JP6305009B2

JP6305009B2 - 光源装置およびプロジェクタ

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Publication number: JP6305009B2
Application number: JP2013218794A
Authority: JP
Inventors: 伸二柳生; 信高小林; 旭洋山田; 博木田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2033-10-22
Also published as: CN103929630A; JP2014149513A; CN103929630B; US20140198301A1; EP2755085A1; EP2755085B1; US10001261B2

Description

本発明は、光源装置と、当該光源装置を備えたプロジェクタとに関する。

従来のプロジェクタに設置された光源装置は、赤色光源と、青色光源と、青色波長帯域の励起光を発光する励起光光源と、モータにより回転駆動される蛍光ホイールを有する蛍光発光源と、光源側光学系とを備えている。蛍光発光源の蛍光ホイールには、円板状の金属基材に円環状の蛍光発光領域が設けられている。蛍光発光領域には、光を反射する反射面が形成され、当該反射面上には、青色波長帯域の励起光を吸収して緑色波長帯域の蛍光を発する緑色蛍光体の層が設けられている。緑色蛍光体の層から反射面側に向かう蛍光光と、蛍光光に変換されずに反射面に向かう励起光とはともに反射面で反射されるが、後者（励起光）は再び蛍光体に吸収されて蛍光光に変換されるため、緑色蛍光体の層からの蛍光光の多くが緑色光として励起光源側に出射される。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−９５３８８号公報（第１４頁、第４図）

従来のプロジェクタに配置された光源装置の蛍光ホイールは、円環状の蛍光発光領域を設けるために、円板状の金属基材に緑色蛍光体の層を形成すべく、ディスペンサー等を利用して環状に蛍光材料を塗布している。しかし、蛍光材料を円環状に塗布すると、塗布開始部分と塗布終了部分とが重なり、当該重なり部分の蛍光体の層の厚みが他の部分と異なる。照射された励起光が蛍光体に吸収されて発光する蛍光光の量は、直接発光する蛍光光分と、蛍光ホイールの反射面で反射された再発光の蛍光光分との和であるため、蛍光体の層の厚みおよび幅に差異が生じると蛍光光の総量が変化する。その結果、蛍光光を利用した光源の輝度が変化し、スクリーンに投影される映像の明るさに影響を与える（映像の明るさが変化する）という問題があった。

本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、スクリーンに投影される映像の明るさを安定させることが可能な光源装置およびプロジェクタを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明による光源装置は、円板状の基材に、励起光から所定色の蛍光光を発光させる蛍光体を環状に配置する蛍光ホイールと、蛍光ホイールを回転駆動する回転駆動部と、回転駆動部により回転駆動される蛍光ホイールに対し環状の蛍光体の通過位置を照射する励起光を発する励起光光源と、映像を投射するための合成光を作成するために必要な所定色と異なる色の光源と、光源および励起光光源の光を合成する光源光学系と、光源および励起光光源の発光を制御する制御手段とを備え、蛍光体は、環状の一部である隙間に光を拡散反射する不連続部を有し、制御手段は、励起光の照射位置に対する蛍光体の不連続部の位置に同期して光源および励起光光源の発光を制御し、光源は、少なくとも２つあり、当該少なくとも２つの光源は互いに異なる色であることを特徴とする。

本発明によれば、円板状の基材に、励起光から所定色の蛍光光を発光させる蛍光体を環状に配置する蛍光ホイールと、蛍光ホイールを回転駆動する回転駆動部と、回転駆動部により回転駆動される蛍光ホイールに対し環状の蛍光体の通過位置を照射する励起光を発する励起光光源と、映像を投射するための合成光を作成するために必要な所定色と異なる色の光源と、光源および励起光光源の光を合成する光源光学系と、光源および励起光光源の発光を制御する制御手段とを備え、蛍光体は、環状の一部である隙間に光を拡散反射する不連続部を有し、制御手段は、励起光の照射位置に対する蛍光体の不連続部の位置に同期して光源および励起光光源の発光を制御し、光源は、少なくとも２つあり、当該少なくとも２つの光源は互いに異なる色であるため、スクリーンに投影される映像の明るさを安定させることが可能となる。

本発明の実施の形態１による蛍光ホイールユニットの正面図および側面図である。本発明の実施の形態１による円板状の金属基材の正面図である。本発明の実施の形態１によるプロジェクタの光学系の平面図である。本発明の実施の形態１による光源装置の発光期間を示すタイミングチャートである。本発明の実施の形態２による蛍光ホイールユニットの正面図および側面図である。本発明の実施の形態３による蛍光ホイールユニットの正面図および側面図である。本発明の実施の形態３による光源装置の発光期間を示すタイミングチャートである。本発明の実施の形態４による蛍光ホイールユニットの正面図および側面図である。本発明の実施の形態５による蛍光ホイールユニットの正面図および側面図である。本発明の実施の形態６による蛍光ホイールユニットの正面図および側面図である。本発明の実施の形態７によるプロジェクタの光学系の平面図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１によるプロジェクタの光源装置に設けられた蛍光ホイールユニットの正面図および側面図を示している。

図１に示すように、本実施の形態１による蛍光ホイールユニットは、蛍光ホイール２と、蛍光ホイール２を回転駆動するホイールモータ４（回転駆動部）と、蛍光ホイール２とホイールモータ４とを結合する回転駆動シャフト５とを備えている。

蛍光ホイール２は、円板状の金属基材を有し、当該金属基材には青色波長帯域の励起光が照射されると緑色波長帯域の蛍光光を発光する特性を有する蛍光体１が環状に配置されている。すなわち、蛍光ホイール２は、円板状の基材に励起光から蛍光光を発光させ所定色の光源とするための蛍光体１を環状に配置している。

蛍光ホイール２の蛍光体１を配置した金属基材の表面には、光を拡散して反射する（拡散反射する）拡散反射面２００が設けられている。なお、拡散反射面２００は、金属基材の表面をサンドブラストのような方法で物理的に荒らして微小な凹凸構造を設けて光拡散性を有するようにしてもよく、薬品処理によって磨りガラスのような粗面を形成してもよい。また、他の拡散性を有する薄膜を金属基材に重ねて配置してもよい。

蛍光体１は、ディスペンサー等を用いて、円板状の金属基材の反射面上に蛍光材料を環状に塗布し、蛍光材料の塗布開始部分と塗布終了部分とが重なり合わない様に隙間を設けている。すなわち、環状に配置された蛍光体１は、その一部に不連続部３を有している。また、不連続部３は、入射した光を拡散反射することができる。一方、蛍光体１の下地となる部分は、光利用効率の観点から正反射が支配的なミラー面であることが望ましい。図２に円板状の金属基材の正面図を示しているが、蛍光体１を設ける領域に相当する部分がミラー面２０１になっている。なお、光利用効率を最優先でなくても良い場合は必ずしもミラー面２０１を設ける必要がなく、円板状の金属基材全体を拡散反射する素材で形成し、その上に蛍光体１を設けるようにしてもよい。

図３は、本実施の形態１によるプロジェクタの光学系の平面図である。

図３に示すように、青色波長帯域の励起光を発光する励起光光源６から青色波長の励起光７が発光されると、当該励起光７は、反射ミラー８で反射され、集光レンズ９，１０を順に通過し、青色波長の帯域光を反射しかつ緑色波長の帯域光を透過するダイクロイックミラー１１で反射された後、集光レンズ１２，１３の順に通過して蛍光ホイール２の蛍光体１に照射される。蛍光体１に照射された励起光７は、蛍光体１から緑色波長帯域の蛍光光１４を発光する。

蛍光ホイール２の蛍光体１から発光された緑色波長帯域の蛍光光１４は、集光レンズ１３，１２の順に通過し、ダイクロイックミラー１１を透過し、青色波長と緑色波長の帯域光を反射しかつ赤色波長の帯域光を透過するダイクロイックミラー１５で反射された後、集光レンズ１６，１７の順に通過し、光源からの光を均一な強度分布を有する光束に変換するライトパイプ１８に入射する。

また、青色光源１９から発光された青色光２０は、集光レンズ２１を通過し、ダイクロイックミラー１１で反射された後、さらにダイクロイックミラー１５で反射され、集光レンズ１６，１７の順に通過してライトパイプ１８に入射する。

また、赤色光源２２から発光された赤色光２３は、集光レンズ２４を通過し、ダイクロイックミラー１５を透過した後、集光レンズ１６，１７の順に通過してライトパイプ１８に入射する。

ライトパイプ１８を通過することによって得られた均一な強度分布を有する光束２５は、導光レンズ２６，２７の順に通過し、照射ミラー２８で反射された後、集光レンズ２９を通過して映像生成素子３０に照射される。映像生成素子３０に光束２５が照射された後、映像生成素子３０で生成された投射映像光３１は、投射レンズ３２を通過し、映像を映すスクリーン（図示せず）に投射される。すなわち、光の経路のうちライトパイプ１８以降は、各光源から発光された光を合成する光源光学系を構成している。

励起光光源６、青色光源１９、赤色光源２２、および映像生成素子３０のそれぞれは、冷却用の放熱器を備えている。具体的には、励起光光源６は放熱器３３を有しており、冷却ファン３４から発生した空気流によって冷却される。また、青色光源１９は放熱器３５を、赤色光源２２は放熱器３６を有しており、それぞれ冷却ファン３７から発生した空気流によって冷却される。また、映像生成素子３０は放熱器３８を有しており、冷却用のファン３９から発生した空気流によって冷却される。

図４は、本実施の形態１による光源装置の発光期間を示すタイミングチャートである。光源装置を備えるプロジェクタは、他に光源の発光を制御する制御手段（図示せず）を備えており、制御手段が緑色光の励起光源、青色光源、および赤色光源の発光期間を制御している。

なお、図４において、横軸は時間を示している。また、「色表示」は、時分割で投影する色（Ｂは青色、Ｃはシアン、Ｒは赤色、Ｇは緑色、Ｙは黄色）を示している。また、「発光期間」は、緑色光の励起光源Ｇ、青色光源Ｂ、および赤色光源Ｒの発光期間を示している。「蛍光体」は、蛍光ホイール２に環状に配置された蛍光体１に対して青色波長帯域の励起光を照射して緑色波長帯域の蛍光光を発光する期間（図中の黒色部分）を示しており、図中の白色部分の期間は不連続部３に相当する期間を示している。

図４に示すように、緑色光の励起光源Ｇ、青色光源Ｂ、および赤色光源Ｒの発光期間の制御は、蛍光ホイール２の回転位相に同期して行われる。緑色光の励起光源Ｇの発光期間は、蛍光体１が塗布された範囲内において励起光７が照射され蛍光光が発光される。また、スクリーンに青色を映す場合は青色光源Ｂを発光させ、シアンを映す場合は青色光源Ｂと緑色光の励起光源Ｇとを同時に発光させ、赤色を映す場合は赤色光源Ｒを発光させ、緑色を映す場合は緑色光の励起光源Ｇを発光させ、黄色を映す場合は赤色光源Ｒと緑色光の励起光源Ｇとを同時に発光させる。すなわち、緑色光の励起光源Ｇは、ホイールモータ４により回転駆動される蛍光ホイール２に対し環状の蛍光体１の通過位置を照射する励起光を発する励起光光源６を、制御手段により必要なタイミングで駆動することにより、発光制御される。また、青色光源Ｂおよび赤色光源Ｒは、映像を投射するための合成光を作成するために必要な色の光を発するが、その発光制御は、制御手段によりそれらの光源Ｂ，Ｒを必要なタイミングで駆動することにより行われる。

また、制御手段は、各光源の発光を、励起光の照射位置に対する不連続部３の位置に同期して制御している。蛍光体１が塗布されていない不連続部３に相当する期間は、青色光源Ｂまたは赤色光源Ｒの発光（図４では青色光源Ｂの発光）に利用される。また、緑色光の励起光源Ｇの発光期間は、不連続部３に相当する期間外（すなわち、蛍光体１の長さ）と同じか、それよりも短い期間となるように制御手段によって発光を制御している。従って、塗布された蛍光体１の層の厚みおよび幅が均一な部分の蛍光体１から発光した輝度が安定した蛍光光を利用することができる。

以上のことから、本実施の形態１によれば、蛍光ホイール２に配置された環状の蛍光体１に不連続部３を設け、緑色光の励起光源Ｇを、蛍光ホイール２の回転位相に同期しかつ蛍光体１の蛍光体の層の厚みおよび幅が均一となる範囲内で発光するようにしているため、蛍光体１から発光される蛍光光の光量が安定し、緑色の光源の輝度が安定する。従って、プロジェクタから投影される映像の明るさを安定させることができる。

さて、上記のように、不連続部３に相当する期間では励起光源Ｇが発光しないような制御が行われるが、同期のタイミングが僅かにずれたり、制御が開始されてから実際に同期が取れるまでの僅かな時間において励起光源Ｇの発光が継続していたりすると、不連続部３がミラー面であると当該ミラー面で反射された反射光が励起光源Ｇまで戻ってしまう場合がある。励起光源Ｇが半導体レーザである場合は、外乱としての戻り光がレーザの発振動作を不安定にさせ、信頼性に影響を及ぼす可能性があることが知られている。そこで、実施の形態１では、上述の通り不連続部３を光拡散面とし、半導体レーザまで多くの光が戻ってしまうことを避けるような構成としている。

なお、実施の形態１では、蛍光ホイール２に配置された環状の蛍光体１の不連続部３は、蛍光材料を円板状の金属基材の反射面上にディスペンサー等を用いて環状に塗布する時に、塗布開始部分と塗布終了部分とが重なり合わない様に隙間を作ることによって設けることについて説明したが、これに限るものではない。例えば、一旦、円板状の金属基材の反射面上に環状に全周に渡って蛍光材料を塗布した後、不連続部３に相当する部分に励起光を反射または吸収するフィルムを貼る、あるいは反射または吸収する材料を塗布しても実施の形態と同様の効果を奏する。

＜実施の形態２＞
図５は、本発明の実施の形態２によるプロジェクタの光源装置に設けられた蛍光ホイールユニットの正面図および側面図を示している。

図５に示すように、本実施の形態２による蛍光ホイール４０は、当該蛍光ホイール４０の円板状の金属基材に配置された蛍光体４２に光を拡散反射する不連続部４１を設けている。また、蛍光体４２は、実施の形態１と同様、その一部に不連続部４１を有しているが、金属基材はその表面全体にミラー面が設けられており、蛍光体４２の下地に相当する部分は光を拡散反射しない。

なお、その他の構成および動作（各光源の発光期間の制御のタイミング）は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

以上のことから、本実施の形態２によれば、蛍光ホイール４０の不連続部４１のみに光を拡散反射する領域を設けているため、実施の形態１と同様に励起光源である半導体レーザの動作を不安定にさせるリスクを軽減させるという効果が得られるだけでなく、表面全体にミラー面が設けられた金属基材に追加して拡散部を加工する手順を想定した場合、簡単で安価な方法によって本実施の形態２を実現することができるという利点がある。また、蛍光ホイール４０は、ホイールモータ４の振動騒音を抑制するために回転時の動バランスを良くする必要があるが、蛍光体４２の不連続部の欠落質量に相当する拡散板を金属基材の上に別の材料として貼り付けることによって、動バランスを取るために有利な構成とすることもできる。

＜実施の形態３＞
図６は、本発明の実施の形態３によるプロジェクタの光源装置に設けられた蛍光ホイールユニットの正面図および側面図を示している。

図６に示すように、本実施の形態３による蛍光ホイール４４は、当該蛍光ホイール４４の円板状の金属基材に、青色波長帯域の励起光が照射されると緑色波長帯域の蛍光光を発光する緑色の蛍光体４３ａ，４３ｂが環状に配置されている。また、蛍光ホイール４４の蛍光体４３ａ，４３ｂを配置した金属基材の表面には、光を反射する反射面（ミラー面）が設けられている。

環状の蛍光体４３ａ，４３ｂの間には、光を拡散反射する不連続部４５ａ，４５ｂが設けられている。

環状の蛍光体４３ａ，４３ｂと不連続部４５ａ，４５ｂとは、それぞれ蛍光ホイール４４の回転軸（回転駆動シャフト５）の中心に対して点対称に配置されている。すなわち、不連続部４５ａ，４５ｂは、蛍光ホイール４４の回転軸に対する全体の質量バランスが均一となるように設けられている。

なお、その他の構成は、実施の形態２と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図７は、本実施の形態３による光源装置の発光期間を示すタイミングチャートである。光源装置を備えるプロジェクタは、他に光源の発光を制御する制御手段（図示せず）を備えており、制御手段が緑色光の励起光源、青色光源、および赤色光源の発光期間を制御している。

なお、図７において、緑色光の励起光源Ｇの発光期間は、蛍光体４３ａ，４３ｂが塗布された範囲（図中の黒色部分）に相当している。また、蛍光体の不連続部４５ａ，４５ｂは、図中の白色部分に相当する。

以上のことから、本実施の形態３によれば、蛍光ホイール４４の２箇所（複数箇所）に光を拡散反射する不連続部４５ａ，４５ｂを、蛍光ホイール４４の回転軸に対する全体の質量バランスが均一となるように配置しているため、蛍光ホイール４４を高速回転させたときに蛍光ホイール４４の回転が安定する。また、蛍光ホイール４４の回転が安定することによって、蛍光体４３ａ，４３ｂから発光される蛍光光の光量が安定し、緑色の光源の輝度が安定するため、プロジェクタから投影される映像の明るさを安定させることができる。また、蛍光ホイール４４から励起光源Ｇに戻る光がほとんどなくなるため、半導体レーザの動作を不安定にさせるリスクを軽減することができる。

＜実施の形態４＞
図８は、本発明の実施の形態４によるプロジェクタの光源装置に設けられた蛍光ホイールユニットの正面図および側面図を示している。

図８に示すように、本実施の形態４による蛍光ホイール４７は、当該蛍光ホイール４７の円板状の金属基材に、青色波長帯域の励起光が照射されると緑色波長帯域の蛍光光を発光する緑色の蛍光体４６ａ，４６ｂ，４６ｃが環状に配置されている。

環状の蛍光体４６ａ，４６ｂ，４６ｃの間には、光を拡散反射する不連続部４８ａ，４８ｂ，４８ｃが設けられている。

環状の蛍光体４６ａ，４６ｂ，４６ｃと不連続部４８ａ，４８ｂ，４８ｃとは、それぞれ蛍光ホイール４４の回転軸（回転駆動シャフト５）の中心に対して角度が１２０度の間隔となるように配置されている。すなわち、不連続部４８ａ，４８ｂ，４８ｃは、蛍光ホイール４７の回転軸に対する全体の質量バランスが均一となるように設けられている。

蛍光ホイール４７の蛍光体４６ａ，４６ｂ，４６ｃを配置した金属基材の表面には、光を反射する反射面が設けられている。

なお、その他の構成は、実施の形態３と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、各光源の発光期間の制御のタイミングは、実施の形態３（図７）と同様である。なお、蛍光ホイール４７の回転速度に応じて図７の横軸の時間が変化する。

以上のことから、本実施の形態４によれば、蛍光ホイール４７の３箇所（複数箇所）に光を拡散反射する不連続部４８ａ，４８ｂ，４８ｃを、蛍光ホイール４７の回転軸に対する全体の質量バランスが均一となるように配置しているため、蛍光ホイール４７を高速回転させたときに蛍光ホイール４７の回転が安定する。また、蛍光ホイール４７の回転が安定することによって、蛍光体４６ａ，４６ｂ，４６ｃから発光される蛍光光の光量が安定し、緑色の光源の輝度が安定するため、プロジェクタから投影される映像の明るさを安定させることができる。さらに、蛍光ホイール４７から励起光源Ｇに戻る光がほとんどなくなるため、半導体レーザの動作を不安定にさせるリスクを軽減することができる。

なお、蛍光ホイールの環状の蛍光体に設ける不連続部は、蛍光ホイールの回転軸の中心に対する質量バランスがとれるように、さらに複数個所設けてもよい。この場合、蛍光ホイールを高速回転させたときに、実施の形態３，４と同様に蛍光ホイールの回転が安定する。また、蛍光ホイールの回転が安定することによって、蛍光体から発光される蛍光光の光量が安定し、光源の輝度が安定するため、プロジェクタから投影される映像の明るさを安定させることができる。

＜実施の形態５＞
図９は、本発明の実施の形態５によるプロジェクタの光源装置に設けられた蛍光ホイールユニットの正面図および側面図を示している。

図９に示すように、本実施の形態５による蛍光ホイール５０は、当該蛍光ホイール５０の円板状の金属基材に、青色波長帯域の励起光が照射されると緑色波長帯域の蛍光光を発光する緑色の蛍光体４９が環状に配置されている。

環状の蛍光体４９には、光を拡散反射する不連続部５１が設けられている。

蛍光体４９は、蛍光ホイール５０の回転軸の中心に対する全体の質量バランスが均一となるように、蛍光体の厚みを均一とし、かつ蛍光体の幅を変えて配置されている。すなわち、蛍光体４９の幅は、不連続部５１から遠ざかるにつれて小さくなる。この蛍光体４９の蛍光体の最小幅は、照射される励起光のスポット径より大きく、発光する蛍光光の光量に影響を与えない十分な蛍光体幅を有している。このような等幅ではない蛍光体の配置は、ディスペンサのような塗布装置ではなく、スクリーン印刷のような方法によれば安定して実施することができる。

以上のことから、本実施の形態５によれば、蛍光ホイール５０に、不連続部５１と蛍光体４９とを、蛍光ホイール５０の回転軸に対する全体の質量バランスが均一となるように配置しているため、蛍光ホイール５０を高速回転させたときに蛍光ホイール５０の回転が安定する。また、蛍光ホイール５０の回転が安定することによって、蛍光体４９から発光される蛍光光の光量が安定し、緑色の光源の輝度が安定するため、プロジェクタから投影される映像の明るさを安定させることができる。さらに、蛍光ホイール５０から励起光源Ｇに戻る光がほとんどなくなるため、半導体レーザの動作を不安定にさせるリスクを軽減することができる。

＜実施の形態６＞
図１０は、本発明の実施の形態６によるプロジェクタの光源装置に設けられた蛍光ホイールユニットの正面図および側面図を示している。

図１０に示すように、本実施の形態６による蛍光ホイール５２は、当該蛍光ホイール５２の円板状の金属基材に、青色波長帯域の励起光が照射されると緑色波長帯域の蛍光光を発光する緑色の蛍光体１が環状に配置されている。

環状の蛍光体１には、光を拡散反射する不連続部５３が設けられている。

蛍光体１は、ディスペンサー等を用いて、円板状の金属基材の反射面上に蛍光材料を環状に塗布し、蛍光材料の塗布開始部分と塗布終了部分とが重なり合わない様に隙間（不連続部５３）を設けている。

また、蛍光体１は、不連続部５３の内側（不連続部５３の近傍）に、蛍光材料が補助的に塗布された塗布領域５４が設けられている。不連続部５３を有する蛍光体１とは異なり、塗布領域５４には励起光が照射されない。従って、塗布領域５４が蛍光光を発光することはない。また、塗布領域５４は、蛍光ホイール５２の回転軸に対する全体の質量バランスが均一となるように設けられている。

以上のことから、本実施の形態６によれば、蛍光ホイール５２の回転軸に対する全体の質量バランスが均一となるように補助的な塗布領域５４を配置しているため、蛍光ホイール５２を高速回転させたときに蛍光ホイール５２の回転が安定する。また、蛍光ホイール５２の回転が安定することによって、蛍光体１から発光される蛍光光の光量が安定し、緑色の光源の輝度が安定するため、プロジェクタから投影される映像の明るさを安定させることができる。さらに、蛍光ホイール５２から励起光源Ｇに戻る光がほとんどなくなるため、半導体レーザの動作を不安定にさせるリスクを軽減することができる。

＜実施の形態７＞
図１１は、本実施の形態７によるプロジェクタの光学系の平面図である。

本実施の形態７によるプロジェクタの光学系は、実施の形態１によるプロジェクタの光学系（図３参照）と比べて、蛍光ホイールユニットおよび青色光源の配置を変更している。その他の配置は、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図１１に示すように、青色波長帯域の励起光を発光する励起光光源６から発光された青色波長の励起光７は、反射ミラー８で反射された後、集光レンズ９，１０を順に通過し、青色波長の帯域光を透過しかつ緑色波長の帯域光を反射するダイクロイックミラー６２を透過し、集光レンズ１２，１３を通過して蛍光ホイール２の蛍光体１に照射される。照射された励起光７は、緑色の蛍光体１から緑色波長帯域の蛍光光１４として発光する。

蛍光ホイール２の蛍光体１から発光された緑色波長帯域の蛍光光１４は、集光レンズ１３，１２の順に通過し、ダイクロイックミラー６２で反射された後、青色波長と緑色波長の帯域光を反射しかつ赤色波長の帯域光を透過するダイクロイックミラー１５で反射され集光レンズ１６，１７を順に通過し、光源からの光を均一な強度分布を有する光束２５に変換するライトパイプ１８に入射する。

また、青色光源１９から発光された青色光２０は、集光レンズ２１を通過し、ダイクロイックミラー６２を透過した後、さらにダイクロイックミラー１５で反射され、集光レンズ１６，１７の順に通過してライトパイプ１８に入射する。

また、冷却ファン６３から発生した空気流で冷却される赤色光源２２から発光された赤色光２３は、集光レンズ２４を通過し、ダイクロイックミラー１５を透過した後、集光レンズ１６，１７の順に通過してライトパイプ１８に入射する。

ライトパイプ１８を通過することによって得られた均一な強度分布を有する光束２５は、導光レンズ２６，２７の順に通過し、照射ミラー２８で反射された後、集光レンズ２９を通過して映像生成素子３０に照射される。映像生成素子３０に光束２５が照射された後、映像生成素子３０で生成された投射映像光３１は、投射レンズ３２を通過し、映像を映すスクリーン（図示せず）に投射される。

以上のことから、本実施の形態７によれば、蛍光ホイールユニットおよび青色光源の配置を図１１に示すように変更しても実施の形態１と同様の効果を奏する。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１蛍光体、２蛍光ホイール、３不連続部、４ホイールモータ、５回転駆動シャフト、６励起光光源、７励起光、８反射ミラー、９，１０集光レンズ、１１ダイクロイックミラー、１２，１３集光レンズ、１４蛍光光、１５ダイクロイックミラー、１６，１７集光レンズ、１８ライトパイプ、１９青色光源、２０青色光、２１集光レンズ、２２赤色光源、２３赤色光、２４集光レンズ、２５光束、２６，２７導光レンズ、２８照射ミラー、２９集光レンズ、３０映像生成素子、３１投射映像光、３２投射レンズ、３３放熱器、３４冷却ファン、３５，３６放熱器、３７冷却ファン、３８放熱器、３９冷却ファン、４０蛍光ホイール、４１不連続部、４２蛍光体、４３ａ，４３ｂ蛍光体、４４蛍光ホイール、４５ａ，４５ｂ不連続部、４６ａ〜４６ｃ蛍光体、４７蛍光ホイール、４８ａ〜４８ｃ不連続部、４９蛍光体、５０蛍光ホイール、５１不連続部、５２蛍光ホイール、５３不連続部、５４塗布領域、６２ダイクロイックミラー、６３冷却ファン、２００拡散反射面、２０１ミラー面。

Claims

円板状の基材に、励起光から所定色の蛍光光を発光させる蛍光体を環状に配置する蛍光ホイールと、
前記蛍光ホイールを回転駆動する回転駆動部と、
前記回転駆動部により回転駆動される前記蛍光ホイールに対し前記環状の蛍光体の通過位置を照射する前記励起光を発する励起光光源と、
映像を投射するための合成光を作成するために必要な前記所定色と異なる色の光源と、
前記光源および前記励起光光源の光を合成する光源光学系と、
前記光源および前記励起光光源の発光を制御する制御手段と、
を備え、
前記蛍光体は、前記環状の一部である隙間に光を拡散反射する不連続部を有し、
前記制御手段は、前記励起光の照射位置に対する前記蛍光体の前記不連続部の位置に同期して前記光源および前記励起光光源の発光を制御し、
前記光源は、少なくとも２つあり、当該少なくとも２つの光源は互いに異なる色であることを特徴とする、光源装置。
前記蛍光体は、複数の前記不連続部を有することを特徴とする、請求項１に記載の光源装置。
前記制御手段は、前記励起光の照射期間を前記蛍光体の長さよりも短くなるように制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の光源装置。
前記蛍光ホイールは、前記不連続部の近傍に、前記蛍光体が塗布された塗布領域を備えることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の光源装置。
前記蛍光体の幅は、前記不連続部から遠ざかるにつれて小さくなることを特徴とする、請求項１に記載の光源装置。
請求項１ないし５のいずれかに記載の光源装置を備えることを特徴とする、プロジェクタ。