(57)【要約】【課題】蛍光体を用いて所定の色光を発光させるプロジェクタにおいて、光の利用効率を向上させることができる。【解決手段】蛍光体４２は、青色光Ｂのレーザ光が照射されて、緑色光Ｇを拡散光として射出する。ダイクロイックミラー３は、青色光Ｂを透過させ、緑色光Ｇを反射する。コリメータレンズ５は、緑色光Ｇを平行光にする。平面鏡１１は、蛍光体４２からの緑色光Ｇにおける端部の光を、ダイクロイックミラー３へと戻して反射させて、蛍光体４２に入射させる。【選択図】図１
2015036812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光が照射されて、所定の波長帯域の光を拡散光として射出する蛍光体と、
前記レーザ光を透過させ、前記蛍光体からの射出光を反射するダイクロイックミラーと
、
前記ダイクロイックミラーで反射した前記射出光を平行光にするコリメータレンズと、
前記蛍光体からの前記射出光における端部の光を、前記ダイクロイックミラーへと戻し
て反射させて、前記蛍光体に入射させる鏡と、
を備え、
前記鏡は、前記コリメータレンズの光の入射側に配置した凹面鏡であることを特徴とす
る請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項２】
前記蛍光体と前記ダイクロイックミラーとの間に配置され、前記蛍光体からの前記射出
光における端部の光を前記蛍光体に入射させる凹面鏡をさらに備えることを特徴とする請
求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記蛍光体は円盤状部材上に円環状に設けられ、前記円盤状部材を回転させるモータを
さらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体を用いて所定の色光を発光させ、その色光を画像表示素子によって画
像に応じて変調して投射するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のように、蛍光体を用いて所定の色光を発光させ、その色光を画像表
示素子によって画像に応じて変調して投射するプロジェクタが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蛍光体を用いたプロジェクタにおいては、蛍光体から発せられる光は拡散光となる。よ
って、光を効率的に利用することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑み、蛍光体を用いて所定の色光を発光させるプロジェク
タにおいて、光の利用効率を向上させることができるプロジェクタを提供することを目的
とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、レーザ光が照射されて、所定の
波長帯域の光を拡散光として射出する蛍光体と、前記レーザ光を透過させ、前記蛍光体か
らの射出光を反射するダイクロイックミラーと、前記ダイクロイックミラーで反射した前
記射出光を平行光にするコリメータレンズと、前記コリメータレンズより射出した平行光
が入射されるフライアイレンズと、前記蛍光体からの前記射出光における端部の光を、前
記ダイクロイックミラーへと戻して反射させて、前記蛍光体に入射させる鏡とを備えるこ
とを特徴とするプロジェクタを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のプロジェクタによれば、蛍光体を用いて所定の色光を発光させるプロジェクタ
において、光の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のプロジェクタを示す構成図である。
【図２】各実施形態のプロジェクタにおける蛍光体ホイールを示す平面図である。
【図３】第２実施形態のプロジェクタを示す構成図である。
【図４】第３実施形態のプロジェクタを示す一部破断の部分側面図である。
【図５】各実施形態のプロジェクタの概略的な全体的の第１構成例を示すブロック図である。
【図６】各実施形態のプロジェクタの概略的な全体的の第２構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、各実施形態のプロジェクタについて、添付図面を参照して説明する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１において、レーザダイオード１ａ〜１ｄよりなるレーザ光源１は、青色光Ｂを発射
する。ここではレーザダイオードの数を４個としているが、個数は任意である。コンデン
サレンズ２は、レーザ光源１より発射された青色光Ｂを集光する。
【００１１】
コンデンサレンズ２によって集光された青色光Ｂは、青色光を透過させるダイクロイッ
クミラー３を透過して、蛍光体ホイール４における蛍光体４２に照射される。
【００１２】
蛍光体ホイール４は、図２に示すように、円盤状部材である反射鏡４１を、回転軸４３
を中心として、図１に示すモータ４４で回転させる構成を有する。反射鏡４１の外周端部
近傍には、蛍光体４２が円環状に塗布されている。コンデンサレンズ２を射出した青色光
Ｂは、円環状の蛍光体４２の所定の位置に照射される。反射鏡４１はモータ４４によって
図２に示す矢印方向に回転される。よって、青色光Ｂが照射する蛍光体４２上の位置は順
次移動していく。
【００１３】
図１に戻り、蛍光体４２は入射される青色光Ｂに基づいて一例として緑色光Ｇを射出光
として射出する。蛍光体４２から射出する緑色光Ｇは発散光となる。ダイクロイックミラ
ー３は、緑色光Ｇを反射させる。コリメータレンズ５は、ダイクロイックミラー３で反射
した緑色光Ｇを平行光とする。コリメータレンズ５を射出した緑色光Ｇは、フライアイレ
ンズ６に入射される。
【００１４】
第１実施形態においては、コリメータレンズ５とフライアイレンズ６との間に、中央に
円形の開口１１１を有する円形の平面鏡１１が設けられている。
【００１５】
発散光である緑色光Ｇの端部の光は、平面鏡１１で反射して一点鎖線で示す反射緑色光
Ｇ(ref)として、コリメータレンズ５を介してダイクロイックミラー３に入射する。ダイ
クロイックミラー３は、反射緑色光Ｇ(ref)を蛍光体４２方向へと反射させる。
【００１６】
蛍光体４２は、入射した反射緑色光Ｇ(ref)を拡散させる。ダイクロイックミラー３は
、拡散した反射緑色光Ｇ(ref)を反射させて、コリメータレンズ５へと入射させる。
【００１７】
第１実施形態においては、コリメータレンズ５の光の射出側に平面鏡１１を備える構成
によって、フライアイレンズ６に直接的には入射しない緑色光Ｇを蛍光体４２へと戻して
拡散させることができる。第１実施形態においては、拡散した反射緑色光Ｇ(ref)の一部
をフライアイレンズ６へと入射させることができる。よって、第１実施形態においては、
光の利用効率を向上させることができる。
【００１８】
フライアイレンズ６の個々の矩形レンズを射出した緑色光Ｇは、フライアイレンズ７の
個々の矩形レンズへと入射される。ここでの緑色光Ｇは、反射緑色光Ｇ(ref)が蛍光体４
２で拡散してフライアイレンズ６へと入射した緑色光を含む。フライアイレンズ６の矩形
レンズとフライアイレンズ７の矩形レンズとは１対１で対応する。フライアイレンズ６，
７の矩形レンズの形状は、プロジェクタより投射される像の形状となる。
【００１９】
フライアイレンズ７は、全ての矩形レンズからの緑色光Ｇを積分させた状態の緑色光Ｇ
として射出する。コンデンサレンズ８及びフィールドレンズ９は、フライアイレンズ７よ
り射出した緑色光Ｇを画像表示素子１０上に集光させる。画像表示素子１０は空間光変調
素子であり、例えば液晶表示素子である。
【００２０】
画像表示素子１０には、投射すべき画像が書き込まれる。画像表示素子１０は、入射さ
れた緑色光Ｇを投射すべき画像に応じて変調する。画像表示素子１０によって変調された
緑色光Ｇは、図示していない投射レンズによりスクリーン上に投射される。
【００２１】
第１実施形態のプロジェクタは、平面鏡１１を備える構成によって光の利用効率を向上
させているので、投射レンズからの投射光を明るくすることができる。
【００２２】
ところで、フライアイレンズ６以降のそれぞれの光学部品を大きくすれば、平面鏡１１
を設けなくても、緑色光Ｇの端部の光を利用することは可能である。しかしながら、それ
ぞれの光学部品を大きくすると、大幅なコストアップとなってしまう。平面鏡１１を備え
る第１実施形態のプロジェクタによれば、コストアップを最小限に抑えながら、明るい投
射光を得ることができる。
【００２３】
＜第２実施形態＞
図３に示す第２実施形態において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を適
宜省略する。
【００２４】
第２実施形態においては、ダイクロイックミラー３とコリメータレンズ５との間で、コ
リメータレンズ５に近接した位置に、凹面鏡２１が設けられている。凹面鏡２１はコリメ
ータレンズ５側に凸であり、中央に円形の開口２１１を有する
【００２５】
発散光である緑色光Ｇの端部の光は、凹面鏡２１で反射して一点鎖線で示す反射緑色光
Ｇ(ref)として、ダイクロイックミラー３に入射する。ダイクロイックミラー３は、反射
緑色光Ｇ(ref)を蛍光体４２方向へと反射させる。ダイクロイックミラー３は、拡散した
反射緑色光Ｇ(ref)を反射させて、コリメータレンズ５へと入射させる。
【００２６】
第２実施形態においては、コリメータレンズ５の光の入射側に凹面鏡２１を備える構成
によって、フライアイレンズ６に直接的には入射しない緑色光Ｇを蛍光体４２へと戻して
拡散させることができる。第２実施形態においても、拡散した反射緑色光Ｇ(ref)の一部
をフライアイレンズ６へと入射させることができる。よって、第２実施形態においても、
光の利用効率を向上させることができる。
【００２７】
第１実施形態と第２実施形態との比較すれば、平面鏡１１を用いている第１実施形態の
方が簡易な構成となるので、好ましい。但し、第２実施形態によれば、コリメータレンズ
５を第１実施形態におけるそれよりも小型化することができる点で好ましい。
【００２８】
＜第３実施形態＞
図４に示す第３実施形態において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を適
宜省略する。第３実施形態は、光の利用効率をさらに向上させるため、第１実施形態また
は第２実施形態の構成に、図３に示す構成を加えたものである。
【００２９】
図４は、反射鏡４１及び蛍光体４２を部分的に拡大した側面図を示しており、後述する
凹面鏡３１及びベース３２の部分のみ断面図にて示している。ベース３２は例えばガラス
よりなる透明体である。ベース３２は、所定の保持機構によって蛍光体４２とは離間した
状態で保持されている。
【００３０】
ベース３２の上端部には、中央に円形の開口３１１を有する凹面鏡３１が配置されてい
る。凹面鏡３１は、緑色光Ｇが射出する方向に凸である。
【００３１】
蛍光体４２から射出する緑色光Ｇのうち、開口３１１を通過する光はダイクロイックミ
ラー３へと入射される。蛍光体４２から射出する緑色光Ｇのうち、開口３１１より外側の
光は、凹面鏡３１で反射して一点鎖線で示す反射緑色光Ｇ(ref)として、蛍光体４２に入
射する。蛍光体４２は、入射した反射緑色光Ｇ(ref)を拡散させる。
【００３２】
拡散した反射緑色光Ｇ(ref)のうち、開口３１１を通過する光はダイクロイックミラー
３へと入射される。拡散した反射緑色光Ｇ(ref)のうち、開口３１１より外側の光は、凹
面鏡３１での反射及び蛍光体４２での拡散を繰り返す。
【００３３】
第３実施形態のプロジェクタは、平面鏡１１または凹面鏡２１に加えて、凹面鏡３１を
備える構成によって光の利用効率を向上させることができ、投射レンズからの投射光を明
るくすることができる。
【００３４】
ここでは平面鏡１１または凹面鏡２１に加えて、凹面鏡３１を備える構成を第３実施形
態としたが、平面鏡１１または凹面鏡２１を備えず、凹面鏡３１のみを備える構成であっ
ても効果的である。
【００３５】
以上説明した第１〜第３実施形態においては、一例として、蛍光体４２に青色光Ｂを照
射して緑色光Ｇを射出させ、緑色光Ｇを投射する構成を示している。第１〜第３実施形態
は、赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとを投射するプロジェクタの全体構成の中で次のよう
に適用することができる。
【００３６】
図５，図６は、蛍光体４２による励起光を利用するプロジェクタの概略的な全体的を示
している。図５，図６は、図１，図３における各レンズ，各ミラー，蛍光体ホイール４等
を全て省略した概念図である。
【００３７】
図５に示す第１の構成例においては、青色用の画像表示素子１０Ｂと、緑色用の画像表
示素子１０Ｇと、赤色用の画像表示素子１０Ｒとを備える。画像表示素子１０Ｂには、レ
ーザ光源１から発せられた青色光Ｂが入射される。
【００３８】
蛍光体４２Ｇは、レーザ光源１から発せられた青色光Ｂに基づいて緑色光Ｇを射出する
。画像表示素子１０Ｇには、蛍光体４２Ｇから発せられた緑色光Ｇが入射される。蛍光体
４２Ｇは、図１〜図４における蛍光体４２に相当し、画像表示素子１０Ｇは、図１，図３
における画像表示素子１０に相当する。即ち、レーザ光源１と蛍光体４２Ｇと画像表示素
子１０Ｇは、上述した第１〜第３実施形態を概略的に記載したものに相当する。
【００３９】
蛍光体４２Ｒは、レーザ光源１から発せられた青色光Ｂに基づいて赤色光Ｒを射出する
。画像表示素子１０Ｒには、蛍光体４２Ｒから発せられた赤色光Ｒが入射される。
【００４０】
図５より分かるように、第１〜第３実施形態は、赤色用の画像表示素子１０Ｒに赤色光
Ｒを入射する構成においても採用することができる。
【００４１】
図６に示す第２構成例において、図５と異なる部分のみ説明する。蛍光体４２Ｙは、レ
ーザ光源１から発せられた青色光Ｂに基づいて黄色光Ｙを射出する。ダイクロイックミラ
ー５０は、黄色光Ｙを赤色光Ｒと緑色光Ｇとに分離する。画像表示素子１０Ｇには、ダイ
クロイックミラー５０を透過した緑色光Ｇが入射される。画像表示素子１０Ｒには、ダイ
クロイックミラー５０で反射した赤色光Ｒが入射される。
【００４２】
図６より分かるように、第１〜第３実施形態は、青色光Ｂを蛍光体４２（４２Ｙ）に照
射して黄色光Ｙを射出させ、黄色光Ｙを赤色光Ｒと緑色光Ｇとに分離して、画像表示素子
１０Ｒ，１０Ｇにそれぞれ入射する構成においても採用することができる。
【００４３】
さらに図示していないが、蛍光体４２によって紫外光を発生させて、紫外光を青色光Ｂ
に変換する構成とすることも可能である。レーザ光源１が発する光としては青色光Ｂが好
適であるが、青色光Ｂに限定されるものではない。レーザ光が照射されて、所定の波長帯
域の光を拡散光として射出する蛍光体４２を備えればよい。
【００４４】
本発明は以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００４５】
３  ダイクロイックミラー
５  コリメータレンズ
６，７  フライアイレンズ
１１  鏡（平面鏡）
２１，３１  鏡（凹面鏡）
４１  反射鏡（円盤状部材）
４２  蛍光体
４４  モータ
【図１】
2015036812.tif 000003
【図２】
2015036812.tif 000004
【図３】
2015036812.tif 000005
【図４】
2015036812.tif 000006
【図５】
2015036812.tif 000007
【図６】
2015036812.tif 000008