專利名稱：光源裝置及投影器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光源裝置和具備該光源裝置的投影器。
背景技術：
如今，將個人計算機的畫面或視頻圖像、以及在存儲卡等中存儲的圖像數(shù)據(jù)所 形成的圖像等圖像向屏幕投影的作為圖像投影裝置的數(shù)據(jù)投影器被廣泛使用。該投影器 使從光源射出的光會聚到被稱為DMD (數(shù)字 微鏡 裝置)的微鏡顯示元件或液晶板， 而在屏幕上顯示彩色圖像。在此種投影器中，以往以高亮度的放電燈為光源的投影器是主流，但是近年 來，使用發(fā)光二極管或激光二極管、或有機EL、熒光體發(fā)光等作為光源的開發(fā)或提案增 多。例如，在日本特開2004-341105號公報中，提出有一種光源裝置，具有配設有熒 光體層的圓板狀的由透明基材構成的熒光輪和固體光源，其中該熒光體層接受從固體光 源射出的作為激發(fā)光(勵起光)的紫外光并將其變換成可視光。該日本特開2004-341105號公報所記載的提案中，對輪面上形成的熒光體層照 射作為激發(fā)光的紫外光而能夠發(fā)出紅色、綠色、藍色波長頻帶的熒光光。然而，由于紅 色熒光體的發(fā)光效率比其他熒光體的發(fā)光效率低，因此將各熒光體層相對于輪圓周方向 的配置比例形成為同程度時，會產生紅色的亮度不足的問題點。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于此種現(xiàn)有技術的問題點而提出，其目的在于提供一種光源裝置以及 具備該光源裝置的投影器，該光源裝置通過具備使熒光體激發(fā)的光源、具有發(fā)光效率良 好的種類的熒光體的光射出體、發(fā)出與發(fā)光效率比較低的種類的熒光體相對應的波長頻 帶光的單色光源，從而能夠提高畫面的亮度。本發(fā)明的光源裝置的特征在于，具備第一光源，其發(fā)出規(guī)定的波長頻帶光； 光射出體，其在基材上具有多個扇形區(qū)域，通過來自所述第一光源的光向所述多個扇形 區(qū)域照射而在該每個扇形區(qū)域依次射出各自不同的波長頻帶光；第二光源，其發(fā)出與從 所述第一光源發(fā)出的光及從所述光射出體射出的光不同的波長頻帶光；導光光學系統(tǒng)， 其將從所述光射出體射出的光及從所述第二光源發(fā)出的光引導到同一光路上；光源控制 機構，其分別控制所述第一光源及第二光源的發(fā)光，所述光源控制機構在所述第二光源 點亮時，以包括使來自所述第一光源的光向所述光射出體的規(guī)定的相鄰的扇形區(qū)域的邊 界照射的期間的方式控制所述第一光源及第二光源點亮。另外，本發(fā)明的光源裝置的特征在于，所述光射出體是所述多個扇形區(qū)域的至 少一個具有熒光體層的熒光發(fā)光部，該熒光體層接受來自所述第一光源的光而發(fā)出與來自所述第一光源的光不同的波長頻帶光。并且，本發(fā)明的光源裝置的特征在于，所述第一光源是紫外區(qū)域的激光發(fā)光
ο另外，本發(fā)明的光源裝置的特征在于，配置在所述光射出體的多個扇形區(qū)域的所述熒光體是接受所述第一光源的光而至少發(fā)出藍色的波長頻帶光的熒光體和至少發(fā)出 綠色的波長頻帶光的熒光體。并且，所述第一光源是藍色波長頻帶的激光發(fā)光器，所述光射出體中的多個扇 形區(qū)域的至少一個為使來自所述第一光源的光透過的透過部。這種情況下，本發(fā)明的光源裝置的特征在于，所述光射出體的熒光體是接受所 述第一光源的光而至少發(fā)出綠色的波長頻帶光的熒光體。并且，在所述光射出體的透過部形成有使來自所述第一光源的光擴散的擴散層。此外，本發(fā)明的光源裝置的特征在于，所述熒光發(fā)光部中的配置熒光體層的基 材是使光透過的透明基材，所述導光光學系統(tǒng)在所述第一光源的光軸與第二光源的光軸 交叉的位置上配置有分色鏡，該分色鏡使來自所述光射出體的光透過且使來自所述第二 光源的光反射，或使來自所述光射出體的光反射且使來自所述第二光源的光透過。并且，在配置有所述熒光體層的所述熒光發(fā)光部的面上形成有使所述第一光源 的光透過且使其它波長頻帶光反射的分色層。另外，所述熒光發(fā)光部中的配置熒光體層的基材是具有使光反射的反射面的反 射板，所述導光光學系統(tǒng)具有配置在所述第一光源與光射出體之間而使所述第一光源 的光透過且使來自所述熒光體的熒光光反射的分色鏡；使透過所述光射出體的透過部的 所述第一光源的光、由所述分色鏡反射的熒光光以及從所述第二光源發(fā)出的光會聚到同 一光路上且能夠朝同一方向射出的多個反射鏡或分色鏡。并且，所述第二光源是紅色波長頻帶的發(fā)光二極管。另外，所述光射出體是由能夠進行旋轉控制的基材構成的熒光輪。此外，優(yōu)選所述光射出體具有相互鄰接兩個扇形區(qū)域，所述光源控制機構構成 為，以在所述兩個扇形區(qū)域的一個邊界包括通過兩個扇形區(qū)域的邊界的期間的方式從所 述第一光源照射光時使第二光源點亮，由此光源裝置在所述兩個扇形區(qū)域的邊界的一方 射出將從所述光射出體射出的兩種波長頻帶光和來自第二光源的光合成后的合成光，以 在所述兩個扇形區(qū)域的另一邊界包含通過兩個扇形區(qū)域的邊界的期間的方式使第一光源 熄滅時使第二光源點亮，由此光源裝置僅射出來自第二光源的光。并且，本發(fā)明的投影器的特征在于，具備上述任一種光源裝置；顯示元件； 將來自所述光源裝置的光向所述顯示元件導光的光源側光學系統(tǒng)；將從所述顯示元件射 出的圖像向屏幕投影的投影側光學系統(tǒng)；控制所述光源裝置和顯示元件的投影器控制機 構。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種光源裝置和具備該光源裝置的投影器，該光源裝置 具備激發(fā)光源、光射出體、單色光源，能夠通過來自激發(fā)光源的光使熒光體激發(fā)，在光 射出體上設置發(fā)光效率良好的種類的熒光體，不在光射出體上形成發(fā)光效率比較低的種 類的熒光體，能夠代替發(fā)光效率比較低的熒光體而設置發(fā)出與該低發(fā)光效率的熒光體相對應的波長頻帶光的單色光源，因此提高了畫面的亮度。并且，通過在以跨光射出體的熒光發(fā)生部等的扇形區(qū)域的邊界的方式從第一光源照射光時使第二光源點亮，將從光射出體發(fā)出的二種波長頻帶光和從第二光源發(fā)出的 波長頻帶光合成，由此能夠提供一種進一步提高畫面的亮度的光源裝置和具備該光源裝 置的投影器。


本發(fā)明根據(jù)以下的詳細的說明及附圖，能更充分理解，但是這主要為了便于說 明，并未限定本發(fā)明的范圍。在此圖1是示出具備本發(fā)明的實施例的光源裝置的投影器的外觀立體圖。圖2是示出具備本發(fā)明的實施例的光源裝置的投影器的功能回路塊的圖。圖3是示出具備本發(fā)明的實施例的光源裝置的投影器的內部結構的俯視示意 圖。圖4是本發(fā)明的實施例的作為光射出體的熒光輪的主視示意圖及示出一部分剖 面的俯視示意圖。圖5是本發(fā)明的實施例的光源裝置的俯視示意圖。圖6是示出本發(fā)明的實施例的第一及第二光源的點亮范圍的作為光射出體的熒 光輪的主視示意圖。圖7是示出使第一光源始終點亮的情況下的從作為光射出體的熒光輪射出的各 色熒光光的光量比的示意圖。圖8是示出本發(fā)明的實施例的光源控制機構的第一光源和第二光源的點亮或熄 滅時刻的時間圖。圖9是示出本發(fā)明的實施例的從作為光射出體的熒光輪射出的各色熒光光及第 二光源光的光量比的示意圖。圖10是示出本發(fā)明的實施例的從作為光射出體的熒光輪射出的各色熒光光及第 二光源光的光量比的示意圖。圖11是作為本發(fā)明的實施例的光源裝置中的另一方式的光射出體的熒光輪的主 視示意圖及示出一部分剖面的俯視示意圖。圖12是作為本發(fā)明的變形例的光射出體的熒光輪的主視示意圖及示出一部分剖 面的俯視示意圖。圖13是本發(fā)明的變形例的光源裝置的俯視示意圖。
具體實施例方式以下，使用附圖，說明用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式。其中，在以下敘述的實施 方式中，為了實施本發(fā)明而添加了技術上優(yōu)選的各種限定，但是發(fā)明的范圍并不限定為 以下的實施方式及圖示例。以下，敘述用于實施本發(fā)明的方式。投影器10具備光源裝置63 ；顯示元件 51;冷卻風扇；將來自光源裝置63的光向顯示元件51導光的光源側光學系統(tǒng)62;將從 顯示元件51射出的圖像向屏幕投影的投影側光學系統(tǒng)90 ；控制光源裝置63或顯示元件51的投影器控制機構；分別控制光源裝置63的第一光源72及第二光源82的發(fā)光的光源 控制機構即光源控制回路41。并且，該光源裝置63具備作為光射出體的熒光輪71、第一光源72及第二光源 82、導光光學系統(tǒng)。該熒光輪71是將使光透過的透明基材形成為圓板狀的能夠進行旋轉 控制的光射出體。而且，熒光輪71具有兩個相互相鄰的半圓形狀的扇形區(qū)域。該扇形 區(qū)域的一方為具有將從第一光源72發(fā)出的光作為激發(fā)光接受而發(fā)出藍色的波長頻帶光的 熒光體層131B的熒光發(fā)光部1B，另一方為具有將從第一光源72發(fā)出的光作為激發(fā)光接 受而發(fā)出綠色的波長頻帶光的熒光體層131G的熒光發(fā)光部1G。即，來自第一光源72的 光在規(guī)定的時刻照射到旋轉的熒光輪71時，從接受到光的藍色熒光發(fā)光部IB和綠色熒光 發(fā)光部IG依次射出藍色波長頻帶光和綠色波長頻帶光。并且，熒光輪71的 透明基材由玻璃基材或透明樹脂基材形成。而且，在透明基 材中的配置有熒光體層131 —側的面上通過涂覆形成有使來自第一光源72的激發(fā)光透過 且使其它波長頻帶光反射的分色層132。此外，在透明基材中的與配置有熒光體層131的 一側相反側的面上通過涂覆形成有無反射涂層。第一光源72是發(fā)出比從藍色熒光體層131B及綠色熒光體層131G發(fā)出的藍色及 綠色的波長頻帶光的波長短的紫外區(qū)域的光的激光發(fā)光器。并且，該第一光源72配置成 能夠對熒光輪71上配置的熒光體層131照射光。第二光源82是發(fā)出與從熒光輪71的熒光體層131射出的藍色熒光光及綠色熒光 光以及從第一光源72發(fā)出的紫外光不同的紅色的波長頻帶光的發(fā)光二極管。導光光學系統(tǒng)是使從熒光輪71射出的光及從第二光源82發(fā)出的光會聚到同一光 路上的光學系統(tǒng)。該導光光學系統(tǒng)在第一光源72的光軸與第二光源82的光軸交叉的位 置上具有分色鏡151。該分色鏡151使從熒光輪71射出的藍色熒光光及綠色熒光光透過 并使來自第二光源82的光反射。并且，該分色鏡151配置在來自熒光輪71的光的出射 側，從而防止來自第二光源82的光向熒光輪71照射的情況。并且，光源控制機構在如下情況時進行使第二光源82點亮的控制，該情況為以 在兩個扇形區(qū)域的一個邊界使照射區(qū)域7跨兩個扇形區(qū)域的方式，即以包括通過兩個扇 形區(qū)域的邊界的期間的方式從第一光源72照射光的情況。由此，能夠從光源裝置63射 出將從熒光輪71射出的藍色熒光光及綠色熒光光和來自第二光源82的紅色光源光合成的 白色光。此外，該光源控制機構在如下情況時進行使第二光源82點亮的控制，該情況為 為了防止以在兩個扇形區(qū)域的另一邊界使照射區(qū)域7跨兩個扇形區(qū)域的方式從第一光源 72照射光，從熒光輪71射出二種(藍色及綠色)的波長頻帶的合成光，而使第一光源72 熄滅的情況。即，在以包括通過兩個扇形區(qū)域的邊界的期間的方式使第一光源72熄滅 時使第二光源82點亮，從而能夠從光源裝置63僅射出來自第二光源82的紅色波長頻帶 光。以下，基于附圖，詳細說明本發(fā)明的實施例。圖1是投影器10的外觀立體圖。此外，在本實施例中，左右表示相對于投影方 向的左右方向，前后表示相對于從投影器10射出的光線束的前進方向的前后方向。如圖 1所示，投影器10為大致長方體形狀，在成為主體箱的前方的側板的正面面板12的側方具有覆蓋投影口的透鏡罩19，并且在該正面面板12上設置有多個排氣孔17。此外，雖然未圖示，但是具備接收來自遙控裝置的控制信號的Ir接收部。另外，在主體箱即上面面板11上設置鍵/指示器部37，在該鍵/指示器部37上 配置有報知電源開關鍵或電源的接通或斷開的電源指示器、切換投影的接通、斷開的投 影開關鍵、在光源裝置或顯示元件或控制回路等過熱時進行報知的過熱指示器等的鍵或 指不器。此外，在主體箱的背面上設有在背面面板上設置USB端子或圖像信號輸入用的 D-SUB端子、S端子、RCA端子等的輸入輸出連接器部及電源適配器插頭等各種端子 20。此外，在未圖示的主體箱的側板即右側面板14及圖1所示的側板即左側面板15的 下部附近分別形成有多個吸氣孔18。接下來，使用圖2的框圖說明投影器10的投影器控制機構。投影器控制機構由 控制部38、輸入輸出接口 22、圖像變換部23、顯示編碼器24、顯示驅動部26等構成?？刂撇?8是擔任投影器10內的各回路的動作控制的部件，由固定存儲CPU或 各種設定(setting)等的動作程序的ROM及使用作為工作存儲器的RAM等構成。并且，從輸入輸出連接器部21輸入的各種規(guī)格的圖像信號經由輸入輸出接口 22、系統(tǒng)總線(SB)統(tǒng)一變換成適合于由圖像變換部23顯示的規(guī)定的格式的圖像信號后， 向顯示編碼器24輸出。另外，顯示編碼器24在將輸入的圖像信號展開存儲到視頻RAM25，之后根據(jù)該 視頻RAM25的存儲內容，生成視頻信號而向顯示驅動部26輸出。顯示驅動部26是根據(jù)從顯示編碼器24輸出的圖像信號通過適當?shù)膸l驅動空間 的光調制元件(SOM)即顯示元件51的部件。通過使從光源裝置63射出的光線束經由光 源側光學系統(tǒng)向由顯示驅動部26控制的顯示元件51入射，能夠通過顯示元件51的反射 光形成光像，并將圖像經由作為投影側光學系統(tǒng)的投影系統(tǒng)透鏡組投影顯示到未圖示的 屏幕上。此外，該投影側光學系統(tǒng)的可動透鏡組97通過透鏡電動機45進行用于變焦距 調整或聚焦調整的驅動。另外，圖像壓縮伸長部31進行將圖像信號的亮度信號及色差信號通過ADCT及 霍夫曼符號化等處理進行數(shù)據(jù)壓縮而依次寫入裝卸自如的作為存儲介質的存儲卡32的存 儲處理。此外，圖像壓縮伸長部31在再生模式時讀出存儲卡32中存儲的圖像數(shù)據(jù)，將 構成一系列的動畫的各個圖像數(shù)據(jù)以一幀單位伸長，將該圖像數(shù)據(jù)經由圖像變換部23向 顯示編碼器24輸出，基于存儲卡32中存儲的圖像數(shù)據(jù)進行能夠顯示動畫等的處理。由在主體箱的上面面板11上設置的主鍵及指示器等構成的鍵/指示器部37的操 作信號直接向控制部38送出，來自遙控裝置的鍵操作信號由Ir接收部35接收，由Ir處 理部36解調的代碼信號向控制部38輸出。此外，在控制部38上經由系統(tǒng)總線(SB)連接有聲音處理部47。該聲音處理部 47具備PCM聲源等的聲源回路，在投影模式及再生模式時對聲音數(shù)據(jù)進行模擬化，驅動 揚聲器48而進行擴聲放音。另外，控制部38控制光源控制機構即光源控制回路41，該光源控制回路41根據(jù) 圖像信號分別控制光源裝置63的第一光源及第二光源的發(fā)光。此外，控制部38在冷卻 風扇驅動控制回路43中進行基于設置在光源裝置63等上的多個溫度傳感器的溫度檢測，根據(jù)該溫度檢測的結果，控制冷卻風扇的旋轉速度。而且，控制部38在冷卻風扇驅動控 制回路43中進行通過計時器等在投影器主體的電源OFF后也使冷卻風扇持續(xù)旋轉，或者 根據(jù)由溫度傳感器檢測的溫度檢測的結果使投影器主體的電源OFF等的控制。接下來，敘述該投影器10的內部結構。圖3是示出投影器10的內部結構的俯視 示意圖。如圖3所示，投影器10在右側面板14的附近配置有安裝了電源回路塊101等 的光源控制回路基板102，在大致中央配置西洛克風扇類的鼓風機110，在該鼓風機110 的附近配置有控制回路基板103，在正面面板12的附近配置有光源裝置63，在左側面板 15的附近配置有光學系統(tǒng)單元70。而且，投影器10通過劃分用隔壁120將筐體內氣密 地劃分成背面面板13側的吸氣側空間室121和正面面板12側的排氣側空間室122，鼓風 機110配置成吸入口 111位于吸氣側空間室121且噴出口 113位于排氣側空間室122與吸 氣側空間室121的邊界。光學系統(tǒng)單元70是由位于光源裝置63附近的照明側塊78、位于背面面板13側的圖像生成塊79以及位于照明側塊78與左側面板15之間的投影側塊80這三個塊構成的 大致U字形狀。該照明側塊78具備將從光源裝置63射出的光向圖像生成塊79所具備的顯示元 件51導光的光源側光學系統(tǒng)62的一部分。作為該照明側塊78具有的光源側光學系統(tǒng) 62，有將從光源裝置63射出的光線束形成為均勻的強度分布的光束的導光裝置75和使透 過導光裝置75的光會聚的聚光透鏡等。圖像生成塊79具有變更從導光裝置75射出的光線束的光軸方向的光軸變更鏡 74、使通過該光軸變更鏡74反射的光會聚到顯示元件51的多片聚光透鏡、將透過所述聚 光透鏡的光線束以規(guī)定的角度向顯示元件51照射的照射鏡84作為光源側光學系統(tǒng)62。 此外，圖像生成塊79具備作為顯示元件51的DMD，在該顯示元件51的背面面板13側 配置用于冷卻顯示元件51的顯示元件冷卻裝置53，防止顯示元件51成為高溫。投影側塊80具有將由顯示元件51反射而形成圖像的光向屏幕投放的投影側光學 系統(tǒng)90的透鏡組。作為該投影側光學系統(tǒng)90，具備內置于固定鏡筒的固定透鏡組93和 內置于可動鏡筒的可動透鏡組97而形成為具備變焦距功能的可變焦距點型透鏡，通過利 用透鏡電動機使可動透鏡組97移動，從而能夠進行變焦距調整或聚焦調整。另外，在投影器10的內部結構中，在吸氣側空間室121內配置有比光源裝置 63低溫的部件，具體來說，配置有光源控制回路基板102、鼓風機110、控制回路基板 103、光學系統(tǒng)單元70的圖像生成塊79、光學系統(tǒng)單元70的投影側塊80、光學系統(tǒng)單元 70的照明側塊78中的聚光透鏡。另一方面，排氣側空間室122內配置有比較高溫的光源裝置63、光學系統(tǒng)單元 70的照明側塊78具備的導光裝置75以及排氣溫低減裝置114。并且，光源裝置63具備熒光輪71、輪電動機73、第一光源72及第二光源82、 導光光學系統(tǒng)。該熒光輪71是接受從第一光源72發(fā)出的規(guī)定的波長頻帶光，而射出原 色即綠色及藍色的波長頻帶光的光射出體。輪電動機73是通過由投影器控制機構的控制 部38控制而驅動熒光輪71旋轉的驅動裝置。第一光源72是發(fā)出紫外區(qū)域的光的激光發(fā) 光器，配置成能夠對熒光輪71的熒光體層照射光。第二光源82是發(fā)出原色即紅色的波 長頻帶光的發(fā)光二極管。
敘述第一光源72及第二光源82。第一光源72對在熒光輪71的外周部附近形成 的熒光體層照射光。該熒光體層含有發(fā)出后述的藍色及綠色的波長頻帶光的熒光體。并 且，第一 光源72將比該熒光體的發(fā)出光的波長短的不可見光即紫外區(qū)域的光向熒光體層 照射。因此，使熒光體吸收紫外區(qū)域的光作為激發(fā)光，從而能夠使熒光體高效地發(fā)光。并且，第二光源82發(fā)出與從熒光輪71的熒光體層射出的藍色熒光光及綠色熒光 光以及從第一光源72發(fā)出的紫外區(qū)域的光不同的紅色波長頻帶的光。如此，不用設置發(fā) 光效率比較低的紅色熒光體層而通過分別設置紅色光源，就能夠得到與來自發(fā)光效率的 比較高的藍色及綠色熒光體層的光的光量相適合的紅色光，從而實現(xiàn)畫面的亮度提高。接下來，參照圖4，說明熒光輪71。該熒光輪71由具備熒光體層131的薄壁圓 形狀的透明基材構成。該透明基材是使光透過的玻璃基材或透明樹脂基材等。并且，在 基材的中央部形成與輪電動機73的旋轉軸的形狀相對應的圓形開口。并且，通過將旋轉 軸插入該圓形開口中，并使電動機輪轂與透明基材的中央部附近粘接，從而熒光輪71與 輪電動機73的旋轉軸牢固地連接。因此，該熒光輪71通過由投影器控制機構的控制部38控制的輪電動機73，以每 秒約120圈等的旋轉速度沿圓周方向旋轉。S卩，該熒光輪71在控制部38的作用下通過 輪電動機73能夠進行旋轉控制。并且，熒光輪71具有兩個相互相鄰的半圓形狀的扇形區(qū)域。該扇形區(qū)域的一方 為具有將第一光源72的光作為激發(fā)光接受而發(fā)出藍色的波長頻帶光的熒光體層131B的藍 色熒光發(fā)光部1B，另一方為具有將第一光源72的光作為激發(fā)光接受而發(fā)出綠色的波長頻 帶光的熒光體層131G的綠色熒光發(fā)光部1G。并且，在透明基材的熒光發(fā)光部1中的外周部附近形成有帶狀的凹部，在該凹 部內形成有熒光體層131。該熒光體層131B、131G是含有熒光體的層，該熒光體接受來 自第一光源72的光而將該光作為激發(fā)光吸收，并通過被激發(fā)而發(fā)出原色即藍色及綠色的 波長頻帶光。通過如此形成熒光體層131，熒光輪71作為發(fā)出藍色及綠色波長頻帶的光 的光射出體起作用。此外，該熒光體層131由熒光體結晶和粘合劑構成。并且，在透明基材中的配置有熒光體層131的部分的面上通過涂覆形成有使第 一光源72的光透過且使其它波長頻帶光反射的分色層132。S卩，熒光體層131形成在該 分色層132上。此外，分色層132不僅在熒光體層131的部分，而且也可以形成在熒光 輪71的整個面上。而且，由于分色層132設置在第一光源72與熒光體層131之間即可， 也可以形成在透明基材中的第一光源72側的面上。此外，在第一光源72側的透明基材的整面上通過涂覆形成有未圖示的無反射涂層。此外，熒光輪71也可以通過與兩個扇形區(qū)域相對應的兩個過濾片(7 O夕片) 形成透明基材，并通過各自的過濾片形成熒光體層131B、131G，然后，可以將它們組合 成圓形狀并通過粘結或安裝部件等形成一體。如此，由于在各自的熒光發(fā)光部IB、IG上沿周向鄰接配置帶狀的藍色熒光體層 131B及綠色熒光體層131G，因此向旋轉的熒光輪71的藍色及綠色熒光體層131B、131G 依次照射紫外區(qū)域的光源光時，藍色波長頻帶的熒光光和綠色波長頻帶的熒光光與第一 光源72的發(fā)光相對應而從熒光輪71依次射出。
并且，該熒光輪71中，在如上所述的透明基材中的配置有熒光體層131的面上 形成有分色層132，在第一光源72側的面上形成有無反射涂層。由此，來自第一光源72 的光照射到熒光輪71上時，光源光通過入射面的無反射涂層幾乎不向第一光源72側反射 地透過而入射到透明基材。并且，透過透明基材的光源光透過分色層132而向熒光體層 131照射。該熒光體層131B、131G的熒光體將紫外區(qū)域的光源光作為激發(fā)光吸收而將藍色及綠色波長頻帶的熒光光全方位射出。其中，朝向與第一光源72相反側射出的熒光光經 由后述的導光光學系統(tǒng)而向導光裝置75入射。而且，向透明基材側射出的熒光光通過分 色層132反射，該反射光的多數(shù)作為來自熒光輪71的射出光經由導光光學系統(tǒng)向導光裝 置75入射。接下來，參照圖5，說明具備分色鏡151或反射鏡152、透鏡等的導光光學系 統(tǒng)、第一光源72及第二光源82以及熒光輪71的配置結構。導光光學系統(tǒng)是通過使從 熒光輪71射出的藍色熒光光及綠色熒光光以及從第二光源82發(fā)出的紅色光源光反射或 透過，通過使各色光的光軸變換而使它們一致，并將各色光引導到同一光路上的光學系 統(tǒng)。并且，第一光源72配置成使該第一光源72的光軸相對于導光裝置75的光軸大 致正交。而且，第二光源82配置成使該第二光源82的光軸相對于導光裝置75的光軸大 致平行。并且，熒光輪71配置成使第一光源72的光軸與該熒光輪71的輪面正交。艮口， 使熒光輪71旋轉的輪電動機73的旋轉軸相對于第一光源72的光軸平行。而且，第一光 源72的出射側跟前配置有將來自第一光源72的光變換成平行光的準直透鏡150。并且，該導光光學系統(tǒng)在第一光源72的光軸與第二光源82的光軸交叉的位置 上配置分色鏡151。該分色鏡151使從熒光輪71射出的藍色熒光光及綠色熒光光透過， 并使從第二光源82發(fā)出的紅色光源光以90度的角度改變方向而反射。而且，該分色鏡 151配置在來自熒光輪71的光的出射側，防止來自第二光源82的光向熒光輪71照射的情 況。此外，導光光學系統(tǒng)在第一光源72的光軸與導光裝置75的光軸交叉的位置配置 反射鏡152。該反射鏡152將來自熒光輪71的藍色熒光光及綠色熒光光以及通過分色鏡 151反射的紅色光源光向導光裝置75側以90度的角度改變方向而反射。另外，在熒光輪71的出射面附近配置有聚光透鏡組155。由此，從熒光輪71射 出的光線束被會聚而向分色鏡151照射。同樣地，在第二光源82的出射面附近配置有聚 光透鏡組155。由此，從第二光源82發(fā)出的光線束被會聚而向分色鏡151照射。此外， 在分色鏡151與反射鏡152之間配置有導光裝置入射透鏡154。由此，各色光作為更會聚 的光線束而入射到被稱為光隧道(light tunnel)或導光棒的玻璃棒等導光裝置75。通過這樣構成導光光學系統(tǒng)，如后所述，使熒光輪71旋轉并從第一光源72及第 二光源82以不同的時刻發(fā)出光時，紅色、綠色及藍色以及白色的波長頻帶光經由導光光 學系統(tǒng)依次向導光裝置75入射，投影器10的顯示元件51即DMD根據(jù)數(shù)據(jù)分時顯示各 色光，從而能夠在屏幕上生成彩色圖像。接下來，敘述光源控制機構進行的第一光源72及第二光源82的控制。光源控 制機構分別地分時控制第一光源72及第二光源82的點亮或熄滅動作。并且，該光源控制機構在如下情況時進行使第二光源82點亮的控制，該情況為以在兩個扇形區(qū)域的一個 邊界使照射區(qū)域跨兩個扇形區(qū)域的方式，即以包括通過兩個扇形區(qū)域的邊界的期間的方 式從第一光源72照射光的情況。即，光源控制機構通過以包括使來自第一光源72的光 照射到熒光輪71的相鄰扇形區(qū)域的一個邊界的期間的方式使第二光源82點亮，從而能夠 從光源裝置63射出將從熒光輪71發(fā)出的藍色及綠色波長頻帶光和從第二光源82發(fā)出的 紅色波長頻帶光合成的白色波長頻帶光。另外，該光源控制機構在如下情況時進行使第二光源82點亮的控制，該情況為為了防止以在兩個扇形區(qū)域的另一邊界使照射區(qū)域7跨兩個扇形區(qū)域的方式從第一光源 72照射光，從熒光輪71射出二種(藍色及綠色)的波長頻帶的合成光，而使第一光源72 熄滅的情況。即，在以包括通過兩個扇形區(qū)域的邊界的期間的方式使第一光源72熄滅 時使第二光源82點亮，從而能夠從光源裝置63僅射出來自第二光源82的紅色波長頻帶 光。以下，參照圖6至圖10，說明進行上述控制的有用性。圖6是示出本發(fā)明的實 施例的第一光源72及第二光源82的點亮范圍的熒光輪71的主視示意圖。圖7是示出使 第一光源72始終點亮時的從熒光輪71射出的各色熒光光的光量比的示意圖。圖8是示 出光源控制機構的第一光源72和第二光源82的點亮或熄滅時刻的時間圖。并且，圖9 及圖10是示出本發(fā)明的實施例的從熒光輪71射出的各色熒光光的光量比的示意圖。此 夕卜，在圖7、圖9及圖10中，作為示出相對于額定動作時的光量比(即，由額定動作時的 光量比為1的準數(shù)表示)的情況，分別由實線、單點劃線、虛線表示綠色、藍色、紅色波 長頻帶的光量比的推移。如圖6所示，熒光輪71配置成使藍色熒光發(fā)光部IB與綠色熒光發(fā)光部IG鄰 接。因此，假設在使第一光源72點亮的狀態(tài)下使熒光輪71旋轉時，在藍色及綠色熒光 發(fā)光部IB、IG的邊界，由于第一光源72的照射區(qū)域7跨藍色熒光體層131B和綠色熒光 體層131G，因此生成混色光。如圖6所示，生成該混色光的熒光輪71中的混色發(fā)光范圍是第一光源72光的照 射區(qū)域7的中心位于藍色熒光發(fā)光部IB與綠色熒光發(fā)光部IG的邊界時的與該照射區(qū)域7 相對的由切線E包圍的范圍。該切線E是表示熒光輪71的規(guī)定位置的假想線。并且， 該混色發(fā)光范圍是以藍色熒光發(fā)光部IB及綠色熒光發(fā)光部IB的邊界線為中心的中心角 為銳角的扇形的區(qū)域。S卩，在第一光源72處于點亮狀態(tài)時，若熒光輪71旋轉而切線E(假想線)移動， 則在熒光輪71上的切線E位于固定的第一光源72的照射區(qū)域7的中心時，即綠色熒光體 層131G與藍色熒光體層131B的邊界線到達照射區(qū)域7的一端時發(fā)生混色。并且，當由 于旋轉而移動的熒光輪71上的另一切線E位于照射區(qū)域7的中心時，即綠色及藍色熒光 體層131G、131B的邊界線位于照射區(qū)域7的另一端時切換成單色發(fā)光。因此，僅使第一光源72為始終點亮的狀態(tài)下，使熒光輪71旋轉時，如圖7所 示，在混色發(fā)光范圍中，從熒光輪71射出藍色波長頻帶與綠色波長頻帶的合成光。并 且，在該混色發(fā)光范圍中，從熒光輪71射出作為對該合成光進行補色的青綠色(〉7 >) 的波長頻帶光，能夠利用在亮度提高上，但是這種情況下，與作為通常的青綠色的波長 頻帶光的利用光量相比，只能得到一半程度的光量。這是因為，如圖所示，在混色發(fā)光范圍中，綠色及藍色波長頻帶光的光量的平均值分別成為額定動作時的一半。因此，在包含該混色發(fā)光范圍的例如1/4范圍的一方，通過使第一光源72熄滅 而僅使第二光源82點亮來射出紅色光，在另一方使光源控制機構執(zhí)行使第一光源72及第 二光源82點亮的控制而生成 白色光。并且，在不包含混色發(fā)光范圍的其它的1/4范圍 中，使光源控制機構執(zhí)行僅使第一光源72點亮的控制而射出綠色光及藍色光。由此，能 夠依次從光源裝置63射出綠色、紅色、藍色、白色頻帶光。此外，白色頻帶光的區(qū)域是整周的1/4以下，其它區(qū)域是1/4以上，為了方便， 將綠色、紅色、藍色、白色頻帶光的區(qū)域四等分進行說明。具體來說，如圖6及圖8所示，輪角45 135度的1/4范圍設定為僅使第一光 源72點亮的第一光源點亮范圍Li，輪角135 225度的1/4范圍設定為僅使第二光源82 點亮的第二光源點亮范圍L2。另外，輪角225 315度的1/4范圍設定為僅使第一光源 72點亮的第一光源點亮范圍Li，輪角315 45度的1/4范圍設定為使第一光源72和第 二光源82點亮的第一、第二光源點亮范圍L12。在此，圖中的輪角是用角度表示以圖6所示的熒光輪71中的綠色熒光發(fā)光部IG 與藍色熒光發(fā)光部IB的一個邊界線位置為基準(0度)的輪面上的位置(具體來說，配置 在照射區(qū)域7的中心的輪面的位置)的角度，該位置伴隨熒光輪71旋轉而移動。因此，輪角45 135度的輪位置位于照射區(qū)域7的中心時僅第一光源72點亮， 因此從第一光源72發(fā)出的光向熒光輪71的綠色熒光發(fā)光部IG的綠色熒光體層131G照 射。由此，從熒光輪71發(fā)出的綠色熒光光(G)從光源裝置63射出而向導光裝置75入 射。并且，在綠色熒光發(fā)光部IG與藍色熒光發(fā)光部IB的邊界的跟前即輪角135度 的輪位置位于第一光源72的照射區(qū)域7的中心時，若光源控制機構使第一光源72熄滅并 使第二光源82點亮，則僅來自第二光源82的紅色光源光(R)從光源裝置63射出而向導 光裝置75入射。另外，熒光輪71進行旋轉而輪角225度的輪位置位于照射區(qū)域7的中心時，光 源控制機構通過執(zhí)行使第一光源72點亮且使第二光源82熄滅的控制，而來自第一光源72 的光向熒光輪71的藍色熒光發(fā)光部IB的藍色熒光體層131B照射。由此，從熒光輪71 發(fā)出的藍色熒光光(B)從光源裝置63射出而向導光裝置75入射。并且，在第一光源72的照射區(qū)域7的中心位于輪角315 45度的范圍時，若 光源控制機構執(zhí)行使第一光源72和第二光源82點亮的控制，則從熒光輪71射出的綠色 及藍色熒光光與從第二光源82發(fā)出的紅色光源光合成，從而從光源裝置63射出白色光 (W)。因此，從光源裝置63依次射出綠色(G)、紅色(R)、藍色(B)、白色(W)的波長 頻帶光，因此投影器10根據(jù)數(shù)據(jù)，通過顯示元件51分時顯示入射的各色光，從而能夠在 屏幕上生成彩色圖像。此外，雖然未圖示，但是光源控制機構為了防止第一光源72及第二光源82的任 何光源都成為不點亮的狀態(tài)而亮度下將的情況，在輪角135度和225度的輪位置位于照射 區(qū)域7的中心時，控制第一光源72與第二光源82的點亮及熄滅時刻，以在使第一光源72 和第二光源82的任一方熄滅之前使另一方的光源點亮。并且，在第一、第二光源點亮范圍L12(輪角315 45度)中，當不改變第二光源82的電流值或負荷而使射出的紅色光與綠色及藍色光合成時，如圖7所示，輪角 315 45度的范圍中的綠色及藍色光的光量與綠色(G)或藍色(B)的單色發(fā)光范圍的光 量相比，作為平均值來說成為一半，因此成為帶紅色的白色光。因此，優(yōu)選調整對于第 二光源82的控制電流值或負荷、發(fā)光時間等，以使第二光源82的光量減半。參照圖9及圖10，說明用于生成使各色光的平均光量大致相等的白色光的第一 光源72或第二光源82的輸出的增減控制。此外，圖9及圖10(a) 圖9及圖10(c)分 別示出紅色、綠色、藍色波長頻帶的光量比，圖9(d)及圖10(d)示出將它們匯集到一起 的情況。例如，如圖9(a)所示，使第二光源82的負荷下降到使第一、第二光源點亮范 圍L12中的紅色光的光量相對于第二光源點亮范圍L2成為一半時，如圖9(b)及圖9(c) 所示，不改變綠色及藍色頻帶光的光量比，而如圖9(d)所示，能夠生成第一、第二光源 范圍L12中的各色光的平均光量相等的白色光。如此，與熒光輪71的旋轉對應，通過光源控制機構執(zhí)行第一光源72及第二光源82的點亮控制，從而能夠依次射出綠色(G)、紅色(R)、藍色(B)、白色(W)而向導光 裝置75入射。而且，通過射出白色光，能夠實現(xiàn)亮度提高。另外，不使第二光源82的負荷下降，相反地使第一光源72的負荷上升，從而能 夠將各色光的平均光量調整為相等。這種情況下，如圖10(b)、(C)所示，在第一光源點 亮范圍Ll中，使第一光源72以額定負荷工作，相對于此，在第一、第二光源點亮范圍 L12中，施加額定時的約2倍等的負荷而使第一光源72工作時，如圖10(a)所示，紅色 光的光量比不下降，如圖10(d)所示，能夠生成明亮的白色光，從而能夠實現(xiàn)亮度的進 一步提尚。此外，即使將第一光源72在1/4范圍中瞬間地提高輸出而達到過負荷(額定負 荷值以上)，由于在其它的1/4范圍(第二光源點亮范圍L2)中處于第一光源熄滅范圍， 因此也能夠維持負荷平均的額定值。如此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種光源裝置63及具備了該光源裝置63的投影器 10，該光源裝置63具備使熒光體激發(fā)的第一光源72;具有發(fā)光效率良好的種類的熒光 體的熒光輪71 ；不在熒光輪71上形成例如作為發(fā)光效率比較低的種類的熒光體的紅色熒 光體，而發(fā)出與該低發(fā)光效率的熒光體相對應的紅色的波長頻帶光的單色光源即第二光 源82，由此能夠提高畫面的亮度。另外，在以跨熒光輪71的熒光發(fā)光部IB、IG的邊界的方式將來自第一光源72 的光向熒光發(fā)光部IB、IG的邊界照射，以包含跨該邊界的期間的方式將光從第一光源 72向熒光輪71照射時，也使第二光源82點亮，將從熒光輪71發(fā)出的綠色波長頻帶光及 藍色波長頻帶光和從第二光源82發(fā)出的紅色波長頻帶光合成，由此能夠生成白色波長頻 帶光，因此能夠提供一種能夠進一步提高畫面的亮度的光源裝置63和具備了該光源裝置 63的投影器10。并且，關于光源裝置63中采用的光源的種類或熒光輪71的結構，并不局限于上 述的形態(tài)。例如，可以在第一光源72中使用發(fā)光二極管，也可以在第二光源82中采用 激光發(fā)光器。此外，通過在作為激發(fā)光源的第一光源72中采用激光發(fā)光器，能夠發(fā)出高 輸出的激發(fā)光而高效率地使熒光體激發(fā)，通過在第二光源82中采用發(fā)光二極管，能夠抑 制產品成本。
另外，第一光源72并不局限于發(fā)出紫外區(qū)域的波長頻帶光的光源的情況，而能夠采用藍色波長頻帶的發(fā)光二極管或激光發(fā)光器。以下，說明在第一光源72中采用藍色 激光發(fā)光器的變形例。在第一光源72中采用藍色波長頻帶的激光發(fā)光器時，如圖11所示，在熒光輪71 中，取代上述的藍色熒光發(fā)光部1B(參照圖4)而將該扇形區(qū)域形成作為不吸收藍色激發(fā) 光而使其透過的透過部2。該透過部2是使來自第一光源72的藍色波長頻帶光透過且在與第一光源72側相 反側的面上具有擴散層141的半圓狀的擴散板。具體來說，該擴散層141通過對半圓板 的透明基材實施基于噴射加工等的劃紋(目粗)處理等的光學處理，而形成為使入射的 藍色光源光透過時施加擴散效果的層。此外，作為擴散層141，除了對該透明基材的表面實施光學處理之外，也可以通 過固接光學物質即帶狀的固體物來形成。而且，也可以在與第一光源72相反側的面上不 形成擴散層141而在第一光源72側的面上形成擴散層141。因此，藍色波長頻帶的激光從第一光源72向擴散層141照射時，由于擴散層 141對入射的藍色光源光施加擴散效果，因此從擴散層141射出作為與來自綠色熒光體層 131G的射出光(綠色熒光光)同樣的擴散光的藍色光，該藍色光經由導光光學系統(tǒng)入射 到導光裝置75。如此，在通過具有綠色熒光體層131G的綠色熒光發(fā)光部IG和具有擴散層141 的透過部2形成熒光輪71，并從第一光源72發(fā)出激發(fā)光作為藍色波長頻帶光的結構下， 光源控制機構執(zhí)行與上述相同的光源控制，從而起到同樣的效果。而且，能夠將來自第 一光源72的藍色光原封不動地利用作為來自光源裝置63的射出光，因此能夠抑制比較高 價的熒光體的使用而抑制產品成本。另外，作為熒光輪71的熒光發(fā)光部1的基材，并不局限于透明基材，也能夠使 用金屬基材。以下，參照圖12，說明使用了金屬基材的熒光輪71。在該熒光輪71中， 取代上述熒光發(fā)光部1的透明基材而采用金屬基材。并且，在金屬基材的第一光源72側的表面上形成有使光反射的反射面。S卩，該 基材是實施了鏡面加工的半圓形狀的反射板，另外的半圓部分作為透明基材而形成有擴 散層141。而且，第一光源72配置在形成有熒光體層131的一側。因此，熒光體層131的熒光體將藍色光源光作為激發(fā)光吸收而全方位射出綠色 波長頻帶的熒光光時，朝向第一光源72側射出的綠色熒光光經由后述的導光光學系統(tǒng)而 向導光裝置75入射。而且，向基材側射出的綠色熒光光通過反射層(未圖示)反射，該 反射光的多數(shù)作為來自熒光輪71的射出光而經由導光光學系統(tǒng)向導光裝置75入射。另外，未被熒光體層131的熒光體吸收而向反射層照射的藍色光源光也被反射 層反射，能夠再次向熒光體層131側射出而激發(fā)熒光體。由此，能夠提高藍色光源光的 利用效率，從而發(fā)出更明亮地發(fā)光。此外，通過反射層反射且未被熒光體吸收而從熒光體層131返回第一光源72側 的藍色光源光與綠色熒光光一起從熒光體層131向第一光源72側前進，而該藍色光源光 通過使綠色光反射且使藍色光透過的分色鏡即第一光軸變換鏡157a與綠色熒光光分離。 艮口，在從熒光輪71向第一光源72側射出的光中，僅綠色熒光光被分色鏡反射，經由導光光學系統(tǒng)的其它鏡或透鏡而向導光裝置75入射。參照圖13，說明將基材作為反射板時的導光光學系統(tǒng)的一例。該導光光學系統(tǒng)具備配置在第一光源72的光軸上而使來自第一光源72的光以90度的角度改變方向進行 反射的反射鏡組160。而且，該導光光學系統(tǒng)包括使從熒光輪71及第二光源82射出的規(guī) 定的波長頻帶光反射或透過并使來自該熒光輪71的藍色光及綠色光和來自第二光源82的 紅色光會聚到同一光路上的分色鏡或反射鏡、使各色波長頻帶的光線束會聚的透鏡等。具體來說，該導光光學系統(tǒng)具有配置在第一光源72與熒光輪71之間而使第一光 源72的光透過且使來自熒光體的熒光光反射的分色鏡即第一光軸變換鏡157a。而且， 該導光光學系統(tǒng)具有使透過熒光輪71的透過部2的第一光源72的光和由第一光軸變換鏡 157a反射的熒光光以及從第二光源82發(fā)出的光會聚到同一光路上且能夠朝同一方向射出 的多個反射鏡或分色鏡即第二至第四光軸變換鏡157b、157c、157d。并且，第一光軸變換鏡157a在通過反射鏡組160以90度的角度改變了方向的第 一光源72的光軸上且第二光源82的光軸上配置在第一光源72與熒光輪71之間。該第 一光軸變換鏡157a使從第一光源72發(fā)出的作為激發(fā)光的藍色光源光及來自第二光源82 的紅色光源光透過，且使從熒光輪71的熒光體層131的熒光體射出的綠色波長頻帶的熒 光光以90度的角度改變方向而反射。第二光軸變換鏡157b是在通過反射鏡組160變換后的第一光源72的光軸上相對 于熒光輪71而配置在與第一光源72相反側的位置，并使透過熒光輪71的透過部2中的 擴散層141的藍色光源光的光軸變換90度的通常的反射鏡。S卩，該第二光軸變換鏡157b 將從熒光輪71射出的藍色波長頻帶光以90度的角度改變方向而進行反射。此外，也可 以不將第二光軸變換鏡157b作為反射鏡而作為能夠反射藍色波長頻帶光的分色鏡。第三光軸變換鏡157c是在通過第一光軸變換鏡157a變換的綠色熒光光的光軸上 (即，第二光源82的光軸上)配置成與第一光軸變換鏡157a對置，且使通過第一光軸變 換鏡157a變換后的熒光光及第二光源82的光軸變換90度的反射鏡。S卩，第三光軸變換 鏡157c使通過第一光軸變換鏡157a反射的綠色熒光光及來自第二光源82的紅色光源光 以90度的角度改變方向而進行反射。此外，也可以不將第三光軸變換鏡157c作為反射 鏡而作為能夠反射綠色光及紅色光的分色鏡。第四光軸變換鏡157d與第二光軸變換鏡157b和第三光軸變換鏡157c對置配置， 且配置在通過第二光軸變換鏡157b反射的藍色光源光的光軸與通過第三光軸變換鏡157c 反射的綠色熒光光及紅色光源光的光軸交叉的位置，使由第二光軸變換鏡157b反射的藍 色光源光透過而筆直前進，并對由第三光軸變換鏡157c反射的紅色及綠色波長頻帶的光 以改變90度的角度的方向的方式進行反射。由此，透過第四光軸變換鏡157d的藍色光源光和通過第四光軸變換鏡157d反 射的紅色光源光及綠色熒光光會聚到同一光路上，并且上述全部顏色的光向同一方向射
出ο如此，通過在導光光學系統(tǒng)上配置四個光軸變換鏡157，該光源裝置63能夠使 從熒光輪71向不同的方向射出的藍色光及綠色光的光軸和從第二光源82發(fā)出的紅色光的 光軸變換而與導光裝置75的光軸一致。由此，能夠使各色光會聚到同一光路上且朝同一 方向射出，因此能夠使從該光源裝置63射出的各色光依次向導光裝置75入射。
并且，該導光光學系統(tǒng)通過在如上所述的第一光源72與熒光輪71之間及在來自 熒光輪71的熒光光或透過熒光輪71的光源光的路徑上配置有與分色鏡等鏡一起使光會聚 的多個透鏡的透鏡和鏡形成。由此，能夠使由鏡改變了前進方向的光線束通過透鏡會聚 而高效地使光向導光裝置75入射。具體來說，從多個第一光源72發(fā)出的藍色光通過準直透鏡150成為增加了指向 性的平行光，并通過配置在反射鏡組160與第一光軸變換鏡157a之間的第一凸透鏡153a 會聚。而且，通過在熒光輪71的表背兩面附近分別配置聚光透鏡組155，能夠將由第一 凸透鏡153a會聚的藍色頻帶光通過聚光透鏡組155以更加會聚的狀態(tài)向熒光輪71照射， 并且從熒光輪71的表背兩面射出的各光線束也分別被會聚。同樣地，通過在第二光源82 的出射面附近配置聚光透鏡組155，將從第二光源82發(fā)出的光線束會聚而向第一光軸變 換鏡157a照射。此外，在第二光軸變換鏡157b與第四光軸 變換鏡157d之間配置第二凸透鏡 153b，在第一光軸變換鏡157a與第三光軸變換鏡157c之間配置第三凸透鏡153c，在第三 光軸變換鏡157c與第四光軸變換鏡157d之間配置第四凸透鏡153d，此外，在第四光軸變 換鏡157d與導光裝置75之間配置導光裝置入射透鏡154，因此，來自熒光輪71及第二光 源82的光作為會聚后的光線束向導光裝置75入射。另外，經由準直透鏡150而從第一光源72發(fā)出的藍色光源光通過第一凸透鏡 153a會聚，并透過第一光軸變換鏡157a，通過聚光透鏡組155更加會聚而向熒光輪71的 熒光體層131或擴散層141照射。并且，光源光照射到熒光輪71的透過部2的擴散層141時，透過擴散層141而成 為擴散光的藍色光源光通過在熒光輪71的與第一光源72側反方向配置的聚光透鏡組155 會聚而向第二光軸變換鏡157b照射。然后，藍色光源光被第二光軸變換鏡157b反射， 通過第二凸透鏡153b會聚后，透過第四光軸變換鏡157d，并通過導光裝置入射透鏡154 會聚而向導光裝置75入射。并且，光源光照射到熒光輪71的熒光發(fā)光部1的熒光體層131時，綠色波長 頻帶的熒光光向第一光源72側射出。然后，熒光光通過熒光輪71的第一光源72側的 聚光透鏡組155會聚而向第一光軸變換鏡157a照射。在此，熒光光被第一光軸變換鏡 157a反射，但是未被熒光體層131的熒光體吸收而反射的藍色光源光透過第一光軸變換 鏡157a。由此，綠色熒光光和藍色光源光分離，因此能夠防止色純度的下降。另外，通過第一光軸變換鏡157a反射的熒光光通過第三凸透鏡153c會聚而向第 三光軸變換鏡157c照射。然后，熒光光通過第三光軸變換鏡157c反射而通過第四凸透 鏡153d會聚后向第四光軸變換鏡157d照射。然后，熒光光通過第四光軸變換鏡157d反 射并通過導光裝置入射透鏡154會聚而向導光裝置75入射。并且，從第二光源82發(fā)出而通過聚光透鏡組155會聚的紅色光源光透過第一光 軸變換鏡157a，與上述的綠色熒光光同樣，在通過第三光軸變換鏡157c及第四光軸變換 鏡157d引導時，通過第三凸透鏡153c、第四凸透鏡153d、及導光裝置入射透鏡154會聚 而向導光裝置75入射。通過如此構成導光光學系統(tǒng)，從熒光輪71射出的光中僅存在綠色熒光光和從熒 光輪71反射的藍色光源光，但是通過將作為分色鏡的第一光軸變換鏡157a配設在第一光源72與熒光輪71之間，能夠將綠色波長頻帶的熒光光中混有的通過熒光輪71反射的藍色光源光截斷，因此能夠提供一種可靠地防止熒光中混有光源光的情況的能夠射出色純 度高的各色光的光源裝置63和具備該光源裝置63的投影器10。并且，與上述同樣，光源控制機構執(zhí)行使熒光輪71旋轉并從第一光源72和第二 光源82以不同的時刻發(fā)光的光源控制時，綠色、紅色、藍色及白色的波長頻帶光經由導 光光學系統(tǒng)依次向導光裝置75入射，投影器10的顯示元件51即DMD根據(jù)數(shù)據(jù)分時顯 示各色光，從而能夠在屏幕上生成明亮的彩色圖像。并且，也存在不在熒光輪71的透過部2上設置擴散層141而通過通常的玻璃板 或在周圍形成有框架的作為透孔的空間形成透過部2，并將施加擴散效果的光學部件固定 配置在熒光輪71附近的第一光源72側或熒光輪71的出射側等的激光的光路上的情況。 而且，該光源裝置63中，第一光源72及第二光源82都為發(fā)光二極管時，也存在形成為 不在透過部2或光路上設置擴散層141的結構的情況。如此，通過使形成熒光體層的基材為具有反射面的金屬基材，也能夠提供一種 能夠提高畫面的亮度的光源裝置63和具備了該光源裝置63的投影器10。而且，通過采 用導熱率高的金屬基材，能夠高效地冷卻作為光射出體的熒光輪71。另外，本發(fā)明并不局限于以上的實施例，而在不脫離發(fā)明的主要內容的范圍內 能夠自由變更、改良。例如，光源控制機構也可以不設置于投影器10而獨立地設置于光 源裝置63。而且，各光學部品的布局也不局限于上述的結構(參照圖5及圖13)而能夠 采用各種布局。如此，光源裝置63能夠采用各種光學布局，因此不僅能夠提高如上所述的畫面 的亮度，而且能夠提高相對于安裝此種光源裝置63的投影器10等設備的配置自由度。另外，在上述的實施例中，為了進行光軸方向的變換或根據(jù)波長選擇透過及反 射而使用分色鏡，但是并不局限于此，例如也可以利用分色棱鏡等其它的代替機構來置 換上述的分色鏡。此外，在作為光射出體的熒光輪71的基材上形成的扇形區(qū)域并不局限于等分形 成的情況，也存在不等分且形成三個以上的區(qū)域的情況。并且，光源控制機構控制的第一光源72及第二光源82的點亮時間也不局限于上 述例子，自由地改變第一光源72和第二光源82的點亮時間來改變各色的射出時間，從而 能夠執(zhí)行幅度較寬的明亮模式。另外，光源控制機構控制第一光源72和第二光源82的點亮時間，使各色光的射 出時間變短，從而能夠自由地進行亮度的調整。而且，也可以形成光源控制機構控制第 一光源72或第二光源82，以使在射出規(guī)定的波長頻帶光時抑制光源輸出的結構，來調整 色調。另外，也存在使熒光輪71不為圓板形狀而形成為矩形形狀的光射出體進行固定 配置的情況。這種情況下，在第一光源72與光射出體之間配設使來自第一光源72的光 的照射方向變化的調整裝置，或者，設置以使第一光源72的位置及/或照射方向變化的 方式進行驅動的光源驅動裝置，從而使來自第一光源72的光的照射點依次位于各扇形區(qū) 域，由此能夠使各色光經由導光光學系統(tǒng)向導光裝置75入射。并且，作為調整裝置，能 夠采用例如使用了 KTN結晶、音響光學元件、MEMS鏡等的光偏振器。
此外，本發(fā)明并不局限于上述的實施方式，在實施階段在不脫離其主要內容的 范圍內能夠進行各種變形。而且，通過上述的實施方式執(zhí)行的功能也可以盡可能地適當 組合來實施。在上述的實施方式中含有各種階段，通過公開的多個結構要件的適當?shù)慕M合能挑選出各種發(fā)明。例如，從實施方式所示的全部結構要件中去除幾個結構要件，只 要也能得到效果，就能夠挑選出去除了該結構要件的結構作為發(fā)明。
權利要求
1.一種光源裝置，其特征在于，具備第一光源，其發(fā)出規(guī)定的波長頻帶光；光射出體，其在基材上具有多個扇形區(qū)域，通過來自所述第一光源的光向所述多個 扇形區(qū)域照射而在該每個扇形區(qū)域依次射出各自不同的波長頻帶光；第二光源，其發(fā)出與從所述第一光源發(fā)出的光及從所述光射出體射出的光不同的波 長頻帶光；導光光學系統(tǒng)，其將從所述光射出體射出的光及從所述第二光源發(fā)出的光引導到同 一光路上；光源控制機構，其分別控制所述第一光源及第二光源的發(fā)光，所述光源控制機構在所述第二光源點亮時，以包括使來自所述第一光源的光向所述 光射出體的規(guī)定的相鄰的扇形區(qū)域的邊界照射的期間的方式控制所述第一光源及第二光 源點亮。
2.根據(jù)權利要求1所述的光源裝置，其中，所述光射出體是所述多個扇形區(qū)域的至少一個具有熒光體層的熒光發(fā)光部，該熒光 體層接受來自所述第一光源的光而發(fā)出與來自所述第一光源的光不同的波長頻帶光。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光源裝置，其中，所述第一光源是紫外區(qū)域的激光發(fā)光器。
4.根據(jù)權利要求2所述的光源裝置，其中，所述熒光發(fā)光部的熒光體是接受所述第一光源的光而至少發(fā)出藍色的波長頻帶光的 熒光體和至少發(fā)出綠色的波長頻帶光的熒光體。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的光源裝置，其中，所述第一光源是藍色波長頻帶的激光發(fā)光器，所述光射出體中的多個扇形區(qū)域的至少一個為使來自所述第一光源的光透過的透過部。
6.根據(jù)權利要求5所述的光源裝置，其中，在所述光射出體中的多個扇形區(qū)域內的一個中配置的熒光體是接受所述第一光源的 光而至少發(fā)出綠色的波長頻帶光的熒光體。
7.根據(jù)權利要求5所述的光源裝置，其中，在所述光射出體的透過部形成有使來自所述第一光源的光擴散的擴散層。
8.根據(jù)權利要求1所述的光源裝置，其中，所述多個扇形區(qū)域的至少一個具有熒光發(fā)光部，該熒光發(fā)光部的熒光體層配置在使 光透過的透明基材上，所述導光光學系統(tǒng)在所述第一光源的光軸與第二光源的光軸交叉的位置上配置有分 色鏡，該分色鏡使來自所述光射出體的光透過且使來自所述第二光源的光反射，或使來 自所述光射出體的光反射且使來自所述第二光源的光透過。
9.根據(jù)權利要求8所述的光源裝置，其中，在配置有所述熒光體層的所述熒光發(fā)光部的面上形成有使所述第一光源的光透過且 使其它波長頻帶光反射的分色層。
10.根據(jù)權利要求1所述的光源裝置，其中，所述多個扇形區(qū)域的至少一個具有熒光發(fā)光部，該熒光發(fā)光部中的配置熒光體層的 基材是具有使光反射的反射面的反射板，所述導光光學系統(tǒng)具有配置在所述第一光源與光射出體之間而使所述第一光源的 光透過且使來自所述熒光體的熒光光反射的分色鏡；使透過所述光射出體的透過部的所 述第一光源的光、由所述分色鏡反射的熒光光以及從所述第二光源發(fā)出的光會聚到同一 光路上且能夠朝同一方向射出的多個反射鏡或分色鏡。
11.根據(jù)權利要求1所述的光源裝置，其中，所述第二光源是紅色波長頻帶的發(fā)光二極管。
12.根據(jù)權利要求1所述的光源裝置，其中，所述光射出體是由能夠進行旋轉控制的基材構成的熒光輪。
13.根據(jù)權利要求1所述的光源裝置，其中，所述光射出體具有形成為相互鄰接的半圓形狀的兩個扇形區(qū)域，所述光源控制機構如下控制第一及第二光源的點亮以在所述兩個扇形區(qū)域的一個 邊界包括通過兩個扇形區(qū)域的邊界的期間的方式從所述第一光源照射光時使第二光源點 亮，由此從光源裝置射出將來自所述光射出體的兩種波長頻帶光和來自第二光源的光合 成后的合成光，以在所述兩個扇形區(qū)域的另一邊界包含通過兩個扇形區(qū)域的邊界的期間 的方式使第一光源熄滅時使第二光源點亮，由此從光源裝置僅射出來自第二光源的光。
14.一種投影器，其具備權利要求1所述的光源裝置；顯示元件；將來自所述光源裝置的光向所述顯示元件導光的光源側光學系統(tǒng)；將從所述顯示元件射出的圖像向屏幕投影的投影側光學系統(tǒng)；控制所述光源裝置和顯示元件的投影器控制機構。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高亮度的光源裝置和具備該光源裝置的投影器。本發(fā)明的投影器具有光源裝置，該光源裝置具備具有熒光發(fā)光部(1B、1G)的熒光輪(71)，該熒光發(fā)光部(1B、1G)接受激發(fā)光而發(fā)出綠色及藍色光；將紫外區(qū)域的激發(fā)光向熒光發(fā)光部(1B、1G)照射的第一光源；發(fā)出紅色光的第二光源；將來自熒光輪(71)的光及來自第二光源的光引導到同一光路上的導光光學系統(tǒng)；分別控制各光源的發(fā)光的光源控制機構，其中，光源控制機構在來自第一光源的光照射到熒光發(fā)光部(1B、1G)的邊界時使第二光源點亮，將來自熒光輪(71)的綠色及藍色光和來自第二光源的紅色光合成而生成白色光。
文檔編號F21V13/00GK102023468SQ201010283520
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權日2009年9月15日
發(fā)明者巖永正國 申請人:卡西歐計算機株式會社