CN101937127A - 光源装置和投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高亮度的光源装置和具有该光源装置的投影机。该光源装置具有：荧光轮，在可旋转控制的基材上具有多个分段区域，将基材的分段区域的至少一个作为反射部，在反射部上形成接受激发光而发出规定波段光的荧光体层，将没有形成荧光体层的分段区域作为使光透射的透射部；第一光源，向荧光体照射可见光区域的激发光；第二光源，发出与从荧光体层射出的荧光和从第一光源射出的激发光不同的波段光；聚光光学系统，使从荧光轮射出的光和从第二光源射出的光聚光在同一光路上；以及光源控制机构，控制第一光源和第二光源的发光。

Description

光源装置和投影机

技术领域

本发明涉及光源装置和具有该光源装置的投影机。

背景技术

目前，较多地使用作为将个人计算机的画面和视频图像还有存储卡等中所存储的图像数据的图像等投影到屏幕上的图像投影装置的数据投影机。该投影机是使从光源射出的光聚光在被称作DMD(数字微镜设备)的微镜显示元件或液晶板上，在屏幕上显示彩色图像的设备。

在这样的投影机中，以前是以将高亮度的放电灯作为光源的设备为主流，但近年来提出了许多使用发光二极管或激光二极管、或者有机EL、荧光体发光等作为光源的开发和提案。例如，在日本特开2004-341105号公报中提出了一种光源装置，该光源装置具有由圆板状的透明基材构成的荧光轮和固体光源，上述荧光轮配设有接受从固体光源射出的作为激发光的紫外线后将其变换成可见光的荧光体层。但是，虽然能够向形成在轮面上的荧光体层照射作为激发光的紫外线后，使其发出红色、绿色、蓝色波段的荧光，但由于红色荧光体的发光效率低于其他荧光体的发光效率，因此有红色的亮度不足的问题。

发明内容

本发明是鉴于这样的现有技术的问题点而完成的，其目的在于提供一种光源装置和具有该光源装置的投影机，该光源装置通过具备：具有发光效率良好的种类的荧光体的荧光轮；使荧光体激发的光源；和射出与发光效率比较低的种类的荧光体相对应的波段光的单色光源，能够提高画面亮度。

本发明的光源装置和投影机的特征在于，具备：发光板，在基材上具有多个分段区域，将上述多个分段区域的至少一个作为反射部，在该反射部上形成接受激发光而发出规定波段光的荧光体层，将上述多个分段区域的至少一个作为使光透射的透射部；第一光源，向上述荧光体照射激发光；第二光源，发出与从上述荧光体层射出的荧光和从上述第一光源射出的激发光不同的波段光；聚光光学系统，使从上述发光板射出的光和从上述第二光源射出的光聚光在同一光路上；以及光源控制机构，控制上述第一光源和第二光源的发光。

附图说明

可以根据以下的详细说明和附图充分理解本发明，但这些是专门用于说明的，不限定本发明的范围。在此，

图1是示出具有本发明的实施例涉及的光源装置的投影机的外观立体图。

图2是示出具有本发明的实施例涉及的光源装置的投影机的功能电路块的图。

图3是示出具有本发明的实施例涉及的光源装置的投影机的内部构造的平面模式图。

图4是本发明的实施例涉及的荧光轮的正面模式图和示出一部分截面的平面模式图。

图5是本发明的实施例涉及的光源装置的平面模式图。

图6是示出本发明的实施例涉及的第一光源和第二光源的点灯范围的荧光轮的正面模式图。

图7是本发明的实施例涉及的光源装置中的其他方式的荧光轮的正面模式图。

具体实施方式

以下，使用附图，说明用于实施本发明的最佳方式。但是，在以下叙述的实施方式中，为了实施本发明而施加了技术上优选的各种各样的限定，但并不是将发明的范围限定于以下的实施方式和图示例。

本发明的投影机10具备：光源装置63；显示元件51；冷却风扇；光源侧光学系统62，将来自光源装置63的光引导到显示元件51上；投影侧光学系统90，将从显示元件51射出的图像投影到屏幕上；投影机控制机构，控制光源装置63和显示元件51；和光源控制电路41，是控制光源装置63的第一光源72和第二光源82的发光的光源控制机构。

该光源装置63具有作为发光板的荧光轮71。荧光轮71在可旋转控制的基材上具有两个相互邻接的半圆形状的分段区域。将一方的分段区域即第一区域1作为反射部，在该反射部上形成接受激发光而发出绿色波段光的荧光体的层131。将另一方的分段区域即第二区域2作为透射部，使光透射。光源装置63具有：第一光源72，向荧光体照射可见光区域的激发光；第二光源82，发出与从荧光体层131射出的荧光和从第一光源72射出的激发光不同的波段光；以及聚光光学系统，使从荧光轮71射出的光和从第二光源82射出的光聚光在同一光路上。

并且，聚光光学系统具有第一光轴变换镜151a以及第二至第四光轴变换镜151b、151c、151d。第一光轴变换镜151a是配置在第一光源72与荧光轮71之间，使激发光和来自第二光源82的光透射并且使来自荧光体的荧光反射的分色镜。第二至第四光轴变换镜151b、151c、151d是将透射了荧光轮71的透射部后的激发光、在第一光轴变换镜151a上反射后的荧光和从第二光源82射出的光聚光在同一光路上并且能朝向相同方向射出的多个反射镜或分色镜。

并且，在第一区域1中使用的基材是由铜板或铝等热传导性部件构成的不透明基材，在第二区域2中使用的基材由玻璃基材或者透明树脂基材形成。此外，在作为反射部的第一区域1的基材中的、配置有荧光体的层131的一侧的表面上，利用银蒸镀等形成使光反射的反射层，在该反射层上形成有荧光体层131。

并且，在作为透射部的第二区域2的基材上形成有使透射的来自第一光源72的光扩散的扩散层141。

此外，第一光源72是激光发光器，射出波长比绿色荧光体的层131所发出的绿色的波段光短的蓝色的波段光。第二光源82是射出红色的波段光的发光二极管。

以下，基于附图详细说明本发明的实施例。图1是投影机10的外观立体图。再有，在本实施例中，左右表示相对于投影方向的左右方向，前后表示相对于从投影机10射出的光束的前进方向的前后方向。投影机10如图1所示，是大致长方体形状，在成为主体壳体的前方侧板的正面面板12的一侧具有覆盖投影口11的镜头盖19，并且在该正面面板12上设置有多个排气孔17。另外，未图示，但还具有接收来自遥控装置的控制信号的Ir接收部。

此外，在作为主体壳体的上面面板11上设置有键/指示器部37，在该键/指示器部37上配置有电源开关键和报告电源的开启或关闭的电力指示器、切换投影的开启与关闭的投影开关键、在光源装置、显示元件或控制电路等过热时进行报告的过热指示器等的键或指示器。

另外，在主体壳体的背面，在背面面板上设置有设有USB端子和图像信号输入用的D-SUB端子、S端子、RCA端子等的输入输出连接器部及电源适配器等的各种端子20。再有，在作为未图示的主体壳体侧板的右侧面板14和作为图1中示出的侧板的左侧面板15的下部附近分别形成有多个吸气孔18。

下面，关于投影机10的投影机控制机构，使用图2的框图进行叙述。投影机控制机构包括控制部38、输入输出接口22、图像变换部23、显示编码器24、显示驱动部26等，从输入输出连接器部21输入的各种规格的图像信号，经输入输出接口22和系统总线(SB)，在图像变换部23中被变换成统一为适于显示的规定格式的图像信号，之后输出到显示编码器24中。

此外，显示编码器24使所输入的图像信号展开存储在视频RAM25中，之后根据该视频RAM25的存储内容生成视频信号并输出到显示驱动部26中。

显示驱动部26对应于从显示编码器24输出的图像信号以适当帧速率驱动作为空间的光调制元件(SOM)的显示元件51，通过经光源侧光学系统向显示元件51入射从光源装置63射出的光束，用显示元件51的反射光形成光像，经作为投影侧光学系统的投影系统透镜群，在未图示的屏幕上投影显示图像。再有，利用透镜马达45对该投影侧光学系统的可动透镜群97进行用于变焦调整或对焦调整的驱动。

此外，图像压缩展开部31进行记录处理，利用ADCT和霍夫曼编码等处理，对图像信号的亮度信号和色差信号进行数据压缩，然后依次写入到作为自由拆装的记录媒体的存储卡32中。另外，图像压缩展开部31在再现模式时读出存储卡32中记录的图像数据，将构成一系列动画的各个图像数据以1帧为单位进行展开，将该图像数据经图像变换部23输出到显示编码器24，根据存储卡32中存储的图像数据进行能够进行动画等的显示的处理。

控制部38负责投影机10内的各电路的动作控制，包括CPU、固定地存储有各种设置等的动作程序的ROM以及作为工作存储器使用的RAM等。

由设置在主体壳体的上面面板11上的主键和指示器等构成的键/指示器部37的操作信号被直接送出给控制部38，在Ir接收部35中接收来自遥控装置的键操作信号，将在Ir处理部36中解调后的代码信号输出到控制部38。

再有，在控制部38上经系统总线(SB)与连接有声音处理部47。该声音处理部47具有PCM声源等声源电路，在投影模式和再现模式时将声音数据模拟化，驱动扬声器48进行扩音放音。

此外，控制部38控制作为光源控制机构的光源控制电路41，该光源控制电路41按照图像信号控制光源装置63的第一光源和第二光源的发光。另外，控制部38还使冷却风扇驱动控制电路43进行利用设置在光源装置63等上的多个温度传感器的温度检测，并使其根据该温度检测结果控制冷却风扇的旋转速度。此外，控制部38还进行使冷却风扇驱动控制电路43利用定时器等在投影机主体的电源断开后也使冷却风扇持续旋转，或者根据基于温度传感器的温度检测结果使投影机主体的电源断开等的控制。

下面，关于该投影机10的内部构造进行叙述。图3是示出投影机10的内部构造的平面模式图。投影机10如图3所示，在右侧面板14的附近配置有安装有电源电路块101等的光源控制电路基板102，在大致中央配置有西罗克风扇型的鼓风机110，在该鼓风机110的附近配置有控制电路基板103，在正面面板12的附近配置有光源装置63，在左侧面板15的附近配置有光学系统单元70。此外，投影机10由划分用隔壁120将壳体内气密地划分为背面面板13侧的吸气侧空间室121和正面面板12侧的排气侧空间室122，将鼓风机110配置成：吸入口111位于吸气侧空间室121，吐出口113位于排气侧空间室122与吸气侧空间室121的边界上。

光学系统单元70是大致U字形形状，包括位于光源装置63附近的照明侧块78、位于背面面板13侧的图像生成块79、及位于照明侧块78与左侧面板15之间的投影侧块80这3个块。

该照明侧块78具有将从光源装置63射出的光引导到图像生成块79所具有的显示元件51的光源侧光学系统62的一部分。作为该照明侧块78所具有的光源侧光学系统62，有使从光源装置63射出的光束成为均匀的强度分布的光束的导光装置75和使透射了导光装置75后的光聚光的聚光透镜等。

图像生成块79作为光源侧光学系统62具有：光轴变更镜74，变更从导光装置75射出的光束的光轴方向；多个聚光透镜，使由该光像变更镜74反射的光聚光在显示元件51上；以及照射镜84，以规定的角度向显示元件51照射已透射了这些聚光透镜的光束。另外，图像生成块79具有作为显示元件51的DMD，在该显示元件51的背面面板13侧配置有用于冷却显示元件51的显示元件冷却装置53，防止显示元件51变成高温。

投影侧块80具有投影侧光学系统90的透镜群，该透镜群向屏幕放出由显示元件51反射而形成图像的光。作为该投影侧光学系统90，具有内装在固定镜筒中的固定透镜群93和内装在可动镜筒中的可动透镜群97，成为具有变焦功能的可变焦点型透镜，通过由透镜马达使可动透镜群97移动，能够进行变焦调整或对焦调整。

此外，在投影机10的内部构造中，在吸气侧空间室121内配置比光源装置63低温的部件，具体地说配置有光源控制电路基板102、鼓风机110、控制电路基板103、光学系统单元70的图像生成块79、光学系统单元70的投影侧块80、以及光学系统单元70的照明侧块78中的聚光透镜。

另一方面，在排气侧空间室122内配置有成为比较高温的光源装置63、光学系统单元70的照明侧块78所具有的导光装置75、以及排气温降低装置114。

并且，光源装置63具有：荧光轮71，是通过被照射光来射出作为原色的绿色和蓝色的波段光的发光板；轮马达73，是旋转驱动荧光轮71的驱动装置；多个第一光源72，向荧光轮71照射蓝色的波段光；以及第二光源82，射出作为原色的红色的波段光。

并且，将多个第一光源72配置成各第一光源72的光轴相对于导光装置75的光轴大致平行。此外，将第二光源82也配置成第二光源82的光轴相对于导光装置75的光轴大致平行。并且，将荧光轮71配置成，由反射镜群160变换了90度方向后的第一光源72的光轴与该荧光轮71的轮面大致正交。即，使荧光轮71旋转的轮马达73的旋转轴相对于由反射镜群160变换后的第一光源72的光轴成为平行。

该第一光源72向后述的配置在荧光轮71的外周部附近的荧光体层和扩散层照射光，设为射出作为波长比从荧光体层发出的绿色波段光短的可见光的蓝色波段的光的激光发光器。此外，第二光源82设为发出红色波段光的红色发光二极管。

作为该发光板的荧光轮71如图4(a)和图4(b)所示，是具有荧光体的层131的薄壁圆板形状的基材，在该基材的中央部形成与和轮马达73的连接部即圆柱状的旋转轴的形状相对应的圆形开口，通过在该圆形开口中插入旋转轴，并且马达毂与基材的中央部附近接合，该荧光轮71与轮马达73的旋转轴牢固地连接。

因此，该荧光轮71利用轮马达73一体地在圆周方向上旋转。轮马达73是以每秒大约120次等的旋转速度被投影机控制机构的控制部38驱动控制的驱动装置。即，荧光轮71能被旋转控制。

该基材具有两个相互邻接的半圆形状的分段区域。并且，将一方的分段区域即第一区域1作为反射部。作为该反射部的第一区域的基材由铜板或铝等热传导性部件所构成的不透明基材构成，在形成荧光体层131的第一光源72侧的面上，通过银蒸镀等形成反射来自第一光源72的蓝色光源光和在荧光体中生成的绿色波段的荧光的反射层，在该反射层上形成荧光体层131。

并且，在该基材的第一区域1中的外周部附近形成带状的凹部，在该凹部内形成荧光体层131。该荧光体层131是含有荧光体的层，所述荧光体通过被照射来自第一光源72的光而吸收来自该第一光源72的光作为激发光，通过被激发来发出作为原色的绿色波段光。再有，该荧光体层131包括荧光体晶体和粘合剂。

此外，没有配置荧光体层131的另一方的分段区域即第二区域2，被作为使第一光源72的蓝色光透射的透射部。该透射部即第二区域2在第一光源72侧的面上具有扩散层141。具体地说，通过对透明基材的第二区域2实施喷砂加工等的粗糙化处理等的光学处理，来形成该扩散层141，作为在入射的蓝色光源光透射时给予扩散效果的层。

再有，作为扩散层141，除了对该透明基材的表面实施光学处理以外，也可以通过固定作为光学物质的带状固体物来形成。此外，也可以不在第一光源72侧的面上形成扩散层141，而在与第一光源72相反侧的面上形成扩散层141。

由于这样地在两个分段区域中周方向邻接地配置荧光体层131和扩散层141，因此，通过向旋转的荧光轮71的荧光体层131和扩散层141依次照射蓝色光源光，在将从第一光源72射出的光源光作为激发光而照射到荧光轮71的荧光体层131上时，从荧光轮71向第一光源72侧射出绿色波段的荧光，在向荧光轮71的透射部的扩散层141照射了从第一光源72射出的光源光时，来自第一光源72的蓝色光源光被扩散透射到与第一光源72相反的一侧。

即，通过向旋转的荧光轮71照射来自第一光源72的光，该光源装置63能够将从形成在荧光轮71的反射部上的荧光体层131射出的绿色荧光和透射了荧光轮71的具有扩散层141的透射部的蓝色光源光分离后射出。

具体地说，该荧光体层131的荧光体吸收蓝色光源光作为激发光，全方位地射出绿色波段的荧光。其中，朝向第一光源72侧射出的绿色荧光经后述的聚光光学系统入射到导光装置75中，向基材侧射出的绿色荧光被反射层反射，该反射光的多数作为来自荧光轮71的射出光而经聚光光学系统入射到导光装置75中。

此外，不被荧光体层131的荧光体吸收而照射到反射层上的蓝色光源光还能够被反射层反射后再次向荧光体层131侧射出而使荧光体激发，因此，能够提高蓝色光源光的利用效率，从而明亮地发光。

并且，被反射层反射后不被荧光体吸收而从荧光体层131返回到第一光源72侧的蓝色光源光，也与绿色荧光一起从荧光体层131向第一光源72侧前进，通过使绿色光反射并且使蓝色光透射的分色镜将该蓝色光源光与绿色荧光分离开。即，从荧光轮71向第一光源72侧射出的光中，仅绿色荧光被分色镜反射，经聚光光学系统的其他镜和透镜入射到导光装置75中。

并且，在从第一光源72向扩散层141照射蓝色波段的激光时，对扩散层141所入射的蓝色光源光给予扩散效果，因此，从扩散层141射出成为与来自荧光体的层131的射出光(绿色荧光)同样的扩散光的蓝色光，该蓝色光经聚光光学系统入射到导光装置75中。

在此，作为荧光轮71的其他实施方式，用玻璃或透明树脂等透明基材形成荧光轮71的全部基材，并且在与第一光源72相反的一侧的面上形成荧光体层131，另外还在该透明基材中的荧光体层131与第一光源72之间形成分色层作为反射部，上述分色层仅反射特定波段光，具体的是透射激发光成分，反射其他波段成分的光。通过这样做，也能够采用使来自第一光源72的激发光透射后照射在荧光体层131上，用该分色层反射从荧光体层131全方位射出的光，来提高荧光的利用效率的结构。

但是，如本实施例这样地，通过将荧光轮71的作为设置有荧光体层131的基部的基材自身作为反射部，不在荧光轮71的面上设置基部为透明基材时所需要的仅反射特定波段光的特殊的反射层，能够使从荧光轮71射出的蓝色光源光和绿色荧光的射出光路分离，并且能够成为结构简单且容易制造的光源装置63。

此外，在将基板设为透明基材而设置了分色层的情况中，由于需要使激发光透射，因此，不能利用不被荧光体层131的荧光体吸收而透射的蓝色光，但在如本实施例这样地将基板作为反射部的情况下，由于能够不被荧光体层131的荧光体吸收地使照射到基部上的激发光反射后再次返回到荧光体层131，因此，不用追加特殊的光学部件(例如，具备在具有荧光体层的透明基材的射出侧设置的激发光反射层的透明基材)，而能够提高来自第一光源72的激发光的利用效率，能够更明亮地发光。

并且，如图5所示，该光源装置63具有：准直透镜150，配置在第一光源72的射出侧，将来自第一光源72的射出光变换成平行光；及反射镜群160，配置在第一光源72的光轴上，反射来自第一光源72的光，使其按照90度的角度变化方向。此外，该光源装置63还具有聚光光学系统，该聚光光学系统包括：分色镜或反射镜，使从荧光轮71和第二光源82射出的规定波段光反射或透射，将来自该荧光轮71的蓝色光和绿色光与来自第二光源82的红色光聚光在同一光路上；以及透镜等，该透镜对从荧光轮71射出后向导光装置75入射的光束进行聚光。

以下，关于本实施例的聚光光学系统进行叙述。该聚光光学系统具有配置在规定位置上的4个光轴变换镜151，通过变换，使从荧光轮71向不同方向射出后分离的绿色荧光的光轴和蓝色光源光的光轴与从第二光源82射出的红色光源光的光轴一致，并使各色的光聚光在同一光路上。

具体地说，该聚光光学系统具有第一光轴变换镜151a和第二至第四光轴变换镜151b、151c、151d。第一光轴变换镜151a是配置在第一光源72与荧光轮71之间，使激发光透射并且使来自荧光体的荧光反射的分色镜。第二至第四光轴变换镜151b、151c、151d是将透射了荧光轮71的透射部后的激发光、在第一光轴变换镜151a上反射后的荧光及从第二光源82射出的光聚光在同一光路上，并且使其能朝向相同方向射出的多个反射镜或分色镜。

并且，第一光轴变换镜151a在由反射镜群160按90度的角度变化了方向的第一光源72的光轴上，并且在第二光源82的光轴上，被配置在第一光源72与荧光轮71之间。此外，第一光轴变换镜151a是不使在反射镜群160上反射后的蓝色光源光(激发光)和第二光源82的光轴变化，并且使从荧光轮71射出的绿色荧光的光轴变换90度的分色镜。即，该第一光轴变换镜151a使从第一光源72射出的作为激发光的蓝色光源光和来自第二光源82的红色光源光透射，并且反射从荧光轮71的荧光体层131的荧光体射出的绿色波段的荧光，使其按照90度的角度变化方向。

第二光轴变换镜151b在由反射镜群160变换后的第一光源72的光轴上，相对于荧光轮71配置在与第一光源72相反的一侧的位置上，是使透射了荧光轮71的透射部中的扩散层141后的蓝色光源光的光轴变换90度的普通的反射镜。即，该第二光轴变换镜151b反射从荧光轮71射出的蓝色波段光，使其按90度的角度变化方向。再有，也可以不将第二光轴变换镜151b设为反射镜，而设为能反射蓝色波段光的分色镜。

第三光轴变换镜151c在由第一光轴变换镜151a变换的绿色荧光的光轴上(即，第二光源82的光轴)上，与第一光轴变换镜151a相对置地配置，是使被第一光轴变换镜151a变换后的荧光和第二光源82的光轴变换90度的反射镜。即，第三光轴变换镜151c反射由第一光轴变换镜151a反射后的绿色波段的荧光和来自第二光源82的红色光源光，使方向变化90度的角度。再有，也可以不将第三光轴变换镜151c设为反射镜，而设为能反射绿色光和红色光的分色镜。

第四光轴变换镜151d与第二光轴变换镜151b和第三光轴变换镜151c相对置地配置，是不使第二光轴变换镜151b变换后的蓝色光源光的光轴变化，并且将第三光轴变换镜151c变换后的红色和绿色荧光的光轴进一步变换90度的分色镜。即，第四光轴变换镜151d配置在由第二光轴变换镜151b反射后的蓝色光源光的光轴与由第三光轴变换镜151c反射后的绿色荧光和红色光源光的光轴交叉的位置上，使由第二光轴变换镜151b反射后的蓝色光源光透射直行，反射由第三光轴变换镜151c反射后的红色和绿色波段的光，使方向变化90度的角度。

由此，使透射了第四光轴变换镜151d的蓝色光源光和由第四光轴变换镜151d反射后的红色光源光及绿色荧光聚光在同一光路上，并且这些颜色的光全部被向同一方向射出。

通过这样地在聚光光学系统中配置4个光轴变换镜151，该光源装置63就能通过使从荧光轮71射出的蓝色光和绿色光的光轴以及从第二光源82射出的红色光的光轴变换而与导光装置75的光轴一致，来使各色光聚光在同一光路上并且能够朝向同一方向照射，因此能够将从该光源装置63射出的各色的光依次入射到导光装置75中。

并且，如上所述，在第一光源72与荧光轮71之间以及来自荧光轮71的荧光和透射了荧光轮71的光源光的路径上，由配置了与分色镜等镜一起使光聚光的多个透镜的透镜和镜形成该聚光光学系统。从而，能够使由镜改变了前进方向的光束被透镜聚光后高效地入射到导光装置75中。

具体地说，利用准直透镜150，使从多个第一光源72射出的蓝色光成为增加了指向性的平行光，并且利用配置在反射镜群160与第一光轴变换镜151a之间的第一凸透镜153a将该蓝色光聚光。此外，通过在荧光轮71的表里两面附近分别配置聚光透镜群155，由第一凸透镜153a聚光后的蓝色波段光以被聚光透镜群155进一步聚光后的状态照射到荧光轮71上，并且从荧光轮71的表里两面射出的各光束也分别被聚光。同样地，通过在第二光源82的射出面附近配置聚光透镜群155，从第二光源82射出的光束被聚光后照射到第一光轴变换镜151a上。

另外，由于在第二光轴变换镜151b与第四光轴变换镜151d之间配置第二凸透镜153b，在第一光轴变换镜151a与第三光轴变换镜151c之间配置第三凸透镜153c，在第三光轴变换镜151c与第四光轴变换镜151d之间配置第四凸透镜153d，还在第四光轴变换镜151d与导光装置75之间配置导光装置入射透镜154，因此，来自荧光轮71的射出光作为聚光后的光束而入射到导光装置75中。

由此，经准直透镜150从第一光源72射出的蓝色光源光，被第一凸透镜153a聚光后透射第一光轴变换镜151a，被聚光透镜群155进一步聚光后照射到荧光轮71的荧光体层131或扩散层141上。

并且，在向荧光轮71的作为透射部的第二区域2的扩散层141照射了光源光的情况下，透射扩散层141成为扩散光的蓝色光源光，被配置在荧光轮71的与第一光源72侧反方向上的聚光透镜群155聚光后，照射到第二光轴变换镜151b上。此外，蓝色光源光被第二光轴变换镜151b反射并在第二凸透镜153b上聚光后，透射第四光轴变换镜151d，由导光装置入射透镜154上聚光后向导光装置75入射。

并且，在向荧光轮71的作为反射部的第一区域1的荧光体层131照射了光源光的情况下，绿色波段的荧光向第一光源72侧射出。然后，荧光被荧光轮71的第一光源72侧的聚光透镜群155聚光后，照射到第一光轴变换镜151a上。在此，荧光被第一光轴变换镜151a反射，但不被荧光体层131的荧光体吸收而反射后的蓝色光源光却透射第一光轴变换镜151a。从而，能够将绿色荧光与蓝色光源光分离，防止色纯度的降低。

此外，被第一光轴变换镜151a反射后的荧光被第三凸透镜153c聚光后照射到第三光轴变换镜151c上。然后，荧光被第三光轴变换镜151c反射并在第四凸透镜153d上聚光之后，照射到第四光轴变换镜151d上。此外，荧光进一步被第四光轴变换镜151d反射并被导光装置入射透镜154聚光后向导光装置75入射。

并且，从第二光源82射出并被聚光透镜群155聚光的红色光源光，在透射第一光轴变换镜151a后，与上述绿色荧光同样地经第三光轴变换镜151c和第四光轴变换镜151d传导时，被第三凸透镜153c、第四凸透镜153d和导光装置入射透镜154聚光后向导光装置75入射。

通过这样地构成聚光光学系统，在从荧光轮71射出的光中，与绿色荧光一起还存在从荧光轮71反射的少许蓝色光源光，但通过在第一光源72与荧光轮71之间配设作为分色镜的第一光轴变换镜151a，能够切断混合在绿色波段的荧光中的被荧光轮71反射后的蓝色光源光，因此，能够提供一种能可靠地防止荧光中混有光源光的、射出色纯度高的各色光的光源装置63以及具有该光源装置63的投影机10。

并且，当使荧光轮71旋转并以不同的定时从第一光源72和第二光源82射出光时，红色、绿色和蓝色的波段光从荧光轮71经聚光光学系统依次入射到导光装置75中，投影机10的作为显示元件51的DMD通过分时显示各色的光，就能够在屏幕上生成彩色图像。

并且，利用光源控制机构分时控制第一光源72和第二光源82的点灭工作。该控制方法可以采用各种各样的方式，例如，作为该光源控制机构的光源控制电路41如图6(a)所示，将以第一区域1与第二区域2的边界的一方作为中心的中心角120度的扇形区域设定为第二光源点灯范围，将剩余的区域设定为第一光源点灯范围。从而，光源控制机构进行下述控制：在荧光轮71旋转从而固定配置的第一光源72的照射区域7的中心位于第二光源点灯范围上时，使第一光源72灭灯，并使第二光源82点灯，在第一光源72的照射区域7的中心位于第一光源点灯范围上时，使第二光源82灭灯，并使第一光源72点灯。

通过光源控制机构这样地控制第一光源72和第二光源82的点灯工作，在照射区域7的中心位于第二光源点灯范围上时，仅从第二光源82发出的红色光(R)经聚光光学系统从光源装置63射出并入射到导光装置75中。

并且，在照射区域7的中心位于第一光源点灯范围中的第一区域1上时，从第一光源72发出的蓝色光照射到荧光体层131，从接受该激发光的荧光体发出绿色荧光，因此，仅该绿色光(G)经聚光光学系统从光源装置63射出并入射到导光装置75中。再有，如上所述，向第一光源72侧反射的少许蓝色光成分被第一光轴变换镜151a与绿色光分离开。

此外，在照射区域7的中心位于第一光源点灯范围中的第二区域2上时，从第一光源72发出的蓝色光照射到扩散层141上，仅扩散透射了扩散层141的蓝色光(B)经聚光光学系统从光源装置63射出并入射到导光装置75中。

即，通过光源控制机构控制第一光源72和第二光源82的点灯时间，从光源装置63依次射出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的光，因此，投影机10通过按照数据用显示元件51分时显示入射的各色光，就能够在屏幕上生成彩色图像。

再有，以上构成为，图示的第二光源点灯范围在两个分段区域的边界的一方上，使第一光源72灭灯并使第二光源82点灯，但不限定于此，也可以构成为在两个分段区域的边界的两方上，使第一光源72灭灯并使第二光源82点灯，如红、绿、红、蓝这样地依次从光源装置63射出规定波段光。

再有，为了防止第一光源72和第二光源82的任意光源都成为未点灯的状态而导致亮度降低的情况，该光源控制机构将第一光源72和第二光源82的点灯和灭灯定时控制成为在使第一光源72和第二光源82的某一方灭灯前一点儿的时候使另一方光源点灯。

并且，由于设置发出红色光的第二光源82为单色光源，可以利用光源控制机构单独地控制第一光源72和第二光源82，因此，能够自由地改变第一光源72和第二光源82的点灯时间，能够提供具有较宽的亮度模式的光源装置63。

并且，光源控制机构也可以控制第一光源72和第二光源82的点灯时间来使各色光的射出时间变短，来自由地进行亮度的调整。此外，作为光源控制机构控制第一光源72和第二光源82使得仅在射出规定波段光时抑制光源输出的结构，能够调整色调。

此外，也可以仅在规定时间使第一光源72和第二光源82同时点灯，从光源装置63射出作为补色的洋红(M)和黄色(Y)的波段的光。具体地说，如图6(b)所示，当使第一光源72点灯，向第一区域1照射蓝色光源光时，射出绿色光(G)，当通过旋转而向第二区域2照射光源光时，射出蓝色光(B)，但若在射出了规定时间的蓝色光之后，使第二光源82点灯，就能够对透射了荧光轮71的蓝色光和从第二光源82射出的红色光进行合成，从光源装置63射出稳定的洋红的波段光(M)并使其入射到导光装置75中。

并且，若在射出了规定时间的洋红光(M)之后，仅使第一光源72灭灯，则从光源装置63射出来自第二光源82的红色光(R)，若在进一步射出了规定时间的红色光(R)之后，不使第二光源82灭灯，而使第一光源72点灯，则能够对来自第二光源82的红色光和从荧光轮72射出的绿色光进行合成，从光源装置63射出稳定的黄色(Y)的波段光并使其入射到导光装置75中。

通过这样，光源控制机构对第一光源72和第二光源82单独地进行点灯控制，并且进行以规定的定时使第一光源72和第二光源82仅在规定时间同时点灯的控制，使得仅在规定时间对接受来自第一光源72的光后从荧光轮71射出的光和从第二光源82射出的光进行合成，由此，不仅原色的波段光，而且也能够从光源装置63射出补色的波段光，能够提高光源装置63的亮度，实现颜色再现性的提高。

此外，如图4和图6所示，该荧光轮71不限定于形成为具有两个分段区域的情况，可以采用各种各样的结构。例如，如图7所示，也可以在荧光轮71上形成三个分段区域，第一区域1作为反射部，设置射出绿色光的绿色荧光体的层131，第二区域2形成为具有使蓝色光透射的扩散层141的透射部，在第三区域3中，通过覆盖设置掩模145来形成不让来自第一光源72的光源光透射的不透射部。

通过这样地在规定的分段区域中形成不让来自第一光源72的光透射的不透射部，并且在由不透射部切断了第一光源72的光时照射第二光源82，能够在保持使第一光源72点灯的状态下从光源装置63射出第二光源82的红色光(R)。

并且，形成在荧光轮71上的荧光体层131不限于发出绿色波段的荧光的荧光体的层131，也可以设置能够发出各种各样波段光的荧光体的层131。

并且，光源的种类也不限定于上述方式，也可以在第一光源72中使用蓝色发光二极管，在第二光源82中采用发出红色波段的激光的激光发光器。再有，通过在第一光源72中采用蓝色激光发光器，能够射出高输出的激发光，高效率地使荧光体激发，通过在第二光源82中采用红色发光二极管，能够抑制产品成本。

并且，在将第一光源72和第二光源82设为激光发光器的情况下，有时不在荧光轮71的透射部中设置扩散层141，而是利用普通的玻璃板或在周围形成框的作为透孔的空间来形成透射部，将给予扩散效果的光学部件固定配置在荧光轮71附近的第一光源72侧或荧光轮71的射出侧、第二光源82的射出侧附近等的激光的光路上。此外，有时在将第一光源72和第二光源82都设为发光二极管的情况下，该光源装置63也成为不在透射部和光路上设置扩散层141的结构。

这样地，根据本发明，通过具有：使荧光体激发的第一光源72；荧光轮71，具有发光效率良好的种类的荧光体；和第二光源82，是射出与低发光效率的荧光体相对应的红色波段光的单色光源，而不在荧光轮71上该发光效率比较低的种类的荧光体，例如红色荧光体，由此，能够提供一种能提高画面亮度的光源装置63和具有该光源装置63的投影机10。

此外，由于成为按照规定的定时向荧光轮71照射光源光的结构，因此，与总是向荧光轮71照光的情况相比，能够减少对荧光轮71的照射时间，抑制温度上升。从而，能够抑制因荧光体的温度上升所引起的发光效率的降低，提高荧光体的发光效率。

并且，通过在第一光源72中采用蓝色波段的激光发光器，能够高效地使荧光体激发而发光。此外，通过在荧光轮71中形成具有至少发出绿色波段光的荧光体的荧光体层131，能够生成作为原色的绿色的波段光。另外，通过在透射部中设置扩散层141，能够使具有指向性的激光扩散透射后，将作为原色的蓝色的波段光作为与荧光同样的扩散光，入射到导光装置75中。

另外，聚光光学系统不限定于如图5所示的结构，可以采用各种各样的光学设计。因此，该光源装置63可以改变第一光源72和第二光源82以及镜和透镜的种类和配置，采用各种各样的光学设计，所以如上所述，不仅能够提高画面的亮度，而且能够提高对于安装这样的光源装置63的投影机10等设备的配置自由度。

此外，本发明不限定于以上的实施例，可以在不脱离发明主旨的范围内自由地加以变更和改进。例如，光源控制机构不设置在投影机10中，而是单独地设置光源装置63。

另外，形成在基材上的分段区域不限定于等分形成的情况，也有时不等分地形成4个以上的区域。

此外，在上述的实施例中，假设在第一光源72中使用了蓝色波段的激光发光器，但不限于此，例如也可以使用紫外线波段的激光发光器。该情况下，期望在荧光轮71的透射部中配置发出与形成在反射部中的荧光体层131所发出的波段光不同的波段的光的荧光体层131。

此外，在上述实施例中，为了按照波长选择光轴方向的变换和光的透射及反射，假设采用了分色镜，但不限于此，例如也可以用分色棱镜等其他替代机构置换上述分色镜。

此外，作为第二光源82，不限定于发出红色波段光的光源的情况，除了红色波段光以外，也可以使用发出与从荧光体层131射出的荧光和从第一光源72射出的激发光不同的波段光的光源。

根据本发明，通过具有：使荧光体激发的光源；荧光轮，具有发光效率良好的种类的荧光体；和单色光源，是射出与低发光效率的荧光体相对应的波段光的单色光源，而不在荧光轮上形成该发光效率比较低的种类的荧光体，能够提供一种能提高画面亮度的光源装置和具有该光源装置的投影机。

此外，本发明不限定于上述实施方式，可以在实施阶段中在不脱离其主旨的范围内进行各种各样的变形。此外，也可以尽可能地适当组合实施上述实施方式中所执行的功能。上述实施方式中包含有各种各样的阶段，能根据所公开的多个结构要件的适当组合而提取各种各样的发明。例如，若从实施方式中示出的全部结构要件中删除几个结构要件也能得到效果，则可以提取已删除了该结构要件的结构作为发明。

Claims (8)

1.一种光源装置，其特征在于，具有：

发光板，在基材上具有多个分段区域，将上述多个分段区域的至少一个作为反射部，在该反射部上形成接受激发光而发出规定波段光的荧光体层，将上述多个分段区域的至少一个作为使光透射的透射部；

第一光源，向上述荧光体照射激发光；

第二光源，发出与从上述荧光体层射出的荧光和从上述第一光源射出的激发光不同的波段光；

聚光光学系统，使从上述发光板射出的光和从上述第二光源射出的光聚光在同一光路上；以及

光源控制机构，控制上述第一光源和第二光源的发光。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

上述聚光光学系统具有：

配置在上述第一光源与发光板之间，使激发光透射并且使来自上述荧光体的荧光反射的分色镜；以及

使透射了上述发光板的透射部后的激发光、在上述分色镜上反射后的荧光、和从上述第二光源射出的光聚光在同一光路上并且能朝向同一方向射出的多个反射镜或分色镜。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

上述第一光源是蓝色波段的激光发光器。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，

上述荧光体是至少接受激发光而发出绿色的波段光的荧光体。

5.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，

在上述发光板的透射部形成有使来自上述第一光源的光扩散的扩散层。

6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

上述第二光源是红色波段的发光二极管。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

上述发光板是圆板形状，所述光源装置具有使上述发光板在圆周方向上旋转的驱动装置。

8.一种投影机，其特征在于，具有：

权利要求1至权利要求7中任一项记载的光源装置；

显示元件；

光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光引导到上述显示元件上；

投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像投影到屏幕上；以及

投影机控制机构，控制上述光源装置和显示元件。

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