專利名稱：光源裝置及投影儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及光源裝置和具備該光源裝置的投影儀。
背景技術：
如今，作為將個人電腦的畫面、視頻圖像、甚至存儲卡等中所存儲的圖像數據的圖像等投影到屏幕上的圖像投影裝置，大多使用數據投影儀。該投影儀將從光源射出的光會聚在被稱為DMD (數字微鏡器件)的微鏡顯示元件或者液晶板上，從而在屏幕上顯示彩色圖像。在這樣的投影儀中，以往的主流是將高亮度的放電燈作為光源，但近年來，使用發光二極管(LED)或激光二極管(LD)，或者有機EL等半導體發光元件，作為光源裝置的發光元件的開發和提案有很多。例如，在日本特開號公報中，提出了一種具備沿周方向敷設有突光體的發光輪、以及紫外線發光二極管的光源裝置。該專利文獻I的提案中的光源裝置構成為從背面側向發光輪照射作為激發光的紫外線，將從該發光輪的前面側發出的發出光用作光源光。而且，在投影儀所使用的光源裝置中，要求能夠生成至少光的三原色即紅色、綠色、藍色的波段光。在如日本特開號公報所公開那樣的使用了發光輪的結構中，通過沿發光輪的周方向并列設置紅色熒光體層、綠色熒光體層、藍色熒光體層，能夠生成光的三原色。另外，在日本特開號公報中公開了一種使用了下述光源裝置的投影儀，該光源裝置使用藍色激光發光器，通過擴散部使藍色波段的激光成為擴散光，利用光源側光學系統等將其向DMD照射，利用光源側光學系統等使將該藍色波段的激光作為激發光而從綠色熒光體發出的綠色波段光向DMD照射，利用光源側光學系統等將從紅色發光二極管發出的紅色波段光向DMD照射。在上述日本特開號公報的光源裝置中，存在各色波段光中的相互間的亮度之差較大這一問題點。另外，在日本特開號公報的光源裝置中，難以提高紅色光的亮度，很難實現形成明亮投影圖像的投影儀。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種高亮度的光源裝置和使用了該光源裝置的能夠實現明亮的圖像投影的小型投影儀。本發明的光源裝置具有第一光源及第二光源，發出不同波段光；熒光發光裝置，具有被照射來自上述第一光源及上述第二光源的出射光的發光板；光源控制機構，控制上述第一光源及上述第二光源的點亮和上述突光發光裝置的發光板的驅動；以及導光光學系統，引導從上述發光板透射的來自上述第一光源及上述第二光源的光、從上述發光板發出的突光光的各個光，以使各個光的光軸相一致而朝向相同方向；上述發光板具備第一區域，在反射層上設有熒光體層；第二區域，使來自上述第一光源及上述第二光源的光擴散透射；和第三區域，在分色層上設有熒光體層；上述熒光發光裝置具備發光板驅動裝置，該發光板驅動裝置使上述發光板的第一區域、第二區域、第三區域依次反復位于來自上述第一光源及上述第二光源的射出光的光軸位置。本發明的投影儀具備上述本發明的光源裝置；光源側光學系統，將來自上述光源裝置的光向顯示元件引導；顯示元件，通過被照射的光來形成光學像；投影側光學系統，將由顯示元件形成的光學像投影到屏幕；以及投影儀控制機構，具有上述光源裝置的光源控制機構和/或顯示元件控制機構。根據本發明，通過輸出波段不同的兩種光源裝置、以及形成有將熒光體層重疊到反射層或分色層而成的熒光發光區域和基于擴散部的擴散透射區域的發光板，能夠提供小型高亮度的光源裝置和使用了該光源裝置的能夠實現明亮的圖像投影的小型投影儀。


本發明通過以下的詳細說明及附圖，能夠被更加充分理解，但這些說明及附圖只用于說明而不對本發明的范圍進行限定。圖1是表示本發明的實施方式涉及的投影儀的外觀立體圖。圖2是本發明的實施方式涉及的投影儀的功能電路框圖。圖3是表示本發明的實施例涉及的投影儀的內部構造的俯視示意圖。圖4是表示本發明的實施方式涉及的光源裝置的俯視示意圖。圖5 Ca)是本發明的實施方式涉及的光源裝置的發光輪，圖5 (b)是表示光源點売定時的時序圖。圖6 Ca)是本發明的另一實施方式涉及的光源裝置的發光輪，圖6 (b)是表示光源點売定時的時序圖。圖7 Ca)是表示本發明的又一實施方式涉及的光源裝置的發光輪，圖7 (b)是表不光源點売定時的時序圖。圖8 Ca)是表示本發明的其他實施方式涉及的光源裝置的發光輪，圖8 (b)是表不光源點売定時的時序圖。
具體實施例方式下面，參照附圖來詳細說明本發明的實施方式。圖1是表示投影儀10的外觀立體圖。其中，在本實施方式中，投影儀10的左右表示相對于投影方向而言的左右方向，前后表示相對于投影儀10的屏幕側方向及光線束的行進方向而言的前后方向。而且，如圖1所示，投影儀10是大致長方體形狀，在投影儀殼體的作為前方的側板的正面面板12的側方，具有覆蓋投影口的鏡頭蓋19，并且該正面面板12設有多個吸氣孔18。并且，雖然未圖示，還具備接收來自遙控器的控制信號的Ir接收部。
另外，在殼體的上面面板11上設有鍵/指示器部37，該鍵/指示器部37配置有電源開關鍵、報知電源的接通或斷開的電源指示器、切換投影的接通和斷開的投影開關鍵、在光源單元、顯示元件或控制電路等過熱時進行報知的過熱指示器等鍵和/或指示器。并且，在殼體的背面，在背面面板上設有輸入輸出連接部及電源適配器插頭等各種端子20，該輸入輸出連接部設有USB端子、被輸入模擬RGB影像信號的影像信號輸入用的D-SUB端子、S端子、RCA端子、聲音輸出端子等。另外，在背面面板形成有多個吸氣孔。此夕卜，在未圖示的作為殼體的側板的右側面板、以及圖1所示的作為側板的左側面板15，分別形成有多個排氣孔17。而且，在左側面板15的位于背面面板附近的角部也形成有吸氣孔18。接下來，使用圖2的功能框圖對投影儀10的投影儀控制機構進行說明。投影儀控制機構包括控制部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。該控制部38負責投影儀10內的各電路的動作控制，包括CPU、對各種設置(setting)等的動作程序固定地進行存儲的ROM以及作為工作存儲器(work memory)而使用的RAM等。而且，通過該投影儀控制機構，從輸入輸出連接部21輸入的各種規格的影像信號在經由輸入輸出接口 22、系統總線(SB)被圖像變換部23變換為統一成適于顯示的規定格式的圖像信號后，被輸出至顯示編碼器24。另外，顯示編碼器24將被輸入的圖像信號展開存儲到視頻RAM25并根據該視頻RAM25的存儲內容生成視頻信號，輸出至顯示驅動部26。顯示驅動部26作為顯示元件控制機構發揮作用，該顯示驅動部26根據從顯示編碼器24輸出的影像信號，以適當的幀速率驅動作為空間光調制元件(SOM)的顯示元件51。而且，該投影儀10通過將從光源單元60射出的光線束經由后述的光源側光學系統170向顯示元件51照射，而利用顯示元件51的反射光形成光學像，并經由投影側光學系統220投影顯示到未圖示的屏幕上。其中，該投影側光學系統220的可動透鏡組235通過透鏡馬達45進行用于變焦調整、聚焦調整的驅動。另外，圖像壓縮/擴展部31進行如下的記錄處理通過ADCT及哈夫曼編碼等處理對圖像信號的亮度信號及色差信號進行數據壓縮，并依次寫入到作為可自由裝卸的記錄介質的存儲卡32中。并且，圖像壓縮/擴展部31進行如下處理在再現模式時讀出被記錄到存儲卡32中的圖像數據，按照I幀單位對構成一系列動態圖像的各個圖像數據進行擴展，將該圖像數據經由圖像變換部23向顯示編碼器24輸出，基于存儲在存儲卡32中的圖像數據而使動態圖像等的顯示成為可能。而且，在殼體的上面面板11設置的由主鍵及指示器等構成的鍵/指示器部37的操作信號被直接送出至控制部38，來自遙控器的鍵操作信號由Ir接收部35接收并由Ir處理部36解調后的碼信號被輸出至控制部38。此外，控制部38經由系統總線(SB)與聲音處理部47連接。該聲音處理部47具備PCM音源等音源電路，在投影模式及再現模式時對聲音數據進行模擬化處理，驅動揚聲器48來進行擴音播放。另外，控制部38控制作為光源控制機構的光源控制電路41，該光源控制電路41控制后述的光源單元60的作為藍色光源裝置的第一光源70、作為紅色光源裝置的第二光源120的點亮發光及熒光發光裝置100的驅動，使得從光源單元60射出圖像生成時所需要的規定波段的光。并且，控制部38使冷卻扇驅動控制電路43利用設置在光源單元60等上的多個溫度傳感器進行溫度檢測，根據該溫度檢測的結果對冷卻扇的旋轉速度進行控制。另外，控制部38使冷卻扇驅動控制電路43通過定時器等進行如下控制在投影儀主體的電源斷開后仍維持冷卻扇的旋轉的控制，或者，根據溫度傳感器的溫度檢測的結果使投影儀主體的電源的控制等。接下來，說明該投影儀10的內部構造。圖3是表示投影儀10的內部構造的俯視示意圖。圖4是表示該投影儀10的作為光源裝置的光源單元60的俯視示意圖。如圖3所示，投影儀10在右側面板14的附近具備控制電路基板241。該控制電路基板241具備電源電路模塊、光源控制模塊等。另外，投影儀10在控制電路基板241的側方、即投影儀殼體的大致中央部分具備光源單元60。并且，投影儀10在光源單元60與左側面板15之間具備光學系統單兀160。如圖3所示，作為光源裝置的光源單元60具備第一光源70，配置在投影儀殼體的左右方向的大致中央部分且配置在背面面板13附近，產生藍色波段光；作為紅色光源裝置的第二光源120，與從該第一光源70射出的光線束的光軸垂直地產生紅色波段光的光線束；和熒光發光裝置100，配置在正面面板12的附近，具備作為發光板的發光輪101，該發光輪101具有設置有由綠色發光熒光體形成的熒光體層的第一區域及第三區域；以及作為由擴散部形成的擴散透射區域的第二區域。另外，光源單元60具備如下的導光光學系統140 :經由使作為藍色波段光的第一光源70的光透射且使作為紅色波段光的第二光源120的出射光反射的照射光用分色鏡141，將第一光源70及第二光源120的出射光向作為發光板的發光輪101照射，對來自熒光發光裝置100中的發光輪101的發出光或透射光進行變換以便全部成為相同的光軸，并將各色波段光會聚到作為規定的一面的光隧道175的入射口。第一光源70具備藍色光源71，由作為半導體發光兀件的藍色激光發光器構成，配置成光軸與背面面板13平行；反射鏡組75，將來自藍色光源71的出射光的光軸向正面面板12方向變換90度；聚光透鏡78，將被反射鏡組75反射后的來自藍色光源71的出射光會聚；和散熱片81，配置在藍色光源71與右側面板14之間。藍色光源71以矩陣狀排列有3行8列共計24個作為半導體發光元件的藍色激光發光器，在藍色激光發光器的光軸上分別配置有將來自各藍色激光發光器的出射光變換成平行光的作為聚光透鏡的準直透鏡73。另外，反射鏡組75以階梯狀排列有多個反射鏡，使從藍色光源71射出的光線束的截面積向一個方向縮小地向聚光透鏡78射出光線束。在散熱片81與背面面板13之間配置有冷卻扇261，通過該冷卻扇261和散熱片81對藍色光源71加以冷卻。并且，在反射鏡組75與背面面板13之間也配置有冷卻扇261，通過該冷卻扇261來冷卻反射鏡組75、聚光透鏡78。作為第二光源120的紅色光源裝置具備紅色光源121，由一個或多個作為半導體發光元件的紅色激光發光器構成，配置成發出被照射光用分色鏡141反射而朝向正面面板12方向的光線束；準直透鏡125，使來自紅色光源121的出射光成為平行光；和聚光透鏡79，將透射了準直透鏡125的出射光會聚。而且，具有照射光用分色鏡141，該照射光用分色鏡141在從第一光源70照射的光的光軸與從第二光源120照射的光的光軸相交的位置使來自第一光源70的藍色波段光透射，使來自第二光源120的紅色波段光以與來自第一光源70的透射光的光軸相一致的方式反射，并將來自第一光源70的光和來自第二光源120的光向突光發光裝置100的發光輪101照射。熒光發光裝置100是使來自第一光源70及第二光源120的光擴散透射而射出，并且還射出綠色熒光光的光源，具備作為發光板的發光輪101，配置成與正面面板12平行、即與來自第一光源70及第二光源120的出射光的光軸正交；作為發光板驅動單元的驅動馬達110，對該發光輪101進行旋轉驅動；和聚光透鏡組111及聚光透鏡115，該聚光透鏡組111使從發光輪101向第一光源70側射出的光線束聚光，該聚光透鏡115使從發光輪101向正面面板12側射出的光線束聚光。發光輪101由圓板狀的透明基材形成，如圖5所示，具有3個相互鄰接的圓弧形狀的分段(segment)區域，由玻璃基材或透明樹脂基材等形成。而且，該透明基材在作為第一分段區域的第一區域131以及作為第三分段區域的第三區域133中形成有發出綠色波段光的熒光體的層，在作為第二分段區域的第二區域132中形成有使來自第一光源70及第二光源120的出射光擴散并透射的擴散部。熒光體層將來自第一光源70的藍色波段光作為激發光而吸收，是含有用于通過被激發來而發出綠色波段光的綠色發光熒光體的層，由綠色發光熒光體結晶與粘合劑構成。而且，第一區域131形成有通過銀蒸鍍等對透明基板實施鏡面加工來將光反射的反射層，在該反射層上形成有基于綠色發光突光體的突光體層。另外，第三區域133是如下的區域在透明基板的表面形成有將藍色波段光及綠色波段光反射但使其他的紅色波段光等透射的分色層，在該分色層上形成有基于綠色發光突光體的突光體層。而且，照射到發光輪101的熒光體層上的來自第一光源70的出射光對發光輪101的熒光體進行激發，以使綠色波段光向全方位射出的方式發光，使該熒光光直接向第一光源70側射出，或者在被發光輪101的反射層、分色層反射之后使熒光光向第一光源70側射出。另外，不被熒光體層的綠色發光熒光體吸收而照射到反射層、分色層上的激發光被反射層、分色層反射而再次入射到熒光體層，使熒光體激發。因此，通過成為這樣的反射構造，能夠提高從第一光源70射出的作為藍色波段光的激發光的利用效率。另外，第二區域132中具有作為擴散透射區域的擴散部，具體而言，擴散部是對透明基材的成為擴散透射區域的部分實施基于噴砂加工等的粗化(chipping)處理等的光學處理，以使入射的藍色波段光、綠色波段光在透射時能夠擴散的構件。此外，作為擴散部，除了對該透明基材的表面實施光學處理之外，也可以通過固定作為光學物質的帶狀固體物來形成。而且，該發光輪101在透明基材的中央部形成有與發光輪101和驅動馬達110的連接部即圓柱狀的旋轉軸的形狀對應的圓形開口，通過旋轉軸插入在該圓形開口中并通過馬達轂被粘接在透明基材的中央部附近，由此該發光輪101與驅動馬達110的旋轉軸牢靠地連接。因此，通過被投影儀控制機構的控制部38進行了驅動控制的作為驅動裝置的驅動馬達110，使得該發光輪101以每秒約120轉等的旋轉速度一體地沿圓周方向旋轉。即，發光輪101能夠被進行旋轉控制，使發光輪101的擴散透射區域和熒光發光區域依次交替地位于來自照射光用分色鏡141的光的光軸位置。而且，在驅動馬達110與正面面板12之間配置有冷卻扇261，通過該冷卻扇261來冷卻發光輪101。而且，紅色光源121由發出紅色的波段光的激光發光二極管構成。并且，第二光源120在紅色光源121的右側面板14側具備散熱片130。而且，在散熱片130與正面面板12之間配置有冷卻扇261,通過該冷卻扇261來冷卻紅色光源121。導光光學系統140包括使透射了發光輪101的紅色波段光及藍色波段光或從熒光體發出的綠色波段光的光線束聚光的聚光透鏡；對各色波段的光線束的光軸進行變換以使各光軸成為相同光軸的多個全反射鏡；和多個分色鏡。具體而言，如圖3及圖4所示，導光光學系統140具備第一分色鏡143，該第一分色鏡143在照射光用分色鏡141與發光輪101之間使第一光源70及第二光源120的出射光即藍色波段光、紅色波段光透射，并使來自發光輪101的綠色波段的熒光光反射。而且，在第一分色鏡143與發光輪101之間具有使來自第一光源70及第二光源120的透射了第一分色鏡143后的光向發光輪101的擴散部照射的光會聚的聚光透鏡組111，在比發光輪101靠投影儀10的正面面板12側的位置具有使被發光輪101的擴散部擴散透射后的光會聚的聚光透鏡115，在比該聚光透鏡115靠正面面板12側的位置具有第一全反射鏡142，在第一全反射鏡142的側方具有第二全反射鏡144，該第二全反射鏡144對被第一全反射鏡142反射后的第一光源70及第二光源120的擴散透射光的光軸進行變換，使其朝向光隧道175的方向。另外，在該第一全反射鏡142與第二全反射鏡144之間具有使第一、第二光源120的擴散透射光會聚的聚光透鏡150，在第二全反射鏡144與后述的第二分色鏡145之間，還具有使被第二全反射鏡144反射的來自第一光源70及第二光源120的擴散透射光會聚的聚光透鏡154。而且，該導光光學系統140具備第二分色鏡145，該第二分色鏡145使被第一分色鏡143反射而通過了聚光透鏡152的來自熒光體層的綠色波段光反射，使擴散透射了發光輪101并被第二全反射鏡144反射的第一光源70及第二光源120的光透射。該第二分色鏡145設置在位于第二全反射鏡144的背面面板13側的聚光透鏡154與位于光隧道175的入射口附近的聚光透鏡173之間，配置在第一分色鏡143反射后的綠色波段光的光軸與第二全反射鏡144反射后的光的光軸相交的位置。而且，光學系統單元160由位于第一光源70的左側方的照明側模塊161、位于背面面板13與左側面板15交叉的位置附近的圖像生成模塊165、和位于導光光學系統140與左偵愐板15之間的投影側模塊168這3個模塊構成為大致“ 口 ”字狀。該照明側模塊161具備將從光源單元60射出的光源光向圖像生成模塊165所具備的顯示元件51進行引導的光源側光學系統170的一部分。作為該照明側模塊161所具有的光源側光學系統170,包括使從光源單兀60射出的光線束成為均勻的強度分布的光線束的光隧道175、使從光隧道175射出的光會聚的聚光透鏡178、將從光隧道175射出的光線束的光軸變換成圖像生成模塊165方向的光軸變換鏡181等。作為光源側光學系統170的一部分，圖像生成模塊165具有使被光軸變換鏡181反射的光源光向顯示元件51會聚的聚光透鏡183、和將透射了該聚光透鏡183的光線束以規定角度向顯示元件51照射的照射鏡185。并且，圖像生成模塊165具備作為顯示元件51的DMD，在該顯示元件51與背面面板13之間配置有用于對顯示元件51進行冷卻的散熱片190，利用該散熱片190對顯示元件51進行冷卻。另外，在顯示元件51的正面附近配置有作為投影側光學系統220的一部分的聚焦透鏡(condenser lens) 195。投影側模塊168具有向屏幕放出被顯示元件51反射而形成光學像的工作(on)光的作為投影側光學系統220的一部分的透鏡組。作為該投影側光學系統220，具備內置于固定鏡筒的固定透鏡組225和內置于可動鏡筒的可動透鏡組235，成為具備變焦功能的可變焦點型透鏡，通過透鏡馬達45使可動透鏡組235移動而能夠進行變焦調整、聚焦調整。接下來，根據圖5 (b)所示的時序圖對第一光源70及第二光源120的點亮及熄滅的定時進行說明。該點亮控制是將發光輪101按照從圖5 (a)所示的發光輪101的在反射層上形成有綠色發光熒光體的熒光體層的第一區域131朝向由擴散部形成的第二區域132、在分色層上形成有綠色發光熒光體的熒光體層的第三區域133的順序而旋轉一周的期間作為I個周期，與輪旋轉位置相對應地由光源控制機構控制的點亮控制。S卩，如圖5 (b)所示，當第一區域131位于來自第一光源70及第二光源120的出射光的光軸位置時，若使第一光源70點亮，則通過來自第一光源70的藍色波段光，從熒光體層的綠色發光熒光體向第一光源70側射出綠色波段光，未被熒光體吸收的藍色波段光以及從熒光體發出并向透明基板側射出的綠色波段光被反射層反射，藍色波段光再次在熒光體層中使得從熒光體射出綠色波段光，未被熒光體吸收的藍色波段光與從熒光體層發出的綠色波段光一同從發光輪101向第一光源70側射出。在從該發光輪101向第一光源70側射出的藍色波段光及綠色波段光中，藍色波段光透射第一分色鏡143而返回到第一光源70側，綠色波段光被第一分色鏡143反射，進而被第二分色鏡145反射而從光源單元60朝向光隧道175射出。

另外，若在使第一光源70點亮的狀態下發光輪101的第二區域132位于來自光源的光軸位置，則來自第一光源70的藍色波段光從擴散部透射，被第一全反射鏡142及第二全反射鏡144反射后透射第二分色鏡145，朝向光隧道175從光源單元60射出。而且，當發光輪101旋轉到第二區域的中央點到達來自第一光源70及第二光源120的光軸位置時，將第一光源70熄滅，使第二光源120點亮。因此，來自第二光源120的紅色波段光向擴散部照射，該紅色波段光從擴散部透射，被第一全反射鏡142及第二全反射鏡144反射后透射第二分色鏡145，朝向光隧道175從光源單元60射出。進而，當發光輪101旋轉而使得第三區域133到達來自第二光源120的光的光軸位置時，除了使第二光源120點亮之外，也使第一光源70點亮。因此，第一光源70的藍色波段光和第二光源120的紅色波段光向第三區域133的熒光體層照射，來自第二光源120的紅色波段光在熒光體層中被擴散并從熒光體層以及分色層和透明基板透射后，通過第一全反射鏡142及第二全反射鏡144而從光源單元60朝向光隧道175射出。另外，來自第一光源70的藍色波段光在熒光體層中激發綠色發光熒光體，被分色層反射而進一步激發綠色發光熒光體，未被綠色發光熒光體吸收的藍色波段光從發光輪101向第一光源70側射出。而且，將藍色波段光作為激發光而從綠色發光熒光體發出的綠色波段光以直接從熒光體層向第一光源70側射出或者被分色層反射再從熒光體層向第一光源70側射出的方式，從發光輪101朝向第一分色鏡143。從該發光輪101射出的藍色波段光及綠色波段光中，藍色波段光透射第一分色鏡143，只有綠色波段光被第一分色鏡143反射，通過第二分色鏡145而從光源單元60朝向光隧道175射出。因此，經由第一全反射鏡142及第二全反射鏡144而從第二分色鏡145透射的紅色波段光和經由第一分色鏡143而被第二分色鏡145反射的綠色波段光以入射到光隧道175的方式從光源單兀60射出，從光源單兀60作為黃色光被射出。這樣，通過與發光輪101的旋轉相對應地控制第一光源70和第二光源120的點亮，能夠實現利用一個發光輪101射出紅色波段及藍色波段的激光來作為防止了斑點噪聲產生的擴散光，并且輸出綠色波段的熒光光，從而也能夠輸出補色的黃色光的光源單元60，能夠形成明亮的投影圖像。另外，圖5所示的實施方式中的發光輪101的第三區域133的分色層可以作為反射藍色波段光及綠色波段光的分色層，也可以作為僅反射綠色波段光的分色層。在該實施方式中，僅發光輪101的分色層的特性與圖5所示的實施方式不同，如圖6 (a)所示，具有在反射層上具有綠色發光熒光體的熒光體層的第一區域131、由擴散部形成的第二區域132、和在分色層上具有綠色發光熒光體的熒光體層的第三區域133。而且，如圖6 (b)所示，如果利用與圖5所示的實施方式相同的點亮控制來控制第一光源70和第二光源120的點亮，則當來自第一光源70的藍色波段光照射到第一區域131時，從光源單元60射出綠色波段光，當在第二區域132的前半部分來自第一光源70的藍色波段光照射到第二區域132時，從光源單元60射出藍色波段光，當在第二區域132的后半部分來自第二光源120的紅色波段光照射到第二區域132時，從光源單元60射出紅色波段光。進而，當對第三區域133照射來自第一光源70的光和來自第二光源120的光時，來自第一光源70的藍色波段光在熒光體層中一部分被綠色發光熒光體吸收而激發綠色發光熒光體，未被熒光體吸收而到達分色層的藍色波段光以已被熒光體層擴散的狀態從分色層及透明基板透射，與被熒光體層擴散的來自第二光源120的紅色波段光一同從發光輪101朝向第一全反射鏡142射出，通過經由第二全反射鏡144而被朝向光隧道175射出。另外，從綠色發光熒光體發出的綠色波段光，直接向第一分色鏡143側射出，另夕卜，被分色層反射而向第一分色鏡143側射出，通過第一分色鏡143及第二分色鏡145而從光源單元60朝向光隧道175射出。這樣，若第三區域133被照射來自第一光源70的光和來自第二光源120的光，則從光源單元60射出紅色波段光、藍色波段光、綠色波段光，能夠作為白色光入射到光隧道175，能夠形成更明亮的圖像。另外，當該發光輪101的分色層是將綠色波段光反射的分色層時，如圖7(b)所示，當來自第一光源70的藍色波段光照射到第一區域131時，從光源單元60射出綠色波段光，當第二區域132的前半部分被照射來自第一光源70的藍色波段光時，從光源單元60射出藍色波段光，當第二區域132的后半部分被照射來自第二光源120的紅色波段光時，從光源單元60射出紅色波段光。而且，若第三區域133僅被照射來自第一光源70的光，則藍色波段光在熒光體層中一部分被綠色發光熒光體吸收，一部分從熒光體層透射并被擴散，透射了熒光體層的藍色波段光從分色層及透明基板透射后，通過經由第一全反射鏡142及第二全反射鏡144而朝向光隧道175射出，從綠色發光熒光體發出的綠色波段光通過第一分色鏡143及第二分色鏡145而朝向光隧道175射出，能夠從光源單元60向光隧道175入射藍綠色(青色)的光。并且，作為第三區域133的分色層，可以將第三區域133的前半部分設為使藍色波段光及綠色波段光反射的分色層，將第三區域133的后半部分設為僅使綠色波段光反射的分色層。在該實施方式中，如圖8所示，對第一區域131照射來自第一光源70的光，通過第一分色鏡143及第二分色鏡145而從光源單元60射出綠色波段光，對第二區域132的前半部分照射來自第一光源70的藍色波段光，通過第一全反射鏡142及第二全反射鏡144而從光源單元60射出藍色波段光，對第二區域132的后半部分照射來自第二光源120的紅色波段光，通過第一全反射鏡142及第二全反射鏡144而從光源單元60射出紅色波段光，對第三區域133照射來自第一光源70的光和來自第二光源120的光。因此，在該第三區域133的前半部分，從熒光體層、分色層透射后的紅色波段光經由第一全反射鏡142及第二全反射鏡144從光源單元60射出，從熒光體層發出的綠色波段光經由第一分色鏡143及第二分色鏡145從光源單元60射出，能夠作為黃色光入射到光隧道 175。而且，在該第三區域133的后半部分，從熒光體層、分色層透射后的紅色波段光及藍色波段光經由第一全反射鏡142及第二全反射鏡144從光源單元60射出，從熒光體層發出的綠色波段光經由第一分色鏡143及第二分色鏡145從光源單元60射出，所以能夠作為白色光入射到光隧道175。這樣，在本實施方式中，具有作為發光板的發光輪101,該發光板具有在表面形成有熒光體層的熒光體區域和未設置熒光體層而使所入射的光擴散透射的擴散透射區域，熒光體區域形成有在熒光體層的背面形成基于鏡面加工等的反射層，對來自熒光體側的所有光進行反射的區域部分；和在熒光體層的背面形成分色層，至少反射熒光發光，使入射到熒光體層的表面的光的至少一部分透射的區域部分。因此，本實施方式的光源裝置具有射出不同波段光的第一光源70及第二光源120 ;以及具備熒光體區域和擴散透射區域的發光板，所以能夠通過來自光源的光和熒光發出光形成至少三種不同顏色的光，另外，能夠構如下的作為光源裝置的光源單元60 :使用激光發光器而射出高亮度光，由于將來自第一光源70及第二光源120的激光向一個發光板照射，所以能夠現小型化且能夠容易防止斑點的產生。另外，通過將第一光源70及第二光源120設成發出藍色波段光和紅色波段光的光源，將熒光體層的熒光體設為綠色發光熒光體，能夠構成能夠射出3原色以及白色光或補色顏色的光的光源裝置，能夠實現可形成明亮投影圖像的光源裝置及投影儀。而且，將發光板設為圓板形狀的發光輪101并通過將第一區域131和第二區域132及第三區域133沿圓周方向配置而通過驅動馬達110對該發光輪101進行旋轉驅動的作為光源裝置的光源單元60，能夠構成實現小型化且容易防止噪聲的產生的光源裝置及投影儀10。并且，通過將第三區域133的分色層設為對藍色波段光和綠色波段光進行反射的分色層，而構成能夠高效地射出亮度高的綠色波段光的光源裝置，如果將第三區域133的分色層設為僅反射綠色波段光的分色層，則能夠改變射出的補色的顏色。此外，發光板并不限于圓板形狀的發光輪101，也可以設為將第一區域131、第二區域132及第三區域133配置成一列的矩形的板狀體，通過壓電致動器等驅動裝置使該發光板移動，使第一區域131、第二區域132及第三區域133依次移動到來自第一光源70及第二光源120的出射光的光軸位置。說明了本發明的幾個實施方式，但這些實施方式只用于例示，并不意圖限定發明的范圍。這些新穎的實施方式能夠通過其他各種方式加以實施，在不脫離發明主旨的范圍能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式及其變形包含在發明的范圍與主旨中，并且，包含在權利要求書所記載的發明及其等同的范圍內。
權利要求
1.一種光源裝置，其中，具備 第一光源及第二光源，發出不同波段光； 熒光發光裝置，具有被照射來自上述第一光源及上述第二光源的出射光的發光板；光源控制機構，控制上述第一光源及上述第二光源的點亮和上述熒光發光裝置的發光板的驅動；以及 導光光學系統，引導從上述發光板透射的來自上述第一光源及上述第二光源的光、從上述發光板發出的突光光的各個光，以使各個光的光軸相一致而朝向相同方向； 上述發光板具備第一區域，在反射層上設有熒光體層；第二區域，使來自上述第一光源及上述第二光源的光擴散透射；和第三區域，在分色層上設有熒光體層； 上述熒光發光裝置具備發光板驅動裝置，該發光板驅動裝置使上述發光板的第一區域、第二區域、第三區域依次反復位于來自上述第一光源及上述第二光源的射出光的光軸位置。
2.根據權利要求1所述的光源裝置，其中， 上述第一光源及上述第二光源是發出藍色波段光的光源及發出紅色波段光的光源， 上述熒光體層的熒光體是發出綠色波段光的熒光體，上述分色層至少將綠色波段光反射。
3.根據權利要求1所述的光源裝置，其中， 上述發光板為圓板形狀，上述第一區域、上述第二區域、上述第三區域沿圓周方向配置，發光板驅動裝置是使發光板旋轉的驅動馬達。
4.根據權利要求2所述的光源裝置，其中， 上述發光板為圓板形狀，上述第一區域、上述第二區域、上述第三區域沿圓周方向配置，發光板驅動裝置是使發光板旋轉的驅動馬達。
5.根據權利要求1所述的光源裝置，其中， 上述分色層將綠色波段光和藍色波段光反射。
6.根據權利要求2所述的光源裝置，其中， 上述分色層將綠色波段光和藍色波段光反射。
7.根據權利要求3所述的光源裝置，其中， 上述分色層將綠色波段光和藍色波段光反射。
8.根據權利要求4所述的光源裝置，其中， 上述分色層將綠色波段光和藍色波段光反射。
9.根據權利要求1所述的光源裝置，其中， 上述分色層形成有將綠色波段光反射的分色層的區域和將綠色波段及藍色波段光反射的分色層的區域。
10.根據權利要求2所述的光源裝置，其中， 上述分色層形成有將綠色波段光反射的分色層的區域和將綠色波段及藍色波段光反射的分色層的區域。
11.根據權利要求3所述的光源裝置，其中， 上述分色層形成有將綠色波段光反射的分色層的區域和將綠色波段及藍色波段光反射的分色層的區域。
12.根據權利要求4所述的光源裝置，其中， 上述分色層形成有將綠色波段光反射的分色層的區域和將綠色波段及藍色波段光反射的分色層的區域。
13.根據權利要求1所述的光源裝置，其中， 上述第一光源及第二光源是激光發光器。
14.一種投影儀，其中，具備 權利要求廣13中任一項所述的光源裝置； 光源側光學系統，將來自上述光源裝置的光向顯示元件弓I導； 顯示元件，通過被照射的光來形成光學像； 投影側光學系統，將由顯示元件形成的光學像投影到屏幕；以及 投影儀控制機構，具有上述光源裝置的光源控制機構、顯示元件控制機構。
全文摘要
本發明涉及光源裝置及投影儀。光源裝置具備第一光源及第二光源，發出不同波段光；熒光發光裝置，具有被照射來自第一及第二光源的出射光的發光板；光源控制機構，控制第一及第二光源的點亮和熒光發光裝置的發光板的驅動；以及導光光學系統，引導從發光板透射的來自第一及第二光源的光、從發光板發出的熒光光的各個光，以使各個光的光軸相一致而朝向相同方向；發光板具備第一區域，在反射層上設有熒光體層；第二區域，使來自第一及第二光源的光擴散透射；和第三區域，在分色層上設有熒光體層；熒光發光裝置具備發光板驅動裝置，該發光板驅動裝置使發光板的第一區域、第二區域、第三區域依次反復位于來自第一光源及第二光源的射出光的光軸位置。
文檔編號G03B21/00GK103034036SQ20121036935
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月27日 優先權日2011年10月3日
發明者宮崎健 申請人:卡西歐計算機株式會社