くように、液晶パネル５８ＢがＢ光を変調することを示す。逆に、液晶パネル５８Ｇ及び５８Ｒが０％表示を行うとは、Ｇ光とＲ光が投射レンズ４００へ導かれないように、液晶パネル５８ＧがＧ光を変調し、液晶パネル５８ＲがＲ光を変調することを示す。すなわち、ステップＳ３では、光源装置１００からの光束のうち、非変換光と同じ波長帯域の光のみが投射レンズ４００へ導かれる。 First, in step S3, the liquid crystal panel 58B performs 100% display, the liquid crystal panel 58G performs 0% display, and the liquid crystal panel 58R performs 0% display. Here, that the liquid crystal panel 58B performs 100% display means that the liquid crystal panel 58B modulates the B light so that most of the B light incident on the liquid crystal panel 58B is guided to the projection lens 400. Conversely, when the liquid crystal panels 58G and 58R perform 0% display, the liquid crystal panel 58G modulates the G light and the liquid crystal panel 58R modulates the R light so that the G light and the R light are not guided to the projection lens 400. Indicates modulation. That is, in step S <b> 3, of the light beams from the light source device 100, only light in the same wavelength band as the non-converted light is guided to the projection lens 400.
次にステップＳ４で、第２フォトセンサー６０を用いてＢ光の強度ＷＥを計測する。第２フォトセンサー６０は、本来であれば合成プリズム５２を透過して投射レンズ４００へ導かれるはずが、合成プリズム５２に反射されてしまった漏れ光の強度を計測する。これは、仮に合成プリズム５２と投射レンズ４００との間に第２フォトセンサー６０を固定して設けると、第２フォトセンサー６０で遮られ、投射レンズ４００へ導かれない光が増えてしまうためである。なお、第２フォトセンサー６０を、第１フォトセンサー３３と同様に移動可能なように構成し、合成プリズム５２と投射レンズ４００との間に設けても良い。 Next, in step S4, the intensity WE of the B light is measured using the second photosensor 60. The second photosensor 60 measures the intensity of the leaked light reflected by the combining prism 52, which should have been transmitted through the combining prism 52 and guided to the projection lens 400. This is because if the second photosensor 60 is fixedly provided between the combining prism 52 and the projection lens 400, the light blocked by the second photosensor 60 and not guided to the projection lens 400 increases. is there. The second photosensor 60 may be configured to be movable similarly to the first photosensor 33, and may be provided between the combining prism 52 and the projection lens 400.
ステップ５では、液晶パネル５８Ｂが０％表示、液晶パネル５８Ｇが１００％表示、液晶パネル５８Ｒが１００％表示を行うようにする。すなわち、ステップ５では、光源装置１００からの光束のうち、蛍光光と同じ波長帯域の光のみが投射レンズ４００へ導かれる。 In step 5, the liquid crystal panel 58B performs 0% display, the liquid crystal panel 58G performs 100% display, and the liquid crystal panel 58R performs 100% display. That is, in step 5, of the light beams from the light source device 100, only light in the same wavelength band as the fluorescent light is guided to the projection lens 400.
ステップＳ６では、第２フォトセンサー６０を用いて蛍光光の強度ＷＰを計測し、ステップＳ７では、ステップＳ４及びステップＳ６での計測結果から比率ＷＰ／ＷＥを取得する。なお、本実施例においては、比率取得部６１が第２フォトセンサー６０の計測結果を受けて、比率ＷＰ／ＷＥを計算する。 In step S6, the intensity WP of the fluorescent light is measured using the second photosensor 60, and in step S7, the ratio WP / WE is obtained from the measurement results in steps S4 and S6. Note that, in the present embodiment, the ratio acquisition unit 61 calculates the ratio WP / WE based on the measurement result of the second photosensor 60.
以上が、比率ＷＰ／ＷＥを取得する方法である。 The above is the method of obtaining the ratio WP / WE.
次に、ステップＳ８で蛍光体２の温度ＴＰを取得するために、ステップＳ２での照射強度ＷＬの計測結果と、ステップＳ７での比率ＷＰ／ＷＥの計算結果と、メモリ部３５が記憶している図８に示す特性を利用する。 Next, in order to obtain the temperature TP of the phosphor 2 in step S8, the measurement result of the irradiation intensity WL in step S2, the calculation result of the ratio WP / WE in step S7, and the memory unit 35 are stored. The characteristic shown in FIG.
図８において、例えば温度センサー３２で読みとった環境温度ＴＥ０が２３℃で、モーター４の回転速度が６０００ｒｐｍとする。さらに、照射強度ＷＬが４０Ｗ／ｍｍ２であり、かつ比率ＷＰ／ＷＥが０．７５の場合、蛍光体２の温度ＴＰは図８中の☆１に示すように、１５０℃と特定することができる。 In FIG. 8, for example, the environmental temperature TE 0 read by the temperature sensor 32 is 23 ° C., and the rotation speed of the motor 4 is 6000 rpm. Further, when the irradiation intensity WL is 40 W / mm 2 and the ratio WP / WE is 0.75, the temperature TP of the phosphor 2 can be specified as 150 ° C., as indicated by ☆ 1 in FIG. it can.
ステップＳ８の実行から例えば３０分経過後にステップＳ９では、温度センサー３２がステップ９実行時の環境温度ＴＥ１を計測する。 In step from the execution of step S8 after the lapse e.g. 30 minutes S9, the temperature sensor 32 measures the environmental temperature TE 1 at step 9 performed.
例えば、会議室等の室内でプロジェクターαを使用中に暖房を起動した結果、環境温度ＴＥ１が４０℃となった場合、蛍光体２の温度ＴＰは環境温度変化分の１７℃（＝４０℃−２３℃）増加して１６７℃（＝１５０℃＋１７℃）になる。すなわち、使用環境が変化した場合であっても、温度センサー３２を用いることで蛍光体２の温度ＴＰを特定することが出来る。 For example, as a result of starting heating while using the projector α in a room such as a conference room, if the environmental temperature TE 1 becomes 40 ° C., the temperature TP of the phosphor 2 becomes 17 ° C. (= 40 ° C.) corresponding to the environmental temperature change. (−23 ° C.) to 167 ° C. (= 150 ° C. + 17 ° C.). That is, even when the use environment changes, the temperature TP of the phosphor 2 can be specified by using the temperature sensor 32.
なお、本実施例では、ステップ１０で制御部３４が上述の環境温度の変化量を取得する。 In this embodiment, in step 10, the control unit 34 acquires the above-mentioned amount of change in the environmental temperature.
蛍光体２の温度ＴＰが１５０℃から１６７℃に上昇すると、図８から比率ＷＰ／ＷＥが０．７５から、図８中の☆１´に示すように０．７２に変化してしまう。比率ＷＰ／ＷＥが変化するということは、光源装置１００からの光束のうち、ＲＧＢの各色光のカラーバランスが変化してしまうことを意味する。 When the temperature TP of the phosphor 2 increases from 150 ° C. to 167 ° C., the ratio WP / WE changes from 0.75 in FIG. 8 to 0.72 as indicated by ☆ 1 ′ in FIG. The change in the ratio WP / WE means that the color balance of each color light of RGB in the light beam from the light source device 100 changes.
すなわち、使用環境の変化によってスクリーン５００に表示されている投射画像の色味が変化してしまうが、本実施例では、モーター４の回転速度を制御することで、投射画像の色味の変化を抑制している。 That is, although the tint of the projected image displayed on the screen 500 changes due to a change in the use environment, in the present embodiment, the change in the tint of the projected image is controlled by controlling the rotation speed of the motor 4. Restrained.
以下に、ステップＳ１１〜１２でモーター４の回転速度の調整する方法を説明する。 Hereinafter, a method of adjusting the rotation speed of the motor 4 in steps S11 to S12 will be described.
ステップＳ１１では、目標回転速度Ｒ１を取得する。目標回転速度Ｒ１とは、環境温度ＴＥを１５０℃から１６７℃に戻すために必要なモーター４の回転速度である。 In step S11, it acquires the target rotation speed R 1. The target rotation speed R 1 is the rotational speed of the motor 4 needed to return to 167 ° C. The environmental temperature TE from 0.99 ° C..
目標回転速度Ｒ１を取得するために、図９に示す特性と、ステップ８で推定した蛍光体２の温度ＴＰと、ステップＳ１０で取得した環境温度の変化量を利用する。 To obtain the target rotational speed R 1, utilizing the characteristics shown in FIG. 9, the temperature TP of the phosphor 2 estimated in step 8, the change amount of the acquired environmental temperature in step S10.
蛍光体２の温度ＴＰが１５０℃で環境温度の変化量が１７℃であった場合、図９中の☆１に示すように、モーター４の回転速度を８５００ｒｐｍに上昇させれば、蛍光体２の温度ＴＰを１６７℃から１５０℃に戻すことができる。すなわち、蛍光体２の温度ＴＰを調整し、比率ＷＰ／ＷＥを０．７２から０．７５に戻すことができる。 In the case where the temperature TP of the phosphor 2 is 150 ° C. and the amount of change in the environmental temperature is 17 ° C., the rotation speed of the motor 4 is increased to 8500 rpm as shown by ☆ 1 in FIG. Can be returned from 167 ° C. to 150 ° C. That is, the temperature TP of the phosphor 2 can be adjusted to return the ratio WP / WE from 0.72 to 0.75.
つまり、制御部３４は、比率取得部６１が取得した比率ＷＰ／ＷＥに基づいて推定される蛍光体２の温度ＴＰが所定の範囲内に収まるように、蛍光体２の温度ＴＰを制御する。 That is, the control unit 34 controls the temperature TP of the phosphor 2 such that the temperature TP of the phosphor 2 estimated based on the ratio WP / WE acquired by the ratio acquisition unit 61 falls within a predetermined range.
以上のように、上述の蛍光体温度の調整方法によれば、光源装置１００内の環境温度ＴＥが変化しても、蛍光体２の温度を一定に保つことで、投射画像の色味を補正することが可能となる。 As described above, according to the above-described method for adjusting the phosphor temperature, the tint of the projected image is corrected by keeping the temperature of the phosphor 2 constant even when the environmental temperature TE in the light source device 100 changes. It is possible to do.
さらに、本実施例によれば、蛍光体２の付近に放射温度計を設ける必要が無いために、使用環境の変化による影響を抑制することが可能で、より小型な光源装置及びこれを用いた投射型表示装置を提供することが可能となる。 Furthermore, according to the present embodiment, since it is not necessary to provide a radiation thermometer near the phosphor 2, it is possible to suppress the influence of a change in the use environment, and to use a smaller light source device and this. It is possible to provide a projection display device.
なお、本実施例では、モーター４の回転速度を制御する構成を例示したが、モーター４の代わりに冷却ファン３１の回転速度（冷却能力）を制御することで、蛍光体２の温度ＴＰを一定に保つようにしてもよい。さらに、モーター４と冷却ファン３１の回転速度の両方を制御しても良い。このとき、メモリ部３５は、光源装置１００内の環境温度ＴＥの変化量及び蛍光体２の温度と冷却ファン３１の回転速度との関係（第３の関係）をさらに記憶している。 In the present embodiment, the configuration in which the rotation speed of the motor 4 is controlled has been illustrated, but the rotation speed (cooling capacity) of the cooling fan 31 is controlled instead of the motor 4 so that the temperature TP of the phosphor 2 is kept constant. May be kept. Further, both the rotation speed of the motor 4 and the rotation speed of the cooling fan 31 may be controlled. At this time, the memory unit 35 further stores the amount of change in the environmental temperature TE in the light source device 100 and the relationship (third relationship) between the temperature of the phosphor 2 and the rotation speed of the cooling fan 31.
また、図１０に示す制御を行ってから例えば３０分経過後に、再び比率ＷＰ／ＷＥを取得してその結果に応じて、ステップ１１で調整したモーター４の回転速度も元に戻しても良い。 Also, for example, 30 minutes after the control shown in FIG. 10 is performed, the ratio WP / WE may be acquired again, and the rotation speed of the motor 4 adjusted in step 11 may be returned to the original value according to the result.
〔第２実施例〕
図１１及び図１２を用いて、本実施例における蛍光体温度の調整方法について説明する。
[Second embodiment]
A method for adjusting the phosphor temperature in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
前述の第１実施例と本実施例との違いは、蛍光体温度がより低い点である。 The difference between the first embodiment and the present embodiment is that the phosphor temperature is lower.
本実施例では、環境温度ＴＥ０が２３℃、照射強度ＷＬが４０Ｗ／ｍｍ２、比率ＷＰ／ＷＥが０．７８、モーター４の回転速度が６０００ｒｐｍである。この場合、図１１中の☆２に示すように、蛍光体２の温度ＴＰは１１０℃であることがわかる。 In this embodiment, the environmental temperature TE 0 is 23 ° C., the irradiation intensity WL is 40 W / mm 2, the ratio WP / WE is 0.78, and the rotation speed of the motor 4 is 6000 rpm. In this case, it is found that the temperature TP of the phosphor 2 is 110 ° C., as indicated by ☆ 2 in FIG.
例えば、会議室等の室内でプロジェクターαを使用中に暖房を起動した結果、環境温度ＴＥ１が４０℃となった場合、蛍光体２の温度ＴＰは環境温度変化分の１７℃（＝４０℃−２３℃）増加して１２７℃（＝１１０℃＋１７℃）になる。蛍光体温度が１２７℃に上昇すると、図１１中の☆２´に示すように、比率ＷＰ／ＷＥが０．７５となり、投射画像の色味が変化してしまう。 For example, as a result of starting heating while using the projector α in a room such as a conference room, if the environmental temperature TE 1 becomes 40 ° C., the temperature TP of the phosphor 2 becomes 17 ° C. (= 40 ° C.) corresponding to the environmental temperature change. (−23 ° C.) to 127 ° C. (= 110 ° C. + 17 ° C.). When the phosphor temperature rises to 127 ° C., the ratio WP / WE becomes 0.75 as shown by * 2 ′ in FIG. 11, and the color of the projected image changes.
環境温度ＴＥの変化量が１７℃、蛍光体２の温度ＴＰが１１０℃の場合には、図１２中の☆２に示すように、蛍光体温度を１２７℃から１１０℃に戻すために必要なモーター４の回転速度は１０２００ｒｐｍであることがわかる。 When the change amount of the environmental temperature TE is 17 ° C. and the temperature TP of the phosphor 2 is 110 ° C., it is necessary to return the phosphor temperature from 127 ° C. to 110 ° C. as indicated by ☆ 2 in FIG. It can be seen that the rotation speed of the motor 4 is 10200 rpm.
このように、本実施例においても、蛍光体２の付近に放射温度計を設ける必要が無いために、使用環境の変化による影響を抑制することが可能で、より小型な光源装置及びこれを用いた投射型表示装置を提供することが可能となる。 As described above, also in this embodiment, since it is not necessary to provide a radiation thermometer near the phosphor 2, it is possible to suppress the influence of a change in the use environment, and to use a smaller light source device and a light source device using the same. It is possible to provide a projection type display device.
さらに、本実施例においては、環境温度の変化量は前述の第１実施例と同様であるが、蛍光体２の温度ＴＰが異なるために、目標回転速度Ｒ１も異なることがわかる。 Further, in the present embodiment, the variation in ambient temperature is similar to the first embodiment described above, since the temperature TP of the phosphor 2 are different, the target rotational speed R 1 also reveals different.
〔第３実施例〕
図１３及び図１４を用いて、本実施例における蛍光体温度の調整方法について説明する。
[Third embodiment]
The method of adjusting the phosphor temperature in this embodiment will be described with reference to FIGS.
前述の第１〜第２実施例と本実施例との違いは、照射強度ＷＬがより大きい点と、環境温度が低下した場合での蛍光体温度の調整方法を示している点である。 The difference between the first and second embodiments and the present embodiment is that the irradiation intensity WL is higher and that the method of adjusting the phosphor temperature when the environmental temperature is lowered is shown.
本実施例では、環境温度ＴＥ０が２３℃、照射強度ＷＬが６０Ｗ／ｍｍ２、比率ＷＰ／ＷＥが０．６０、モーター４の回転速度が６０００ｒｐｍである。この場合、図１３中の☆３に示すように、蛍光体２の温度ＴＰは１８０℃であることがわかる。 In this embodiment, the environmental temperature TE 0 is 23 ° C., the irradiation intensity WL is 60 W / mm 2, the ratio WP / WE is 0.60, and the rotation speed of the motor 4 is 6000 rpm. In this case, as shown by * 3 in FIG. 13, the temperature TP of the phosphor 2 is found to be 180 ° C.
例えば、会議室等の室内でプロジェクターαを使用中に冷房を起動した結果、環境温度ＴＥ１が５℃となった場合、蛍光体２の温度ＴＰは環境温度変化分の１８℃（＝２３℃−５℃）低下して１６２℃（＝１８０℃−１８℃）になる。蛍光体温度が１６２℃に低下すると、図１３中の☆３´に示すように、比率ＷＰ／ＷＥが０．６３となり、投射画像の色味が変化してしまう。 For example, as a result of starting the cooling while using the projector α in a room such as a conference room, if the environmental temperature TE 1 becomes 5 ° C., the temperature TP of the phosphor 2 becomes 18 ° C. (= 23 ° C.) corresponding to the environmental temperature change. -5 ° C) to 162 ° C (= 180 ° C-18 ° C). When the phosphor temperature decreases to 162 ° C., the ratio WP / WE becomes 0.63, as indicated by ３3 ′ in FIG. 13, and the color of the projected image changes.
環境温度ＴＥの変化量が−１８℃、蛍光体２の温度ＴＰが１８０℃の場合には、図１４中の☆３に示すように、蛍光体温度を１６２℃から１８０℃に戻すために必要なモーター４の回転速度は５２００ｒｐｍであることがわかる。 When the variation of the environmental temperature TE is −18 ° C. and the temperature TP of the phosphor 2 is 180 ° C., it is necessary to return the phosphor temperature from 162 ° C. to 180 ° C. as indicated by ☆ 3 in FIG. It can be seen that the rotation speed of the motor 4 is 5200 rpm.
このように、本実施例においても、蛍光体２の付近に放射温度計を設ける必要が無いために、使用環境の変化による影響を抑制することが可能で、より小型な光源装置及びこれを用いた投射型表示装置を提供することが可能となる。 As described above, also in this embodiment, since it is not necessary to provide a radiation thermometer near the phosphor 2, it is possible to suppress the influence of a change in the use environment, and to use a smaller light source device and a light source device using the same. It is possible to provide a projection type display device.
さらに、本実施例によれば、モーター４の回転速度を遅くすることで、蛍光体温度を上昇させることができる。 Further, according to the present embodiment, the phosphor temperature can be increased by reducing the rotation speed of the motor 4.
〔第４実施例〕
図１５及び図１６を用いて、本実施例における蛍光体温度の調整方法について説明する。
[Fourth embodiment]
A method for adjusting the phosphor temperature in this embodiment will be described with reference to FIGS.
前述の第３実施例と本実施例との違いは、蛍光体温度がより低い点である。 The difference between the third embodiment and the present embodiment is that the phosphor temperature is lower.
本実施例では、環境温度ＴＥ０が２３℃、照射強度ＷＬが６０Ｗ／ｍｍ２、比率ＷＰ／ＷＥが０．６８、モーター４の回転速度が６０００ｒｐｍである。この場合、図１５中の☆４に示すように、蛍光体２の温度ＴＰは１１０℃であることがわかる。 In this embodiment, the environmental temperature TE 0 is 23 ° C., the irradiation intensity WL is 60 W / mm 2, the ratio WP / WE is 0.68, and the rotation speed of the motor 4 is 6000 rpm. In this case, as indicated by * 4 in FIG. 15, the temperature TP of the phosphor 2 is 110 ° C.
例えば、会議室等の室内でプロジェクターαを使用中に冷房を起動した結果、環境温度ＴＥ１が５℃となった場合、蛍光体２の温度ＴＰは環境温度変化分の１８℃（＝２３℃−５℃）低下して９２℃（＝１１０℃−１８℃）になる。蛍光体温度が９２℃に低下すると、図１３中の☆４´に示すように、比率ＷＰ／ＷＥが０．６９となり、投射画像の色味が変化してしまう。 For example, as a result of starting the cooling while using the projector α in a room such as a conference room, if the environmental temperature TE 1 becomes 5 ° C., the temperature TP of the phosphor 2 becomes 18 ° C. (= 23 ° C.) corresponding to the environmental temperature change. -5 ° C) to 92 ° C (= 110 ° C-18 ° C). When the phosphor temperature decreases to 92 ° C., the ratio WP / WE becomes 0.69, as indicated by ☆ 4 ′ in FIG. 13, and the color of the projected image changes.
環境温度ＴＥの変化量が−１８℃、蛍光体２の温度ＴＰが１１０℃の場合には、図１６中の☆４に示すように、蛍光体温度を９２℃から１１０℃に戻すために必要なモーター４の回転速度は３７００ｒｐｍであることがわかる。 When the change amount of the environmental temperature TE is −18 ° C. and the temperature TP of the phosphor 2 is 110 ° C., it is necessary to return the phosphor temperature from 92 ° C. to 110 ° C., as indicated by ☆ 4 in FIG. It can be seen that the rotation speed of the motor 4 is 3700 rpm.
このように、本実施例においても、蛍光体２の付近に放射温度計を設ける必要が無いために、使用環境の変化による影響を抑制することが可能で、より小型な光源装置及びこれを用いた投射型表示装置を提供することが可能となる。 As described above, also in this embodiment, since it is not necessary to provide a radiation thermometer near the phosphor 2, it is possible to suppress the influence of a change in the use environment, and to use a smaller light source device and a light source device using the same. It is possible to provide a projection type display device.
さらに、本実施例においては、環境温度の変化量は前述の第３実施例と同様であるが、蛍光体２の温度ＴＰが異なるために、目標回転速度Ｒ１も異なることがわかる。 Further, in the present embodiment, the variation in ambient temperature is similar to the third embodiment described above, since the temperature TP of the phosphor 2 are different, the target rotational speed R 1 also reveals different.
〔第５実施例〕
図１７を用いて、本実施例における蛍光体温度の調整方法について説明する。
[Fifth embodiment]
The method of adjusting the phosphor temperature in this embodiment will be described with reference to FIG.
前述の第１〜第４実施例においては、光源装置１００が第１フォトセンサー３３を備える構成を例示した。しかし、本実施例で示す光源装置１００は、第１フォトセンサー３３を備えていない。第１フォトセンサー３３を備えていない代わりに、図１７に示す特性を利用して、蛍光体温度の調整を行う。なお、本実施例において、メモリ部３５は、光源装置１００からの光束の輝度と照射強度ＷＬとの関係（第４の関係）を記憶している。 In the above-described first to fourth embodiments, the configuration in which the light source device 100 includes the first photosensor 33 is exemplified. However, the light source device 100 shown in the present embodiment does not include the first photosensor 33. Instead of having the first photosensor 33, the phosphor temperature is adjusted using the characteristics shown in FIG. In the present embodiment, the memory unit 35 stores a relationship (fourth relationship) between the luminance of the light beam from the light source device 100 and the irradiation intensity WL.
図１７は、照射強度ＷＬと光源装置１００からの光束の輝度との関係を示すグラフである。光源装置１００の量産時に、個体ごとに図１７に示す特性を測定し、メモリ部３４が記憶しておき、光源装置１００からの光束の輝度を計測する。これにより、第１フォトセンサー３３を備えていなくても、照射強度ＷＬを特性することが可能となる。 FIG. 17 is a graph showing the relationship between the irradiation intensity WL and the luminance of the light beam from the light source device 100. During mass production of the light source device 100, the characteristics shown in FIG. 17 are measured for each individual, stored in the memory unit 34, and the luminance of the light beam from the light source device 100 is measured. Thereby, even if the first photosensor 33 is not provided, the irradiation intensity WL can be characterized.
なお、照射強度ＷＬを取得したあとの制御は、前述の第１〜第４実施例と同様である。 The control after acquiring the irradiation intensity WL is the same as that in the first to fourth embodiments.
また、光源装置１００からの光束の輝度は、投射レンズ４００からの光束の輝度であっても、合成プリズム５２から投射レンズ４００へ向かう光束の輝度であっても良い。また、これらの光束の輝度の計測のために、合成プリズム５２と投射レンズ４００との間や、投射レンズ４００の出射側に第３のフォトセンサー（第２の強度取得手段）を設けていてもよい。 The brightness of the light beam from the light source device 100 may be the brightness of the light beam from the projection lens 400 or the brightness of the light beam traveling from the combining prism 52 to the projection lens 400. Further, a third photosensor (second intensity obtaining means) may be provided between the combining prism 52 and the projection lens 400 or on the emission side of the projection lens 400 for measuring the luminance of these light beams. Good.
さらに、スクリーン５００に表示されている投射画像の明るさと、照射強度ＷＬとの関係を光源装置１００の量産時に、個体ごとに測定してメモリ部３５が記憶していてもよい。この場合、投射画像の明るさを測定するためのカメラを、プロジェクターαが備えていても良い。 Further, the relationship between the brightness of the projection image displayed on the screen 500 and the irradiation intensity WL may be measured for each individual at the time of mass production of the light source device 100 and stored in the memory unit 35. In this case, the projector α may include a camera for measuring the brightness of the projection image.
〔他の実施形態〕
前述した実施例では、励起光であるＬＤ１０からの青色光と、蛍光体２から発光した黄色光を測定しているが、蛍光体２からの黄色光を測定する代わりに、Ｇ光またはＲ光を測定して代用しても構わないものである。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, the blue light from the LD 10 as the excitation light and the yellow light emitted from the phosphor 2 are measured, but instead of measuring the yellow light from the phosphor 2, G light or R light is measured. May be measured and substituted.
また、前述した実施例では、合成プリズム３２の近傍にフォトセンサー６を配置した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。フォトセンサー６の代わりに、例えば、第１フライアイレンズ４１と第２フライアイレンズ４２との間にカラーセンサーを備える構成等であっても良い。さらに、第１フライアイレンズ４１と第２フライアイレンズ４２との間にカラーセンサーを配置する。そして、プロジェクターαの起動から所定の時間経過後に、カラーセンサーを第１フライアイレンズ４１と第２フライアイレンズ４２との間から移動させる構成等であっても良い。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the photosensor 6 is arranged near the combining prism 32 is illustrated, but the present invention is not limited to this. Instead of the photo sensor 6, for example, a configuration in which a color sensor is provided between the first fly-eye lens 41 and the second fly-eye lens 42 or the like may be used. Further, a color sensor is arranged between the first fly-eye lens 41 and the second fly-eye lens 42. Then, the configuration may be such that the color sensor is moved from between the first fly-eye lens 41 and the second fly-eye lens 42 after a predetermined time has elapsed from the activation of the projector α.
また、前述した実施例では、金属基板上に蛍光体を塗布した構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、樹脂製の透明基板上に蛍光体を塗布した構成等であっても良い。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the phosphor is applied on the metal substrate is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a phosphor is applied on a transparent substrate made of resin may be used.
また、前述した実施例では、本発明の実施例で示す光源装置を搭載可能な投射型表示装置の構成として、投射レンズを備える構成を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。投射型表示装置であれば、例えば、着脱可能な投射レンズを用いる構成などでも良い。 Further, in the above-described embodiment, the configuration including the projection lens is illustrated as the configuration of the projection type display device on which the light source device described in the embodiment of the present invention can be mounted. However, the present invention is not limited to this. If it is a projection type display device, for example, a configuration using a detachable projection lens may be used.
また、前述した実施例では、青色光を発するＬＤを用いた光源装置の構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。青色の波長帯域の光を発するような光源であれば、例えば、青色ＬＥＤなどであっても良い。 Further, in the above-described embodiment, the configuration of the light source device using the LD that emits blue light is exemplified, but the present invention is not limited to this. As long as the light source emits light in the blue wavelength band, for example, a blue LED may be used.
また、前述した実施例では、ＬＤ以外に青色光を発する光源がない光源装置の構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＬＤ以外に青色ＬＥＤを追加した構成などでも良い。 Further, in the above-described embodiment, the configuration of the light source device having no light source that emits blue light other than the LD is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a blue LED is added in addition to the LD may be used.
また、前述した実施例では、環境温度が変化した場合に、蛍光輝度比率が一定になるように冷却性能を制御する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、環境温度を計測せずに、蛍光輝度比率の計測と、その計測結果から得られる蛍光体の温度の推定を所定の周期で行い、推定した蛍光体の温度が変化した場合に冷却性能を制御する構成であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the cooling performance is controlled so that the fluorescent luminance ratio becomes constant when the environmental temperature changes is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, without measuring the environmental temperature, the measurement of the fluorescent luminance ratio and the estimation of the temperature of the phosphor obtained from the measurement result are performed at a predetermined cycle, and the cooling performance is reduced when the estimated temperature of the phosphor changes. It may be configured to control.
すなわち、制御部３４は、比率取得部６１が取得した結果に基づいて、蛍光体ユニット３０の温度を制御すれば良い。 That is, the control unit 34 may control the temperature of the phosphor unit 30 based on the result obtained by the ratio obtaining unit 61.
なお、図８、図９、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６に示す破線及び実線は☆および☆´の位置におけるレーザー光源照度強度および温度を示すための補助線であって必ずしも厳密に正確な線とは限らない。 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, and 16 are auxiliary lines for indicating the illuminance and temperature of the laser light source at the positions of ☆ and ☆ ′. However, it is not always strictly accurate.
３０ 蛍光体ユニット（波長変換素子）
３４ 制御部（制御手段）
６１ 比率取得部（比率取得手段）
30 phosphor unit (wavelength conversion element)
34 control unit (control means)
61 Ratio acquisition unit (ratio acquisition means)
Claims (10)
前記波長変換素子から射出される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度を取得する光強度取得手段と、
前記光源装置内の環境温度を取得する温度取得手段と、
前記光強度取得手段で取得される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度とに基づいて、前記波長変換素子の温度を推定し、当該推定された温度と前記温度取得手段で取得された前記環境温度に応じて前記波長変換素子の冷却を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする光源装置。 While converting a part of the light beam from the light source to the converted light having a different wavelength from the light beam from the light source and emitting the converted light, a wavelength conversion element that emits the same unconverted light as the light beam and the wavelength from the light source,
Light intensity acquisition means for acquiring the intensity of the non-converted light and the intensity of the converted light emitted from the wavelength conversion element,
Temperature acquisition means for acquiring the environmental temperature in the light source device,
Based on the intensity of the non-converted light and the intensity of the converted light obtained by the light intensity obtaining unit, the temperature of the wavelength conversion element is estimated, and the estimated temperature and the temperature are obtained by the temperature obtaining unit. Control means for controlling the cooling of the wavelength conversion element according to the environmental temperature ,
A light source device characterized by the above-mentioned.
前記制御手段は、前記波長変換素子の温度を、前記光源の光束の照射強度と前記非変換光の強度及び前記変換光の変換比率と、前記記憶手段から取得される前記第１の関係とに基づいて推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 A storage unit for storing a first relationship indicating a relationship between the irradiation intensity of the light beam of the light source and a converted light ratio, which is a ratio of the intensity of the non-converted light to the intensity of the converted light, and the temperature of the wavelength conversion element. Have more,
The control unit sets the temperature of the wavelength conversion element to the irradiation intensity of the light flux of the light source, the intensity of the non-converted light, and the conversion ratio of the converted light, and the first relationship acquired from the storage unit. Estimating based on
The light source device according to claim 1 , wherein:
前記制御手段は、前記第１の強度取得手段で取得された前記照射強度を用いて前記波長変換素子の温度を推定する
ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。 A first intensity acquisition unit that acquires an irradiation intensity of the light flux of the light source;
It said control means, a light source device according to claim 2, characterized in that for estimating the temperature of the wavelength conversion element using the irradiation intensity acquired by the first intensity obtaining unit.
前記波長変換素子から射出される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度を取得する光強度取得手段と、
前記光源の光束の照射強度を取得する第１の強度取得手段と、
前記光源の光束の照射強度及び前記非変換光の強度と前記変換光の強度との比率である変換光比率と前記波長変換素子の温度との関係を示す第１の関係を記憶する記憶手段と、
前記第１の強度取得手段で取得された前記照射強度と前記非変換光の強度及び前記変換光の変換比率と、前記記憶手段から取得される前記第１の関係とに基づいて、前記波長変換素子の温度を推定し、当該推定された温度に応じて前記波長変換素子の冷却を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする光源装置。 While converting a part of the light beam from the light source to the converted light having a different wavelength from the light beam from the light source and emitting the converted light, a wavelength conversion element that emits the same unconverted light as the light beam and the wavelength from the light source,
Light intensity acquisition means for acquiring the intensity of the non-converted light and the intensity of the converted light emitted from the wavelength conversion element,
First intensity obtaining means for obtaining the irradiation intensity of the light beam of the light source;
Storage means for storing a first relationship indicating a relationship between the irradiation intensity of the light beam of the light source and a converted light ratio, which is a ratio of the intensity of the non-converted light to the intensity of the converted light, and the temperature of the wavelength conversion element; ,
Wherein the strength of the obtained the irradiation morphism intensity the non-converted light and conversion ratio of the converted light in the first intensity obtaining unit, based on the first relationship obtained from said storage means, said wavelength Estimating the temperature of the conversion element, and control means for controlling the cooling of the wavelength conversion element according to the estimated temperature,
A light source device characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光源装置。 The control unit controls the cooling of the wavelength conversion element so that the estimated temperature of the wavelength conversion element falls within a predetermined range.
The light source device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
前記基板を回転させるモーターと、
前記光源装置内を冷却する冷却手段と、をさらに備え、
前記光源装置内の環境温度の変化量及び前記蛍光体の温度と前記モーターの回転速度との関係を第２の関係とし、前記光源装置内の環境温度の変化量及び前記蛍光体の温度と前記冷却手段の冷却能力との関係を第３の関係とするとき、
前記制御手段は、少なくとも前記第２の関係及び前記第３の関係のうち一方と、前記光源装置内の環境温度の変化量と、推定された前記蛍光体の温度とに基づいて、少なくとも前記モーターの回転速度及び前記冷却手段の冷却能力のうち一方を制御することで、前記蛍光体の冷却を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 The wavelength conversion element is a phosphor unit including a substrate and a phosphor provided on the substrate,
A motor for rotating the substrate,
Cooling means for cooling the inside of the light source device,
The relationship between the amount of change in environmental temperature in the light source device and the temperature of the phosphor and the rotation speed of the motor is defined as a second relationship, and the amount of change in environmental temperature in the light source device and the temperature of the phosphor and the When the relationship with the cooling capacity of the cooling means is a third relationship,
The control unit is configured to control at least the motor based on at least one of the second relation and the third relation, a change amount of an environmental temperature in the light source device, and an estimated temperature of the phosphor. By controlling one of the rotation speed of the cooling means and the cooling capacity of the cooling means, to control the cooling of the phosphor,
The light source device according to claim 1 , wherein:
前記光源装置からの光束を変調する光変調素子と、
前記光源装置からの光束を波長の異なる複数の光束に分割し、前記光変調素子に導き、
前記光変調素子からの光束を合成する色分離合成系と、
前記光源装置からの光束を前記色分離合成系に導く照明光学系と、を備える、
ことを特徴とする投射型表示装置。 A light source device according to any one of claims 1 to 6 ,
A light modulation element that modulates a light beam from the light source device,
The light beam from the light source device is split into a plurality of light beams having different wavelengths, and guided to the light modulation element,
A color separation / synthesis system that synthesizes a light beam from the light modulation element,
An illumination optical system for guiding a light beam from the light source device to the color separation / combination system,
A projection type display device characterized by the above-mentioned.
前記比率取得手段は、前記第３の強度取得手段に基づいて前記変換光比率を取得する、
ことを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。 Of the light flux from the light modulation element, further comprising a third intensity acquisition unit that measures the intensity of the non-converted light and the intensity of the converted light,
The ratio acquisition unit acquires the converted light ratio based on the third intensity acquisition unit,
The projection type display device according to claim 7 , wherein:
前記波長変換素子から射出される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度を取得する光強度取得工程と、
前記光源装置内の環境温度を取得する温度取得工程と、
前記光強度取得工程で取得される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度とに基づいて、前記波長変換素子の温度を推定し、当該推定された温度と前記温度取得工程で取得された前記環境温度に応じて前記波長変換素子の冷却を制御する制御工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。 A light source device having a wavelength conversion element that emits a part of the light beam from the light source into converted light having a different wavelength from the light beam from the light source and emits the same unconverted light having the same wavelength as the light beam from the light source. A control method,
A light intensity acquisition step of acquiring the intensity of the non-converted light and the intensity of the converted light emitted from the wavelength conversion element,
A temperature acquisition step of acquiring an environmental temperature in the light source device,
Based on the intensity of the non-converted light and the intensity of the converted light obtained in the light intensity obtaining step, the temperature of the wavelength conversion element is estimated, and the estimated temperature and the temperature are obtained in the temperature obtaining step. Controlling the cooling of the wavelength conversion element according to the environmental temperature ,
A control method characterized in that:
前記波長変換素子から射出される前記非変換光の強度及び前記変換光の強度を取得する光強度取得工程と、
前記光源の光束の照射強度を取得する第１の強度取得工程と、
前記第１の強度取得手段で取得された前記照射強度と前記非変換光の強度及び前記変換光の変換比率と、前記記憶手段から取得される前記第１の関係とに基づいて、前記波長変換素子の温度を推定し、当該推定された温度に応じて前記波長変換素子の冷却を制御する制御工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。 While converting and emitting a part of the light beam from the light source to converted light having a different wavelength from the light beam from the light source, a wavelength conversion element that emits non-converted light having the same wavelength as the light beam from the light source; and Storage means for storing a first relationship indicating a relationship between the irradiation intensity of the light beam and the converted light ratio, which is a ratio of the intensity of the non-converted light to the intensity of the converted light, and the temperature of the wavelength conversion element. A method for controlling a light source device,
A light intensity acquisition step of acquiring the intensity of the non-converted light and the intensity of the converted light emitted from the wavelength conversion element,
A first intensity obtaining step of obtaining the irradiation intensity of the light beam of the light source;
Wherein the strength of the obtained the irradiation morphism intensity the non-converted light and conversion ratio of the converted light in the first intensity obtaining unit, based on the first relationship obtained from said storage means, said wavelength A control step of estimating the temperature of the conversion element and controlling cooling of the wavelength conversion element according to the estimated temperature,
A control method characterized in that:
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