JP6988494B2 - Image forming unit, image projection device, and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成ユニット、画像投射装置、及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming unit, an image projection device, and an image forming method.
近年、大画面のディスプレイ装置が急速に普及してきており、それらを用いた会議やプレゼンテーション、研修等が一般的になりつつある。例えば、このようなディスプレイ装置として、スクリーン等に画像を投射して拡大表示する画像投射装置(所謂プロジェクタ)が使用されている。画像投射装置では、光源ユニットからの光をDMD(Digital Micromirror Device)や液晶等の画像形成素子により画素毎で階調制御し、画像を形成する画像形成ユニットが用いられている。 In recent years, large-screen display devices have rapidly become widespread, and conferences, presentations, training, etc. using them are becoming common. For example, as such a display device, an image projection device (so-called projector) that projects an image on a screen or the like and magnifies and displays the image is used. In the image projection device, an image forming unit that forms an image by controlling the gradation of the light from the light source unit for each pixel by an image forming element such as a DMD (Digital Micromirror Device) or a liquid crystal is used.
画像形成ユニットには、例えば、励起光源と、励起光源からの出射光を励起光として発光する蛍光体が周方向に敷設された蛍光ホイールと、この蛍光ホイールを駆動するホイールモータと、蛍光体に燃焼破壊が生じない範囲でホイールモータの停止、又は、駆動の制御を行うモータ制御手段とを備え、画像投射時の投射モード、又は励起光源を流れる駆動電流を確認しながらホイールモータの停止、又は、駆動の制御を行う光源ユニットを用いるものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 The image forming unit includes, for example, an excitation light source, a fluorescent wheel in which a phosphor that emits light emitted from the excitation light source as excitation light is laid in the circumferential direction, a wheel motor that drives the fluorescent wheel, and a phosphor. It is equipped with a motor control means that controls the stop or drive of the wheel motor within the range where combustion destruction does not occur, and the wheel motor is stopped or stopped while checking the projection mode at the time of image projection or the drive current flowing through the excitation light source. , A light source unit that controls drive is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の装置では、光源から照射される光による蛍光体の破壊や蛍光効率の低下を防ぐために、蛍光体領域と蛍光体を備えない領域とを有する蛍光ホイールの回転数を変更することで、蛍光ホイールから発せられる光(蛍光体領域で蛍光された蛍光光、蛍光体を備えない領域で透過又は反射した励起光)のタイミングが変わってしまい、画像形成素子(DMD)で形成される画像が乱れる場合があった。 However, in the apparatus of Patent Document 1, in order to prevent the destruction of the phosphor and the decrease in the fluorescence efficiency due to the light emitted from the light source, the rotation speed of the fluorescent wheel having the phosphor region and the region without the phosphor is changed. As a result, the timing of the light emitted from the fluorescent wheel (fluorescent light fluorescent in the phosphor region, excitation light transmitted or reflected in the region without the phosphor) changes, and is formed by the image forming element (DMD). The image was sometimes distorted.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、蛍光体領域と蛍光体を備えない領域を有する蛍光ホイールの回転数が変更され、蛍光ホイールから発せられる光(蛍光体領域で蛍光された蛍光光、蛍光体を備えない領域で透過又は反射した励起光)のタイミングが変わっても、形成される画像を乱すことなく、励起光による蛍光体の破壊や蛍光効率の低下を防止することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above points, and the number of rotations of a fluorescent wheel having a phosphor region and a region without a phosphor is changed, and light emitted from the fluorescent wheel (fluorescence in the phosphor region). Even if the timing of the fluorescent light transmitted or the excitation light transmitted or reflected in the region without the phosphor is changed, the formed image is not disturbed, and the fluorescence is prevented from being destroyed or the fluorescence efficiency is lowered by the excitation light. That is the issue.
開示の技術の一態様に係る画像形成ユニットは、第1の光を出射する光源と、蛍光体領域と蛍光体を備えない領域とを有する第1の回転体であって、前記蛍光体領域で前記第1の光を蛍光した蛍光光と、前記蛍光体を備えない領域を経た前記第1の光と、を少なくとも含む第2の光へ変換する第1の光変換手段と、前記第2の光を変調し、画像形成する画像形成素子と、前記光源から出射される前記第1の光の出力、又は前記第1の光の照射による前記蛍光体領域の周辺の空気の温度変化に応じ、前記第1の回転体の回転数を変化させる回転数制御手段と、前記第1の回転体における所定位置の検出に基づいて検知された、前記第1の回転体の回転のタイミングに基づき、前記第1の回転体の回転と前記画像形成素子による画像形成を同期させる第1の同期手段と、を有することを特徴とする。 The image forming unit according to one aspect of the disclosed technique is a first rotating body having a light source for emitting first light, a phosphor region and a region without a phosphor, and in the phosphor region. A first light conversion means for converting the first light into a second light containing at least a fluorescent light that fluoresces the first light and the first light that has passed through a region not provided with the phosphor, and the second light. Depending on the temperature change of the image forming element that modulates the light and forms an image, the output of the first light emitted from the light source, or the temperature change of the air around the phosphor region due to the irradiation of the first light. Based on the rotation speed control means for changing the rotation speed of the first rotating body and the rotation timing of the first rotating body detected based on the detection of a predetermined position in the first rotating body , the said It is characterized by having a first synchronization means for synchronizing the rotation of the first rotating body and the image formation by the image forming element.
蛍光体領域と蛍光体を備えない領域とを有する蛍光ホイールの回転数が変更され、蛍光ホイールから発せられる光のタイミングが変わっても、形成される画像を乱すことなく、励起光による蛍光体の破壊や蛍光効率の低下を防止することができる。 Even if the rotation speed of the fluorescent wheel having the phosphor region and the region without the phosphor is changed and the timing of the light emitted from the fluorescent wheel is changed, the formed image is not disturbed and the phosphor is generated by the excitation light. It is possible to prevent destruction and decrease in fluorescence efficiency.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals and duplicate explanations may be omitted.
〈第1の実施の形態〉
図1は、第1の実施形態の画像投射装置を例示する模式図である。図1に示すように、画像投射装置1は、画像形成ユニット100と、投射光学部200とを有している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the image projection device of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the image projection device 1 includes an
画像形成ユニット100は、光源101と、レンズ102と、レンズ103と、波長選択偏光分離素子104と、1/4波長板105と、レンズ群106とを有している。
The
また画像形成ユニット100は、蛍光体ホイール107と、レンズ108と、カラーホイール109と、ライトトンネル110と、レンズ群111と、ミラー群112と、画像形成素子113とを有している。
Further, the
画像形成ユニット100は、ライトトンネル110から時分割で順次出射される光を、画像形成素子113により画素毎で階調制御して画像を形成し、形成された画像を投射光学部200に照射するユニットである。
The
画像形成ユニット100において、光源101は、直線偏光成分を有する光を出射する。本実施形態では、一例として、光源101が、P偏光成分を有する(P波である)波長λBの青色レーザ光を出射するレーザダイオードであるとして以降の説明を行う。波長λBは、例えば、400nm<λB<470nmとすることができる。
In the
但し、これには限定されず、光源101として青色光を発する発光ダイオード(Light Emitting Diode)や有機EL(Electro Luminescence)素子を用いてもよいし、これらを複合した光源を用いてもよい。或いは、紫外域の波長領域の光を出射するレーザダイオード、発光ダイオード、有機EL素子等を用いてもよいし、これらを複合した光源を用いてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and a light emitting diode (Light Emitting Diode) or an organic EL (Electro Luminescence) element that emits blue light may be used as the
又、光源101は1つであってもよいし、複数であってもよい。又、光源101とレンズ102との間に、光源101から出射されたレーザ光を略平行光束としてレンズ102に導くカップリングレンズを設けてもよい。
Further, the number of
光源101の出射する青色レーザ光は、第1の光の一例である。又、光源101の出射する青色レーザ光は、蛍光体ホイール107において蛍光を生じさせる励起光として使用される。
The blue laser light emitted by the
光源101の出射する青色レーザ光は、レンズ102、レンズ103を経由して略平行光束として波長選択偏光分離素子104に入射する。波長選択偏光分離素子104は、例えば、図2に示す分光透過率特性を有する光路切替手段である。
The blue laser light emitted by the
波長選択偏光分離素子104は、光源101の波長λBにおいて、P波を透過させ、S波は透過させない(S波を反射させる)特性を有している。なお、図2の分光透過率特性からわかるように、大よそ500nm以上の波長の光は、P波であるかS波であるかにかかわらず(偏光特性にかかわらず)、波長選択偏光分離素子104で反射される。波長選択偏光分離素子104としては、例えば、偏光ビームスプリッタを用いることができる。
The wavelength selective
図1に戻り、波長選択偏光分離素子104に入射したP波の青色レーザ光は、波長選択偏光分離素子104を透過し、直線偏光と円偏光を相互に変換する偏光変換手段である1/4波長板105に導かれる。1/4波長板105を透過した光はP波(P偏光)から円偏光となり、レンズ群106を経由して蛍光体ホイール107に入射する。
Returning to FIG. 1, the blue laser light of the P wave incident on the wavelength selective
なお、偏光変換手段は1/4波長板には限定されず、例えば、レンズ群106を構成する何れかのレンズの入射面にTa2O5等の斜め蒸着膜を成膜したもの等を用いてもよい。ここで、斜め蒸着膜とは、蒸着物質が飛来する方向(蒸着源の方向)に対して、被蒸着対象物を斜めに設置し、被蒸着対象物の所定面の法線に対して蒸着物質を斜めに堆積形成させたものである。 The polarization conversion means is not limited to the 1/4 wave plate, and for example, a lens having an oblique vapor deposition film such as Ta 2 O 5 formed on the incident surface of any of the lenses constituting the lens group 106 is used. You may. Here, the diagonal thin-film deposition film means that the object to be vapor-deposited is placed diagonally with respect to the direction in which the vapor-film-deposited substance comes (the direction of the vapor-film deposition source), and the thin-film-deposited substance is relative to the normal line of the predetermined surface of the object to be vapor-deposited. Is formed by depositing diagonally.
レンズ群106は、例えば両凸レンズや平凸レンズ等を適宜組み合わせて構成でき、略平行光束を蛍光体ホイール107にスポット状に集光させる機能と、蛍光体ホイール107からの発散光を平行化して略平行光束に変換する機能とを有する。
The
図3は、第1の実施の形態で用いる蛍光体ホイールを例示する拡大平面図であって、蛍光体ホイールを入射光側から見た図である。図3に示すように、本実施の形態で用いる蛍光体ホイール107は、円盤状の部材、すなわち回転体が、異なる蛍光を発する複数の扇状の領域(セグメント)に分割された構成である。波長選択偏光分離素子104からの光が照射される領域が順次変化するように回転駆動される。
FIG. 3 is an enlarged plan view illustrating the phosphor wheel used in the first embodiment, and is a view of the phosphor wheel viewed from the incident light side. As shown in FIG. 3, the
具体的には、蛍光体ホイール107は、周方向において、黄色の蛍光を発する黄色(Y)蛍光体が形成された黄色(Y)蛍光体領域1071、緑色の蛍光を発する緑色(G)蛍光体が形成された緑色(G)蛍光体領域1072、入射光を反射させる反射面が形成された反射面領域1073の3つの扇状の領域(セグメント)に分割されている。
Specifically, the
黄色(Y)蛍光体領域1071は、青色レーザ光を励起光として、青色レーザ光よりも長波長の黄色の蛍光を発生する。緑色(G)蛍光体領域1072は、青色レーザ光を励起光として、青色レーザ光よりも長波長の緑色の蛍光を発生する。反射面領域1073は、入射された青色レーザ光をそのまま青色の光として反射する。
The yellow (Y)
蛍光体ホイール107は、レンズ群106からの光の入射位置に配置されるセグメントを、回転により切り替えることで、黄色の蛍光、緑色の蛍光、及び青色レーザ光の反射光を取り出す。
The
但し、上記では、青色の光を第2の光とする領域に、反射面領域1073を用いる例を示したが、これに限定されない。例えば透明領域、穴が開いた領域、又は拡散領域を用いて、青色の光を取り出すようにしてもよい。
However, in the above, the example in which the
透明領域は、例えば透明なガラスであり、青色のレーザ光を透過する。穴が開いた領域では、青色のレーザ光がそのまま通過する。拡散領域では、青色のレーザ光を拡散する。拡散領域は、例えば、表面に大きさの異なる凹凸構造が多数形成された構造とすることができる。 The transparent region is, for example, transparent glass and transmits a blue laser beam. In the area where the hole is opened, the blue laser beam passes as it is. In the diffusion region, the blue laser beam is diffused. The diffusion region can be, for example, a structure in which a large number of uneven structures having different sizes are formed on the surface.
また、蛍光体領域として、黄色と緑色の蛍光体領域を用いる例を示したが、何れか1つであってもよく、他の色の蛍光体領域を、置換、又は追加で設けてもよい。 Further, although the example in which the yellow and green fluorescent material regions are used as the fluorescent material regions is shown, any one of them may be used, and the fluorescent material regions of other colors may be substituted or additionally provided. ..
さらに、光源として青色レーザの他に、例えば赤色のレーザダイオード等の光源を別に設けてもよい。 Further, in addition to the blue laser as the light source, a light source such as a red laser diode may be separately provided.
蛍光体ホイール107は、「第1の光変換手段」の一例である。黄色(Y)蛍光体領域1071、及び緑色(G)蛍光体領域1072は、それぞれ「蛍光体領域」の一例である。黄色(Y)蛍光体領域1071、及び緑色(G)蛍光体領域1072で発生られる蛍光は、「蛍光光」の一例である。反射面領域1073は、「蛍光体を備えない領域」の一例である。黄色(Y)蛍光体領域1071、緑色(G)蛍光体領域1072、及び反射面領域1073が設けられた回転体は、「第1の回転体」の一例である。
The
図1に戻り、蛍光体ホイール107の軸心には、蛍光体ホイール107を回転させるステッピングモータ等の駆動部107mが設けられている。蛍光体ホイール107が駆動部107mの駆動により所定のタイミングで回転することで、レンズ群106からの光の入射位置が、黄色(Y)蛍光体領域1071、緑色(G)蛍光体領域1072、及び反射面領域1073の3つの何れかのセグメントに切替わる。また駆動部107mの駆動による蛍光体ホイール107の回転数は、駆動部107mを制御し、変更することができる。
Returning to FIG. 1, a
黄色(Y)蛍光体領域1071、又は緑色(G)蛍光体領域1072から発生した黄色、又は緑色の蛍光は、レンズ群106、及び1/4波長板105を往きとは逆向きに通過し、波長選択偏光分離素子104に入射する。なお、このときの黄色、又は緑色の蛍光は、ランダム偏光の状態である。
The yellow or green fluorescence generated from the yellow (Y)
波長選択偏光分離素子104は、上述したように、大よそ500nm以上の波長の光は、偏光特性にかかわらず反射する。そのため、蛍光体ホイール107で発生した黄色、及び緑色の蛍光は、波長選択偏光分離素子104により反射され、レンズ108を通ってカラーホイール109に入射される。
As described above, the wavelength selection
一方、蛍光体ホイール107の反射面領域1073で反射された光は、レンズ群106、及び1/4波長板105を往きとは逆向きに通過する。ここで、反射面領域1073に入射する円偏光は、反射後も円偏光が維持されるが、反射により入射光とは逆方向に回転する円偏光になる。例えば入射の時に時計回りの円偏光だった光は、反射後は反時計回りの円偏光になる。そして1/4波長板105を通過することで、往きとは偏光方向が直交する直線偏光になる。そのため、波長選択偏光分離素子104で反射され、レンズ108を通ってカラーホイール109に入射される。
On the other hand, the light reflected by the reflecting
図4は、第1の実施の形態で用いるカラーホイールを例示する拡大平面図であって、カラーホイールを入射光側から見た図である。図4に示すように、本実施の形態で用いるカラーホイール109は、円盤状の部材、すなわち回転体が、複数の扇状の領域(セグメント)に分割された構成である。具体的には、カラーホイール109は、周方向において、赤色(R)領域1091、緑色(G)領域1092、透明領域1093、及び拡散領域1094の4つの扇状の領域(セグメント)に分割されている。
FIG. 4 is an enlarged plan view illustrating the color wheel used in the first embodiment, and is a view of the color wheel viewed from the incident light side. As shown in FIG. 4, the
カラーホイール109における赤色(R)領域1091は、赤色光を透過するダイクロイックフィルタが形成された領域であり、大よそ600nm以上の波長範囲の光が透過し、それ以外の波長範囲の光が反射する。緑色(G)領域1092は、緑色光を透過するダイクロイックフィルタが形成された領域であり、大よそ500nm〜580nm程度の波長範囲の光が透過し、それ以外の波長範囲の光が反射する。
The red (R)
透明領域1093では、全ての波長範囲の光がそのまま透過する。透明領域1093は、透明なガラス等としてもよいし、穴が開いた構成としてもよい。拡散領域1094は、全ての波長範囲の光が拡散して透過する。例えば、表面に大きさの異なる凹凸構造が多数形成された構造とすることができる。
In the
カラーホイール109は、レンズ108からの光の入射位置に配置されるセグメントを、回転により切り替えることで、赤色、緑色、黄色及び青色の光を取り出す。
The
透明領域1093、及び拡散領域1094は、それぞれ第2の光を光変換するための領域の一例である。
このように、波長を変えずに光を取り出す領域として、反射面領域を用いてもよい。
The
As described above, the reflective surface region may be used as a region for extracting light without changing the wavelength.
また、第2の光を光変換する構成として、赤色と緑色の光を透過するダイクロイックフィルタが形成された領域の例を示したが、これに限定されない。何れか1つのダイクロイックフィルタを形成してもよいし、他の色のダイクロイックフィルタを、置換、又は追加で形成してもよい。 Further, as a configuration for converting the second light into light, an example of a region in which a dichroic filter that transmits red and green light is formed is shown, but the present invention is not limited to this. Any one dichroic filter may be formed, or dichroic filters of other colors may be replaced or additionally formed.
さらに、光源として青色レーザの他に、例えば赤色のレーザダイオード等の光源を別に設けてもよい。 Further, in addition to the blue laser as the light source, a light source such as a red laser diode may be separately provided.
カラーホイール109は、第2の光変換手段の一例である。赤色(R)領域1091、及び緑色(G)領域1092は、それぞれ「波長選択領域」の一例である。赤色(R)領域1091、及び緑色(G)領域1092を通過した光は、「波長選択光」の一例である。透明領域1093は、「波長選択機能を備えない領域」の一例である。赤色(R)領域1091、緑色(G)領域1092、及び透明領域1093が設けられた回転体は、「第2の回転体」の一例である。
The
図1に戻り、カラーホイール109の軸心には、カラーホイール109を回転させるステッピングモータ等の駆動部109mが設けられている。カラーホイール109が駆動部109mの駆動により所定のタイミングで回転することで、レンズ108からの光の入射位置が、赤色(R)領域1091、緑色(G)領域1092、透明領域1093、及び拡散領域1094の4つの何れかのセグメントに切替わる。すなわち、青色レーザ光及び蛍光の光路上に、何れかのセグメントが時間的に交互に配置される。また駆動部109mの駆動による蛍光体ホイール107の回転数は、駆動部109mを制御し、変更することができる。
Returning to FIG. 1, a
青色の光は、レンズ108からの光の入射位置に、拡散領域1094が配置されたタイミングで、カラーホイール109に入射する。拡散領域1094を通過することで、青色の光は拡散される。これにより青色の光、すなわちレーザ光のコヒーレンス性が失われ、スクリーン等に現れるムラやスペックルが低減される。拡散領域1094を通過した光は、青色の照明光となる。
The blue light is incident on the
黄色の蛍光は、レンズ108からの光の入射位置に、透明領域1093、又は赤色(R)領域1091が配置されたタイミングで、カラーホイール109に入射する。透明領域1093が配置されたタイミングでは、最大限の明るさで黄色の光が得られる。通過した光は黄色の照明光となる。また赤色(R)領域1091が配置されたタイミングでは、赤色の光が得られる。通過した光は赤色の照明光となる。
The yellow fluorescence is incident on the
緑色の蛍光は、レンズ108からの光の入射位置に、緑色(G)領域1092が配置されたタイミングで、カラーホイール109に入射する。これにより緑色の純度が調整され、緑色の照明光となる。
The green fluorescence is incident on the
カラーホイール109の各領域を通過した光は、ライトトンネル110に入射する。
The light that has passed through each region of the
ライトトンネル110は、内部を中空とする筒状の部材である。ライトトンネル110へ入射する各照明光は、ライトトンネル110の内部で反射を繰り返すことにより、ライトトンネル110の出口では照度分布が均一となる。すなわち、ライトトンネル110は、各照明光の光量むらを低減する照度均一化手段としての機能を有している。なお、ライトトンネル110に代えて、フライアイレンズ等の他の照度均一化手段を採用してもよい。
The
ライトトンネル110を経て照度分布が均一化された各照明光は、レンズ群111によりリレーされ、ミラー群112で反射されて画像形成素子113に照射される。
Each illumination light whose illuminance distribution is made uniform through the
画像形成素子113は、各照明光を、画素毎に階調制御することでカラー投影画像を形成する素子である。画像形成素子113は、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)で構成することができる。DMDでは、画素単位のマイクロミラーを有し、各マイクロミラーが異なる2つの角度の何れかの状態を維持することができる。
The
すなわち、DMDの各マイクロミラーは、各照明光を投射光学部200へ向けて反射する角度(ON状態)と、各照明光を内部の吸収体へ向けて反射して外部に出射させない角度(OFF状態)との何れかの状態となる。これにより、表示する画素毎に、投射光学部200に照射する光を制御することができる。又、DMDでは、パルス幅変調方式(PWM方式)により各マイクロミラーのON状態の時間比率を調整することで、表示する画素毎における階調表現を行うことができる。
That is, each of the DMD micromirrors has an angle (ON state) in which each illumination light is reflected toward the projection
なお、画像形成素子113はDMDには限定されず、照明光を画素毎に階調制御してカラー投射画像を形成できる素子であれば、例えば、液晶等を用いてもよい。
The
本実施形態の画像投射装置1では、画像形成素子113による画像形成のタイミングに同期して、黄色、赤色、緑色、及び青色の各照明光は時分割で画像形成素子113に入射する。そして画像形成素子113で表示画素毎に階調制御された後、投射光学部200によりスクリーン等に投射される。目の残像現象により、スクリーン等でカラー画像が視認可能となる。
In the image projection device 1 of the present embodiment, the yellow, red, green, and blue illumination lights are incident on the
なお、画像形成素子113は、ライトトンネル110、レンズ群111、及びミラー群112が定める光学経路上に配置されている。
The
ここで、図5のタイミングチャートを参照して、画像形成ユニット100による画像形成方法の一例を説明する。
Here, an example of an image forming method by the
図5では、左端の列に項目が示されている。項目として、「光源出力の比」と、「蛍光体ホイールのセグメント」と、「カラーホイールのセグメント」と、「画像形成素子における色」と、「画像の色」とが示されている。 In FIG. 5, items are shown in the leftmost column. As items, "ratio of light source output", "segment of phosphor wheel", "segment of color wheel", "color in image forming element", and "color of image" are shown.
横軸の矢印は、時間軸を表している。図5は、画像のフレームレート(fps:frame per second)の1周期内で、各色の画像が形成される推移を示している。例えばフレームレートが120fpsであれば、1周期に該当する8.3msの期間での推移が示されている。 The arrows on the horizontal axis represent the time axis. FIG. 5 shows a transition in which an image of each color is formed within one cycle of the frame rate (fps: frame per second) of the image. For example, if the frame rate is 120 fps, the transition in the period of 8.3 ms corresponding to one cycle is shown.
「光源出力の比」は、投射される画像の色毎での光源101の出力の大きさを示している。但し、「光源出力の比」の単位は%であり、光源出力の代表値に対する比率である。従って光源出力の代表値に「光源出力の比」を乗じた値が、光源から出射される光の出力である。光源出力の代表値の単位は、例えばワットである。
The "ratio of light source outputs" indicates the magnitude of the output of the
「光源出力の比」は、画像形成ユニット100により形成される画像の色に応じて切り替えられる。
The "ratio of light source outputs" is switched according to the color of the image formed by the
また「光源出力の比」は、形成される画像の色合い等の設定によっても異なる。例えば、ユーザーが画像投射装置1の操作部を介して色合い等を調整した場合、調整結果に応じ、画像の色毎での「光源出力の比」は異なる値となる。 The "ratio of light source output" also differs depending on the setting such as the hue of the formed image. For example, when the user adjusts the hue or the like via the operation unit of the image projection device 1, the "ratio of the light source output" for each color of the image becomes a different value according to the adjustment result.
「蛍光体ホイールのセグメント」は、レンズ群106からの光の入射位置に配置する蛍光体ホイール107のセグメントの種類を示している。
The “fluorescent wheel segment” indicates the type of segment of the
「カラーホイールのセグメント」は、レンズ108からの光の入射位置に配置するカラーホイール109のセグメントの種類を示している。
“Color wheel segment” indicates the type of segment of the
「画像形成素子における色」は、画像形成素子113で階調制御する画像に対応する色を示している。
“Color in the image forming element” indicates a color corresponding to the image whose gradation is controlled by the
「画像の色」は、画像形成ユニット100で形成される画像の色を示している。なお、黄色、赤色、青色、及び緑色の各画像を時分割で取り出す期間は、光源101は点灯状態(ON)となっている。
"Image color" indicates the color of the image formed by the
図5において、黄色の画像を形成するタイミングでは、光源101は100%の出力で、光を出射している。光源101からの光が蛍光体ホイール107に入射する際には、レンズ群106からの光の入射位置に黄色(Y)蛍光体領域1071が配置される。これにより、青色レーザ光により励起された黄色の蛍光が発せられる。
In FIG. 5, at the timing of forming the yellow image, the
黄色の蛍光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由して、カラーホイール109に入射する。黄色の蛍光がカラーホイール109に入射する際には、レンズ108からの光の入射位置に、透明領域1093が配置される。黄色の蛍光は、透明領域1093を通過して黄色の照明光として取り出され、ライトトンネル110に入射する。
The yellow fluorescence is incident on the
黄色の照明光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由し、黄色の画像が形成される期間に、画像形成素子113に入射する。これにより黄色の画像が形成され、投射光学部200に照射される。
The yellow illumination light passes through a predetermined optical system described with reference to FIG. 1 and is incident on the
赤色の画像を形成するタイミングでは、光源101は90%の出力で、光を出射している。光源101からの光が蛍光体ホイール107に入射する際には、レンズ群106からの光の入射位置に黄色(Y)蛍光体領域1071が配置される。これにより、青色レーザ光により励起された黄色の蛍光が発せられる。
At the timing of forming the red image, the
黄色の蛍光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由して、カラーホイール109に入射する。黄色の蛍光がカラーホイール109に入射する際に、レンズ108からの光の入射位置に、赤色(R)領域1091が配置される。黄色の蛍光は、赤色(R)領域1091を通過して赤色の照明光として取り出され、ライトトンネル110に入射する。
The yellow fluorescence is incident on the
赤色の照明光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由し、赤色の画像が生成される期間に、画像形成素子113に入射する。これにより赤色の画像が形成され、投射光学部200に照射される。
The red illumination light passes through a predetermined optical system described with reference to FIG. 1 and is incident on the
青色の画像を形成するタイミングでは、光源101は70%の出力で、光を出射している。光源101からの光が蛍光体ホイール107に入射する際には、レンズ群106からの光の入射位置に反射面領域1073が配置される。
At the timing of forming the blue image, the
反射された青色の光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由して、カラーホイール109に入射する。青色の光がカラーホイール109に入射する際に、レンズ108からの光の入射位置に、拡散領域1094が配置される。青色の光は、拡散領域1094で拡散され、青色の照明光として取り出され、ライトトンネル110に入射する。
The reflected blue light enters the
青色の照明光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由し、青色の画像が形成される期間に、画像形成素子113に入射する。これにより青色の画像が形成され、投射光学部200に照射される。
The blue illumination light passes through a predetermined optical system described with reference to FIG. 1 and is incident on the
緑色の画像を形成するタイミングでは、光源101は80%の出力で、光を出射している。光源101からの光が蛍光体ホイール107に入射する際には、レンズ群106からの光の入射位置に緑色(G)蛍光体領域1072が配置される。これにより、青色レーザ光により励起された緑色の蛍光が発せられる。
At the timing of forming the green image, the
緑色の蛍光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由して、カラーホイール109に入射する。緑色の蛍光がカラーホイール109に入射する際に、レンズ108からの光の入射位置に、緑色(G)領域1092が配置される。緑色の蛍光は、緑色(G)領域1092を通過して緑色の純度が調整され、緑色の照明光として取り出される。そしてライトトンネル110に入射する。
The green fluorescence is incident on the
緑色の照明光は、図1を参照して説明した所定の光学系を経由し、緑色の画像が形成される期間に、画像形成素子113に入射する。これにより緑色の画像が形成され、投射光学部200に照射される。
The green illumination light passes through a predetermined optical system described with reference to FIG. 1 and is incident on the
以上の動作が時系列で順次繰り返され、各色の画像が投射光学部200によりスクリーン等に投射される。
The above operations are sequentially repeated in chronological order, and images of each color are projected onto a screen or the like by the projection
なお、図5では、一例として、黄色、赤色、青色、及び緑色の4色を、時系列で順次高速に切り替えて画像を形成する例を説明したが、3色や5色の場合でも同様である。またカラーホイール109を用いず、蛍光体ホイール107のみで、各色の画像を得る場合にも同様の方法を適用できる。
In addition, in FIG. 5, as an example, an example in which four colors of yellow, red, blue, and green are sequentially switched at high speed in chronological order to form an image has been described, but the same applies to the case of three colors or five colors. be. Further, the same method can be applied when an image of each color is obtained only by the
光源101や蛍光体ホイール107、カラーホイール109、画像形成素子113等の制御は、例えば、画像投射装置1の外部に設けられた制御装置300により行うことができる。
The
制御装置300のハードウェアは、例えば、CPU(中央処理ユニット;Central Processing Unit)、ROM(リードオンリーメモリ;Read Only Memory)、RAM(ランダムアクセスメモリ;Random Access Memory)等を有して構成される。制御装置300は、ROMに予め記憶されているプログラムに従って、RAMをワークメモリとして用いて、光源101や蛍光体ホイール107、カラーホイール109、画像形成素子113の制御を行うことができる。なお、制御装置300を画像投射装置1の内部に設けてもよい。また、CPUで行う制御処理の一部、又は全部を、電子回路等のハードウェアで実現してもよい。
The hardware of the
制御装置300は、CPUの命令により、次に説明する機能構成を実現することができる。
The
本実施形態の画像投射装置1の有する制御装置300の機能構成の一例を、図6を参照して説明する。図6において、制御装置300は、出力モード設定部301と、出力モード検知部302と、蛍光体ホイール制御部303と、蛍光体ホイール同期検知部304と、カラーホイール同期制御部305と、画像形成素子同期制御部306と、画像制御部307とを有している。
An example of the functional configuration of the
出力モード設定部301は、画像投射装置1による画像の投射モード等に応じて、光源101の出力モードを設定する。投射モードとしては、例えば画像の明るさを重視する高輝度モード、画像の色味を重視する色味モード、又は消費電力を重視するエコモード等がある。投射モードは、操作部308を介して画像投射装置1のユーザーにより設定され、RAMに記憶される。
The output
出力モード設定部301は、RAMを参照して投射モードを検知し、例えば、高輝度モードの場合、出力モードを光源101の出力が大きい第1モードに設定する。また色味モードやエコモードの場合、第1モードと比較して、光源101の出力を抑制した第2モードに設定する。なお、投射モードは、ユーザーによる設定に限定されず、画像投射装置1の周囲の明るさに応じて自動設定される構成等であってもよい。
The output
出力モード検知部302は、出力モード設定部301により設定された出力モードを検知する。具体的には、出力モード設定部301は、出力モードをRAMに記憶し、出力モード検知部302は、RAMを参照して出力モードを検知する。出力モード検知部302は、出力モード検知手段の一例である。
The output
蛍光体ホイール制御部303は、検知された出力モードに応じて、蛍光体ホイール107の駆動部107mを制御する。具体的には、駆動部107mによる蛍光体ホイール107の回転数を設定、又は変更する。蛍光体ホイール制御部303は、「第1の光変換手段の回転数を変化させる回転数制御手段」の一例である。また、蛍光体ホイール107の回転数は、「第1の回転体の回転数」の一例である。
The phosphor
蛍光体ホイール同期検知部304は、蛍光体ホイール107の回転のタイミングを検知する。具体的には、例えば、駆動部107mによる蛍光体ホイール107の回転原点のタイミング、及び回転数を検知する。
The phosphor wheel
例えば、蛍光体ホイール同期検知部304は、蛍光体ホイール107が回転している時の駆動部107mの駆動パルス数を監視し、蛍光体ホイール107の回転原点のタイミングを検知する。例えば駆動部107mの1回転当たりのパルス数が3600パルスの場合、駆動パルス数が3600パルスの倍数になる時が回転原点のタイミングである。
For example, the phosphor wheel
但し、これに限定されず、回転原点のタイミングの検知は、駆動部107mに設けた原点センサにより行う構成でもよい。また蛍光体ホイール107の周方向の一部にマークを設け、マークに光を照射した時の反射光を検出して、回転原点を検知してもよい。マークに代えて切欠きを設け、切欠きに光を照射した時の透過光を検出してもよい。さらに、駆動部107mにロータリーエンコーダ等の角度センサを設け、ロータリーエンコーダ出力により検知してもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the timing of the rotation origin may be detected by the origin sensor provided in the
また、蛍光体ホイール同期検知部304は、蛍光体ホイール制御部303から蛍光体ホイール107の回転数データを受信し、蛍光体ホイール107の回転数を検知する。
Further, the phosphor wheel
回転原点に対する蛍光体ホイール107の各セグメントのタイミングは、回転原点と各セグメントの配置から既知である。そのため、蛍光体ホイール107の回転原点のタイミング、及び回転数を検知することで、蛍光体ホイール107による光変換のタイミングを検知することができる。蛍光体ホイール同期検知部304は、「第1の回転体の回転のタイミングを検知する手段」の一例である。蛍光体ホイール107の回転原点の検出は、「第1の回転体の所定位置の検出」の一例である。
The timing of each segment of the
カラーホイール同期制御部305は、カラーホイール109の回転のタイミングを制御し、蛍光体ホイール107の回転に、カラーホイール109の回転を同期させる。具体的には、例えば、駆動部109mによるカラーホイール109の回転原点のタイミング、及び回転数を制御し、カラーホイール109と蛍光体ホイール107の回転原点のタイミング、及び回転数を一致させる。
The color wheel
例えば、カラーホイール同期制御部305は、蛍光体ホイール同期検知部304から蛍光体ホイール107の回転原点のタイミングを表す信号を受信する。また、カラーホイール同期制御部305は、カラーホイール109が回転している時の駆動部109mの駆動パルス数を監視し、カラーホイール109の回転原点のタイミングを検知する。例えば駆動部109mの1回転当たりのパルス数が3600パルスの場合、駆動パルス数が3600パルスの倍数になる時が回転原点のタイミングである。そしてカラーホイール109の回転原点のタイミングを調整し、カラーホイール109と蛍光体ホイール107の回転原点のタイミングを一致させる。
For example, the color wheel
但し、カラーホイール109の回転原点のタイミングの検知は、上記に限定されない。駆動部109mに設けた原点センサにより行う構成にしてもよい。またカラーホイール109の周方向の一部にマークを設け、マークに光を照射した時の反射光を検出して、回転原点を検知してもよい。マークに代えて切欠きを設け、切欠きに光を照射した時の透過光を検出してもよい。さらに、駆動部109mにエンコーダ等の角度センサを設け、エンコーダの出力により検知してもよい。
However, the detection of the timing of the rotation origin of the
また、カラーホイール同期制御部305は、蛍光体ホイール制御部303から蛍光体ホイール107の回転数データを受信し、これにカラーホイール109の回転数を一致させる。
Further, the color wheel
回転原点に対するカラーホイール109の各セグメントのタイミングは、回転原点と各セグメントの配置から既知である。そのため、カラーホイール109の回転原点のタイミング、及び回転数を制御することで、蛍光体ホイール107による光変換に、カラーホイール109による光変換を同期させることができる。カラーホイール同期制御部305は、「第1の回転体の回転と、第2の回転体の回転とを同期させる第2の同期手段」の一例である。
The timing of each segment of the
画像形成素子同期制御部306は、画像形成素子113により各色の画像形成のタイミングを制御し、蛍光体ホイール107の回転に、画像形成素子113による画像形成を同期させる。具体的には、例えば、画像形成素子113による画像形成の開始タイミング、及びフレームレートを制御し、駆動部107mの回転原点と、画像形成素子113による画像形成の開始のタイミングを一致させる。
The image forming element
例えば、画像形成素子同期制御部306は、蛍光体ホイール同期検知部304から蛍光体ホイールの回転原点のタイミングを表す信号を受信する。これに合わせて画像形成を開始することで、蛍光体ホイール107の回転原点と画像形成の開始のタイミングを一致させる。
For example, the image forming element
また、画像形成素子同期制御部306は、蛍光体ホイール制御部303から蛍光体ホイール107の回転数データを受信し、これに画像形成素子113のフレームレートを一致させる。フレームレートの調整は、例えばCPUのクロック数とクロック周期から時間を計測し、フレームレートの逆数に該当する時間、すなわちフレーム周期が所定値になるように、画像形成の画素クロック周期を変化させることで行う。
Further, the image forming element
これにより、蛍光体ホイール107による光変換に、画像形成素子113による画像形成を同期させることができる。画像形成素子同期制御部306は、「第1の回転体の回転と、画像形成素子による画像形成とを同期させる第1の同期手段」の一例である。
Thereby, the image formation by the
画像制御部307は、外部I/F等から画像データを取得し、画像データに応じて画像形成素子113を画素毎で階調制御して画像を形成する。
The
本実施形態の制御装置300による処理の一例を、図7を参照して説明する。
An example of the processing by the
まず、ステップS701において、出力モード設定部301は、投射モードを検知し、出力モードを設定する。
First, in step S701, the output
続いて、ステップS703において、出力モード検知部302は、設定された出力モードを検知する。
Subsequently, in step S703, the output
続いて、ステップS705において、検知された出力モードに応じて、蛍光体ホイール制御部303は、蛍光体ホイール107の回転数を設定、又は変更する。
Subsequently, in step S705, the phosphor
続いて、ステップS707において、蛍光体ホイール107は、設定、又は変更された回転数により回転する。
Subsequently, in step S707, the
続いて、ステップS709において、蛍光体ホイール同期検知部304は、蛍光体ホイール107の回転のタイミングを検知する。
Subsequently, in step S709, the phosphor wheel
続いて、ステップS711において、カラーホイール同期制御部305は、蛍光体ホイール同期検知部304で検知されたタイミングに基づき、蛍光体ホイール107の回転に同期させてカラーホイール109を回転させる。
Subsequently, in step S711, the color wheel
続いて、ステップS713において、画像形成素子同期制御部306は、蛍光体ホイール同期検知部304で検知されたタイミングに基づき、蛍光体ホイール107の回転に同期させて、画像形成素子113による画像形成を開始させる。
Subsequently, in step S713, the image forming element
続いて、ステップS715において、画像形成素子113は、画像データに応じ、画素毎で階調制御して画像を形成する。
Subsequently, in step S715, the
続いて、ステップS717において、投射光学部200は、スクリーン等に所定の色の画像を投射する。
Subsequently, in step S717, the projection
以上に例示した機能構成と処理フローの作用、及び効果について説明する。 The functions and effects of the functional configuration and the processing flow exemplified above will be described.
光源101の出力が大きいと、蛍光体ホイール107に設けられた蛍光体が、励起光による発熱等でダメージを受ける場合がある。そのため、例えば出力モードが、光源101の出力が高い第1モードの場合、蛍光体ホイール制御部303は、蛍光体ホイール107を高速で回転させるように、回転数を設定する。蛍光体ホイール107を高速に回転させることで、励起光が蛍光体に当たっている期間が短くなるため、励起光による蛍光体のダメージが抑制される。これにより、蛍光体の破損や、蛍光の発光効率の低下を防止することができる。
If the output of the
また例えば、出力モードが光源101の出力が抑制される第2モードの場合、蛍光体ホイール制御部303は、蛍光体ホイール107を第1モードに比較して低速で回転させるように、回転数を設定する。これにより、蛍光体ホイール107の回転に伴う消費電力や騒音が抑制される。
Further, for example, when the output mode is the second mode in which the output of the
一方で、光源101から出射する光の出力を検知し、検知した出力に応じて蛍光体ホイール107の回転数を変更するようにしてもよい。例えば光源101から出射された光の一部をハーフミラー等で取り出し、取り出した光をPD(Photo Diode)で受光することで、光源101から出射する光の出力を検知する。なお、ハーフミラー等で取り出した光は、光源101から出射する光の一部であるため、検知された出力は、光源101から出射された光の出力をそのままでは示さない。しかし、両者はほぼ線形の関係を有するため、予めこの関係を把握しておくことで、PDの出力から光源101の出力を検知することができる。
On the other hand, the output of the light emitted from the
また、光源101から出射する光の出力を、光源101を発光させるために印加する電流値、又は電圧値を参照することで、検知するようにしてもよい。
Further, the output of the light emitted from the
上記のように光源101から出射する光の出力を検知し、光源101の出力が高いほど蛍光体ホイール107を高速で回転させるように、蛍光体ホイール制御部303は、蛍光体ホイール107の回転数を変更する。蛍光体ホイール107を高速に回転させることで、励起光が蛍光体に当たっている期間が短くなるため、励起光による蛍光体のダメージが抑制される。これにより、蛍光体の破損や、蛍光の発光効率の低下を防止することができる。
As described above, the phosphor
さらに、上記に限定されず、光源101からの光を蛍光体ホイール107の蛍光体に照射した時の蛍光体の周辺の空気の温度変化を検知して、検知した出力に応じて蛍光体ホイール107の回転数を変更するようにしてもよい。例えば蛍光体ホイール107の近傍に温度センサを設け、光源101からの光を蛍光体ホイール107の蛍光体に照射したことに伴う蛍光体ホイール107の周辺の空気の温度変化を検知する。なお、「蛍光体の周辺」は「蛍光体ホイール107の周辺」と同義である。また「蛍光体の周辺」は、「光源101からの蛍光体への光の照射に起因した空気の温度変化を検知可能な範囲の空間」である。上記の空気の温度変化を検知可能であれば、蛍光体ホイール107の近傍に限られず、蛍光体ホイール107から離れた位置に温度センサを設けた構成としてもよい。
Further, not limited to the above, the temperature change of the air around the phosphor when the light from the
蛍光体ホイール107の周辺の温度変化を検知し、温度変化が大きいほど蛍光体ホイール107を高速で回転させるように、蛍光体ホイール制御部303は、蛍光体ホイール107の回転数を変更する。蛍光体ホイール107が高速に回転することで、励起光が蛍光体に当たっている期間が短くなるため、励起光による蛍光体の温度上昇が抑えられ、蛍光体のダメージが抑制される。これにより、蛍光体の破損や、蛍光の発光効率の低下を防止することができる。
The phosphor
一方、上記のように光源101の出力モード等に応じて、蛍光体ホイール107の回転数が変更された場合、蛍光体ホイール107により光を光変換するタイミングが変わる。これにより、蛍光体ホイール107により光変換された光が入射するタイミングで、カラーホイール109の所定のセグメントが、レンズ108からの光の入射位置に配置されない場合がある。そうすると、蛍光体ホイール107のセグメントと、カラーホイール109のセグメントが所望の組み合わせにならず、所望の色味の照明光が得られなくなる。
On the other hand, when the rotation speed of the
また、蛍光体ホイール107の回転数が変更された場合、画像形成素子113に照明される光の色と、画像形成素子113により形成される画像とが合致しなくなり、所望の色味の画像が得られなくなる。
Further, when the rotation speed of the
本実施形態においては、上述したように、蛍光体ホイール同期検知部304で検知したタイミングに基づき、蛍光体ホイール107の回転に、カラーホイール109の回転を同期させている。言い換えると、蛍光体ホイール107による光変換と、カラーホイール109による光変換とを同期させている。
In the present embodiment, as described above, the rotation of the
また、蛍光体ホイール同期検知部304で検知したタイミングに基づき、蛍光体ホイール107の回転に、画像形成素子113による画像形成を同期させている。言い換えると、蛍光体ホイール107による光変換と、画像形成素子113による画像形成とを同期させている。
Further, based on the timing detected by the phosphor wheel
これらにより、蛍光体ホイールのセグメントと、カラーホイール109のセグメントを所望の組み合わせにでき、所望の色味の光を画像形成素子113に照明することができる。また画像形成素子113は、照明された光の色に合った画像を形成し、投射光学部200に照射することができる。
As a result, the segment of the phosphor wheel and the segment of the
従って、蛍光体ホイール107の回転数の変更により、蛍光体ホイール107の破損や蛍光の発光効率の低下を防止し、また蛍光体ホイール107の回転に伴う消費電力や騒音が抑制しながら、所望の色味の画像を得ることができる。言い換えると、形成される画像を乱すことなく、励起光による蛍光体の破壊や蛍光効率の低下を防止することができる。
Therefore, by changing the rotation speed of the
図8は、本実施形態における画像投射装置1の動作仕様の一例を示している。図8は、「光源出力モード」に応じた「光源出力モード」、「光源出力」、「蛍光体ホイール回転数」、「カラーホイール回転数」、「ファン回転数」、及び「騒音」の仕様の一例を示している。 FIG. 8 shows an example of the operation specifications of the image projection device 1 in the present embodiment. FIG. 8 shows specifications of "light source output mode", "light source output", "fluorescent wheel rotation speed", "color wheel rotation speed", "fan rotation speed", and "noise" according to the "light source output mode". An example is shown.
図8において、「光源出力モード」は出力モード設定部301により設定される項目である。例えば、第1モードは高輝度モードで、第2モードは色味を重視するモードである。
In FIG. 8, the “light source output mode” is an item set by the output
「光源出力」は、「光源出力モード」に対応した光源101の出力である。第1モードは高輝度が要求されるため、第2モードに対して大きい出力が設定されている。
The "light source output" is the output of the
この「光源出力」は代表値であり、単位はワットである。この「光源出力」に、図5の「光源出力の比」の項目に示した比率が乗じられたものが、実際に得られる光源101の出力となる。なお、第1モードにおいても第2モードにおいても、画像の色合い等の設定に応じて、「光源出力の比」は時系列に切り替えられる。
This "light source output" is a typical value, and the unit is watts. The output of the
「蛍光体ホイール回転数」は、蛍光体ホイール107の回転数である。第1モードは光源出力が大きいため、蛍光体ホイール107の回転数が高く設定されている。
The "fluorescent wheel rotation speed" is the rotation speed of the
「カラーホイール回転数」は、カラーホイール109の回転数であり、蛍光体ホイール107の回転数と一致している。上述では、蛍光体ホイール107の回転数のデータを受信し、カラーホイール109の回転数を一致させる方法を示したが、このように「光源出力モード」に応じ、カラーホイール109の回転数を予め決めておいてもよい。
The "color wheel rotation speed" is the rotation speed of the
画像形成素子113による画像形成のフレームレートは、上述したように、蛍光体ホイール107の回転数のデータを受信し、フレームレートを一致させる。但し、「光源出力モード」に応じ、フレームレートを予め決めておいてもよい。例えば、第1モードでは120fpsで、第2モードでは60fpsである。
As for the frame rate of image formation by the
「ファン回転数」は、光源101、蛍光体ホイール107、又はカラーホイール109を冷却するためのファンの回転数である。「ファン回転数」の詳細については後述する。
The "fan rotation speed" is the rotation speed of the fan for cooling the
「騒音」は、蛍光体ホイール107、カラーホイール109、又はファンの回転により発生する音の大きさの許容値である。第1モードは、蛍光体ホイール107等を高速に回転させるため、第2モードと比較して大きい騒音を許容している。
"Noise" is an allowable value of loudness generated by the rotation of the
なお上記では、投射モードとして高輝度モード、色味モード、及びエコモードを示したが、これに限定されず、更に多くのモードを設定してもよい。また光源出力モードとして、第1、及び第2モードを示したが、さらに多くの出力モードを設けてもよい。 In the above, the high-luminance mode, the tint mode, and the eco-mode are shown as the projection modes, but the projection mode is not limited to these, and more modes may be set. Further, although the first and second modes are shown as the light source output modes, more output modes may be provided.
〈第2の実施の形態〉
次に、第2の実施形態における画像投射装置の一例を、図9〜11を用いて説明する。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Second embodiment>
Next, an example of the image projection device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11. In the second embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.
図9は、第2の実施形態の画像投射装置1aを例示する模式図である。画像投射装置1aは、第1の実施形態の装置構成に加え、光センサ114を有している。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the image projection device 1a of the second embodiment. The image projection device 1a has an
光センサ114は、レンズ103からの略平行光束の一部が、波長選択偏光分離素子104により反射された光を受光可能な位置に設けられている。光センサ114は、波長選択偏光分離素子104による反射光の強度を検出する。光センサ114の出力に基づき、光源101の出力が検出される。なお、波長選択偏光分離素子104による反射光は、レンズ103からの略平行光束の一部の光であるため、検出された出力は、光源101から出射された光の出力をそのままでは示さない。しかし両者はほぼ線形の関係を有するため、予めこの関係を把握しておくことで、光センサ114の出力から光源101の出力を検出することができる。
The
光センサ114は、例えばPDである。光センサ114の出力はA/D(Analog/Digital)変換されて、制御装置300aに入力される。
The
制御装置300aの機能構成の一例を、図10を参照して説明する。制御装置300aは、制御装置300の機能構成に加え、光源出力検出部309と、記憶部310とを有している。また制御装置300aは、制御装置300における蛍光体ホイール制御部303に、一部の機能を追加した蛍光体ホイール制御部303aを有している。
An example of the functional configuration of the
光源出力検出部309は、例えば光センサ114により実現される。記憶部310は、例えば、ROMやUSB(Universal Serial Bus)等の外部記憶装置により実現される。蛍光体ホイール制御部303aは、例えば、CPUがRAMと協働してROMに記憶されているプログラムを実行することで実現される。
The light source
光源出力検出部309は、光源101の出力を検出し、検出した光源出力データを蛍光体ホイール制御部303aに出力する。光源出力検出部309は、「第1の光の出力を検出する出力モード検知手段」の一例である。
The light source
記憶部310は、光源101の出力と蛍光体ホイール107の回転数との関係を示すデータを記憶している。この関係は、蛍光体ホイール107の蛍光体が、励起光により破損や蛍光の発光効率低下を起こさないような、光源101の出力と蛍光体ホイール107の回転数の関係である。予め実験、又はシミュレーションにより求められ、記憶部310に記憶されている。
The
蛍光体ホイール制御部303aは、光源出力検出部309からの光源出力データを受け、記憶部310を参照する。そして光源出力データに応じた蛍光体ホイール107の回転数を取得し、蛍光体ホイール107の回転数を設定、又は変更する。
The phosphor
本実施形態の制御装置300aによる処理の一例を、図11に示す。
FIG. 11 shows an example of processing by the
まず、ステップS1101において、光源出力検出部309は、光源101の出力を検出し、光源出力データを蛍光体ホイール制御部303aに出力する。
First, in step S1101, the light source
続いて、ステップS1103において、蛍光体ホイール制御部303aは、記憶部310を参照し、光源出力データに応じた蛍光体ホイール107の回転数を取得する。
Subsequently, in step S1103, the phosphor
続いて、ステップS1105において、蛍光体ホイール制御部303aは、蛍光体ホイール107の回転数を設定、又は変更する。
Subsequently, in step S1105, the phosphor
続いて、ステップS1107において、蛍光体ホイール107は、設定、又は変更された回転数により回転する。
Subsequently, in step S1107, the
続いて、ステップS1109において、蛍光体ホイール同期検知部304は、蛍光体ホイール107の回転のタイミングを検知する。
Subsequently, in step S1109, the phosphor wheel
続いて、ステップS1111において、カラーホイール同期制御部305は、蛍光体ホイール同期検知部304で検知されたタイミングに基づき、蛍光体ホイール107の回転に同期させてカラーホイール109を回転させる。
Subsequently, in step S1111, the color wheel
続いて、ステップS1113において、画像形成素子同期制御部306は、蛍光体ホイール同期検知部304で検知されたタイミングに基づき、蛍光体ホイール107の回転に同期させて画像形成素子113に画像形成を開始させる。
Subsequently, in step S1113, the image forming element
続いて、ステップS1115において、画像形成素子113は、画像データに応じ、画素毎で階調制御して画像を形成する。
Subsequently, in step S1115, the
続いて、ステップS1117において、投射光学部200は、スクリーン等に所定の色の画像を投射する。
Subsequently, in step S1117, the projection
本実施形態によれば、光源101の出力に応じて蛍光体ホイール107の回転数を、より詳細に制御することが可能となる。これにより、形成される画像を乱すことなく、励起光による蛍光体の破壊や蛍光効率の低下を防止し、騒音、及び消費電力を抑制するための制御を、より詳細に行うことができる。なお、これ以外の効果は、第1の実施形態で説明したものと同様である。
According to this embodiment, the rotation speed of the
また、上記では記憶部310に、光源101の出力と蛍光体ホイール107の回転数との関係を示すデータを記憶させたが、これに限定されない。例えば、上述した出力モードを第1モード、又は第2モードに切り替えるための光源出力の閾値を、予め求めておき、記憶部310に記憶させてもよい。この場合は、蛍光体ホイール制御部303aは、記憶部310を参照して、検出した光源出力に基づき出力モードを取得する。そして出力モードに応じて、蛍光体ホイール107の回転数を設定、又は変更する。
Further, in the above, the
また上記では、レンズ103からの略平行光束の一部が、波長選択偏光分離素子104により反射された光を受光可能な位置に光センサ114を設け、光源101の出力を検出したが、これに限定されない。光源101の出力を直接、又は間接的に検出可能であれば、光センサ114を設置する位置は任意で構わない。
Further, in the above, the
さらに上記では、光源出力検出部309を光センサ114により実現する例を示したが、光源101の駆動電圧、又は駆動電流を、光源101の制御信号から把握することで、光源出力検出部309を実現してもよい。
Further, in the above, an example in which the light source
〈第3の実施の形態〉
次に、第3の実施形態における画像投射装置の一例を、図12〜14を用いて説明する。なお、第1〜2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Third embodiment>
Next, an example of the image projection device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14. In the first and second embodiments, the description of the same components as those of the embodiments already described may be omitted.
図12は、第3の実施形態の画像投射装置1bを例示する模式図である。画像投射装置1bは、第2の実施形態の装置構成に加え、ファン101aを有している。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the
ファン101aは、内部に備えられた羽根車が回転することで空気を流れさせる装置である。以降では羽根車の回転を、単にファンの回転として表示する。ファン101aの軸心には、ファン101aを回転させるステッピングモータ等の駆動部101amが設けられている。ファン101aは駆動部101amの駆動により所定の回転数で回転する。
The
ファン101aの回転に伴う送風により、光源101近傍の空気に流れを与え、空気を媒体にした熱交換により、光源101を冷却する。ファン101aによる送風量は、その回転数により制御することができる。
The air blown by the rotation of the
ここで、光源101は、出射される光の出力に応じて発熱量が変化する。発熱量が大きくなると、光源101から出射される光の出力を不安定になったり、画像投射装置1bの内部の温度が上がり、蛍光体ホイール107の蛍光体が破損等しやすくなったりする場合がある。ファン101aは、発熱した光源101を送風により冷却し、これらの不具合を防止する機能を有している。
Here, the
画像投射装置1bを制御する制御装置300bの機能構成の一例を、図13を参照して説明する。制御装置300bは、制御装置300aの機能構成に加え、ファン制御部311と、記憶部312とを有している。
An example of the functional configuration of the
記憶部312は、例えば、ROMやUSB等の外部記憶装置により実現される。ファン制御部311は、CPUがRAMと協働してROMに記憶されているプログラムを実行することで実現される。
The
記憶部312は、光源101の出力とファン101aの回転数との関係を示すデータを記憶している。この関係は、光源101から出射される光の出力の不安定性や蛍光体ホイール107の蛍光体の破損等を起こさないような、光源101の出力とファン101aの回転数の関係である。予め実験、又はシミュレーションにより求められ、記憶部312に記憶されている。
The
ファン制御部311は、光源出力検出部309からの光源出力データを受け、記憶部312を参照する。そして光源出力データに応じたファン101aの回転数を取得し、ファン101aの回転数を設定、又は変更する。
The
本実施形態の制御装置300bによる処理の一例を、図14に示す。
FIG. 14 shows an example of processing by the
まず、ステップS1401において、光源出力検出部309は、光源101の出力を検出し、光源出力データをファン制御部311に出力する。
First, in step S1401, the light source
続いて、ステップS1403において、ファン制御部311は、記憶部312を参照し、光源出力データに応じたファン101aの回転数を取得する。
Subsequently, in step S1403, the
続いて、ステップS1405において、ファン制御部311は、ファン101aの回転数を設定、又は変更する。
Subsequently, in step S1405, the
続いて、ステップS1407において、ファン101aは、設定、又は変更された回転数で回転する。
Subsequently, in step S1407, the
本実施形態によれば、光源101の出力に応じてファン101aの回転数を制御し、光源101を適切に冷却することで、光源101から出射される光の出力が不安定になったり、蛍光体ホイール107の蛍光体が破損等しやすくなったりする不具合を防止することができる。なお、これ以外の効果は、第1〜2の実施形態で説明したものと同様である。
According to the present embodiment, by controlling the rotation speed of the
また、上記では、光源101を冷却するファン101aを一例として示したが、蛍光体ホイール107やカラーホイール109を冷却するファンを設けてもよい。蛍光体ホイール107やカラーホイール109も回転により発熱する。これにより画像投射装置1bの内部の温度が上がり、蛍光体ホイール107の蛍光体が破損等しやすくなる場合がある。蛍光体ホイール107やカラーホイール109をファンで適切に冷却することで、このような不具合を防止できる。
Further, in the above, the
ここで、図15〜16は、光源101から出射される光の出力、蛍光体ホイール107の回転数、及びファン101aの回転数の関係の一例を示したものである。横軸は光源101の出力を示しており、左側の出力が大きく、右側に向かうほど出力が小さくなっている。
Here, FIGS. 15 to 16 show an example of the relationship between the output of light emitted from the
二点鎖線は、光源101の出力に応じ、蛍光体ホイール107の回転数を線形に変化させた場合を示している。一方、実線は、光源101の出力に応じ、蛍光体ホイール107の回転数を非線形、すなわち不連続に段階的に変化させた場合を示している。実際の制御においては、蛍光体ホイールの107の回転数の変更は段階的になる場合が多いため、光源101の出力と、蛍光体ホイール107の回転数との関係は、実線のように非線形、すなわち不連続に段階的になる場合が多い。点線は、ファンの回転数を示している。
The two-dot chain line shows a case where the rotation speed of the
図15において、光源101の出力に対し、ファン101aの回転数を線形に変化させると、二点鎖線より実線が上(回転数が高い)になる部分では、蛍光体ホイール107を冷やし過ぎの状態になる。また、二点鎖線より実線が下(回転数が低い)になる部分では、蛍光体ホイール107を冷却不足の状態になる。
In FIG. 15, when the rotation speed of the
図16は、光源101の出力に対し、ファン101aの回転数を、不連続に鋸歯状に変化させた場合を示している。このようにファン101aの回転数を、不連続に鋸歯状に変化させることで、蛍光体ホイール107が冷やし過ぎ、或いは冷却不足になる場合を防ぐことができる。これにより、蛍光体ホイール107を適切に冷却するとともに、冷やし過ぎの状態における消費電力や騒音の増大を防ぐことができる。
FIG. 16 shows a case where the rotation speed of the
〈第4の実施の形態〉
次に、第4の実施形態における画像投射装置の一例を、図17〜20を用いて説明する。なお、第1〜3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Fourth Embodiment>
Next, an example of the image projection device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 17 to 20. In the first to third embodiments, the description of the same components as those of the above-described embodiments may be omitted.
第4の実施形態における画像投射装置1cは、画像形成ユニットの周辺の温度を検出する温度センサを有している。
The
図17は、第4の実施形態の画像投射装置1cを外側から観察した様子を示す模式図である。図17において、画像投射装置1cは、スクリーンSに画像Pを投射している。画像投射装置1cは、画像投射装置1cを構成する筐体115の外側に温度センサ116を有している。温度センサ116は、画像投射装置1cの有する画像形成ユニットの周辺の温度を検出する。温度センサ116は、「温度検出手段」の一例である。
FIG. 17 is a schematic view showing a state in which the
図18は、第4の実施形態の画像投射装置1cを例示する模式図である。画像投射装置1cは、第3の実施形態の装置構成に加え、ファン107aを有している。
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating the
ファン107aは、ファン101aと同様に、内部に備えられた羽根車が回転することで空気を流れさせる装置である。ステッピングモータ等の駆動部107amの駆動により、所定の回転数で回転する。ファン107aの回転に伴う送風により、蛍光体ホイール107近傍の空気に流れを与え、空気を媒体にした熱交換により、蛍光体ホイール107を冷却する。
Like the
ところで、画像投射装置1cの内部の温度は、画像形成ユニットの周辺の温度に応じて変化する。そのため、画像形成ユニットの周辺温度の上昇により、蛍光体ホイール107の蛍光体が破損等しやすくなる場合がある。本実施形態では、温度センサ116により、画像形成ユニットの周辺の温度を検出し、検出した温度に応じてファン107aの回転数を変化させている。これにより蛍光体ホイール107を適切に冷却し、上記の不具合を防いでいる。
By the way, the temperature inside the
画像投射装置1cを制御する制御装置300cの機能構成の一例を、図19を参照して説明する。制御装置300cは、制御装置300bの機能構成に加え、温度検出部313と、記憶部314と、を有している。また制御装置300cは、制御装置300bにおけるファン制御部311に、一部の機能を追加したファン制御部311aを有している。
An example of the functional configuration of the
記憶部314は、例えば、ROMやUSB等の外部記憶装置により実現される。ファン制御部311aは、CPUがRAMと協働してROMに記憶されているプログラムを実行することで実現される。
The
記憶部314は、温度センサ116の出力とファン101aの回転数との関係を示すデータを記憶している。この関係は、蛍光体ホイール107の蛍光体の破損等を起こさないような、温度センサ116の出力とファン101aの回転数の関係である。予め実験、又はシミュレーションにより求められ、記憶部314に記憶されている。
The
ファン制御部311aは、温度検出部313からの温度データを受け、記憶部314を参照する。そして温度データに応じ、上記の条件を満たすファン107aの回転数を取得し、ファン107aの回転数を設定、又は変更する。
The
本実施形態の制御装置300cによる処理の一例を、図20に示す。
FIG. 20 shows an example of processing by the
まず、ステップS2001において、温度検出部313は、画像形成ユニットの周辺の温度を検出し、温度データをファン制御部311aに出力する。
First, in step S2001, the
続いて、ステップS2003において、ファン制御部311aは、記憶部314を参照し、温度データに応じたファン107aの回転数を取得する。
Subsequently, in step S2003, the
続いて、ステップS2005において、ファン制御部311aは、ファン107aの回転数を設定、又は変更する。
Subsequently, in step S2005, the
続いて、ステップS2007において、ファン107aは、設定、又は変更された回転数で回転する。
Subsequently, in step S2007, the
本実施形態によれば、温度センサ116で検出した画像形成ユニットの周辺の温度に応じてファン107aの回転数を制御し、蛍光体ホイール107を適切に冷却することで、蛍光体ホイール107の蛍光体が破損等しやすくなったりする不具合を防止することができる。なお、これ以外の効果は、第1〜3の実施形態で説明したものと同様である。
According to the present embodiment, the rotation speed of the
以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although examples of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various aspects are described within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be transformed and changed.
各実施形態の画像形成ユニットは、画像投射装置の一例であるプロジェクタに使用できるが、これには限定されず、例えば、ヘッドアップディスプレイやヘッドマウントディスプレイ等に使用してもよい。 The image forming unit of each embodiment can be used for a projector which is an example of an image projection device, but is not limited to this, and may be used for, for example, a head-up display, a head-mounted display, or the like.
1、1a、1b、1c 画像投射装置
100、100a、100b、100c 画像形成ユニット
101 光源
101a、107a ファン
102、103、108 レンズ
104 波長選択偏光分離素子
105 1/4波長板
106、111 レンズ群
107 蛍光体ホイール(第1の光変換手段の一例)
107m、109m、101am、107am 駆動部
109 カラーホイール(第2の光変換手段の一例)
110 ライトトンネル
112 ミラー群
113 画像形成素子
114 光センサ(出力モード検出手段の一例)
115 筐体
116 温度センサ(温度検出手段の一例)
200 投射光学部
300、300a、300b、300c 制御装置
301 出力モード設定部
302 出力モード検知部
303 蛍光体ホイール制御部
304 蛍光体ホイール同期検知部
305 カラーホイール同期制御部
306 画像形成素子同期制御部
307 画像制御部
308 操作部
309 光源出力検出部
310、312、314 記憶部
311、311a ファン制御部
313 温度検出部
1071、1072 黄色(Y)蛍光体、緑色(G)蛍光体
1073 反射面領域
1091 赤色(R)領域
1092 緑色(G)領域
1093 透明領域
1094 拡散領域
1,1a, 1b, 1c
107m, 109m, 101am,
110
200 Projection
Claims (12)
蛍光体領域と蛍光体を備えない領域とを有する第1の回転体であって、前記蛍光体領域で前記第1の光を蛍光した蛍光光と、前記蛍光体を備えない領域を経た前記第1の光と、を少なくとも含む第2の光へ変換する第1の光変換手段と、
前記第2の光を変調し、画像形成する画像形成素子と、
前記光源から出射される前記第1の光の出力、又は前記第1の光の照射による前記蛍光体領域の周辺の空気の温度変化に応じ、前記第1の回転体の回転数を変化させる回転数制御手段と、
前記第1の回転体における所定位置の検出に基づいて検知された、前記第1の回転体の回転のタイミングに基づき、前記第1の回転体の回転と前記画像形成素子による画像形成を同期させる第1の同期手段と、を有することを特徴とする画像形成ユニット。 A light source that emits the first light,
A first rotating body having a phosphor region and a region without a phosphor, wherein the fluorescent light fluorescent from the first light in the phosphor region and the first rotating body passing through the region without the phosphor. A first light conversion means for converting one light into a second light containing at least one.
An image forming element that modulates the second light to form an image,
Rotation that changes the rotation speed of the first rotating body according to the output of the first light emitted from the light source or the temperature change of the air around the phosphor region due to the irradiation of the first light. Number control means and
Based on the timing of rotation of the first rotating body detected based on the detection of a predetermined position in the first rotating body, the rotation of the first rotating body and the image formation by the image forming element are synchronized. An image forming unit characterized by having a first synchronization means.
蛍光体領域と蛍光体を備えない領域とを有する第1の回転体であって、前記蛍光体領域で前記第1の光を蛍光した蛍光光と、前記蛍光体を備えない領域を経た前記第1の光と、を少なくとも含む第2の光へ変換する第1の光変換手段と、
波長選択領域と波長選択機能を備えない領域とを有する第2の回転体であって、前記波長選択領域で前記第2の光を波長選択した波長選択光と、前記波長選択機能を備えない領域を経た前記第2の光と、を少なくとも含む第3の光へ変換する第2の光変換手段と、
前記第3の光を変調し、画像形成する画像形成素子と、
前記光源から出射される前記第1の光の出力、又は前記第1の光の照射による前記蛍光体の周辺の空気の温度変化に応じ、前記第1の回転体の回転数を変化させる回転数制御手段と、
前記第1の回転体における所定位置の検出に基づいて検知された、前記第1の回転体の回転のタイミングに基づき、前記第1の回転体の回転と前記画像形成素子による画像形成を同期させる第1の同期手段と、
前記タイミングに基づき、前記第1の回転体の回転と第2の回転体の回転を同期させる第2の同期手段と、を有することを特徴とする画像形成ユニット。 A light source that emits the first light,
A first rotating body having a phosphor region and a region without a phosphor, wherein the fluorescent light fluorescent from the first light in the phosphor region and the first rotating body passing through the region without the phosphor. A first light conversion means for converting one light into a second light containing at least one.
A second rotating body having a wavelength selection region and a region having no wavelength selection function, the wavelength selection light having the wavelength selection of the second light in the wavelength selection region and the region having no wavelength selection function. A second light conversion means for converting the second light that has passed through the process into a third light containing at least the above-mentioned second light.
An image forming element that modulates the third light to form an image,
The rotation speed that changes the rotation speed of the first rotating body according to the output of the first light emitted from the light source or the temperature change of the air around the phosphor due to the irradiation of the first light. Control means and
Based on the timing of rotation of the first rotating body detected based on the detection of a predetermined position in the first rotating body, the rotation of the first rotating body and the image formation by the image forming element are synchronized. The first synchronization means and
Based on prior Symbol timing, the image forming unit and having a second synchronizing means for synchronizing the rotation of the rotary and the second rotary member of said first rotating body.
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成ユニット。 The second light conversion means is a color wheel in which a rotating body is provided with a wavelength selection region and a region having no wavelength selection function in the circumferential direction, and is converted into the third light by rotation. The image forming unit according to claim 2, wherein the image forming unit is characterized in that.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成ユニット。 The first light conversion means is a phosphor wheel in which a rotating body is provided with a phosphor region and a region not provided with the phosphor in the circumferential direction, and is converted into the third light by rotation. The image forming unit according to claim 2 or 3 , wherein the image forming unit is characterized in that.
前記蛍光体ホイールは、検知された前記出力モードに応じ、前記蛍光体ホイールの回転数を変化させる
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成ユニット。 It has an output mode detecting means for detecting the output mode of the light source, and has an output mode detecting means.
The image forming unit according to claim 4, wherein the phosphor wheel changes the rotation speed of the phosphor wheel according to the detected output mode.
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成ユニット。 The output mode detecting means detects the output of the first light.
The image forming unit according to claim 5.
前記ファンは、前記第1の光の出力に応じ、前記ファンの回転数を変化させる、ことを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項に記載の画像形成ユニット。 It has a fan that cools at least one of the light source, the first light conversion means, or the second light conversion means by rotating at a predetermined rotation speed and blowing air.
The image forming unit according to any one of claims 2 to 6, wherein the fan changes the rotation speed of the fan according to the output of the first light.
前記ファンは、前記第1の光の出力、又は前記第1の光変換手段の回転数に応じ、前記ファンの回転数を変化させる、ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成ユニット。 It has a fan that cools at least one of the light source, the first light conversion means, or the second light conversion means by rotating at a predetermined rotation speed and blowing air.
One of claims 4 to 6, wherein the fan changes the rotation speed of the fan according to the output of the first light or the rotation speed of the first light conversion means. The image forming unit described in.
前記ファンは、検出された前記温度に基づき、前記ファンの回転数を変化させる、ことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の画像形成ユニット。 It has a temperature detecting means for detecting the temperature around the image forming unit.
The image forming unit according to any one of claims 7 to 9, wherein the fan changes the rotation speed of the fan based on the detected temperature.
蛍光体領域と蛍光体を備えない領域とを有する第1の回転体を用い、前記蛍光体領域で前記第1の光を蛍光した蛍光光と、前記蛍光体を備えない領域を経た前記第1の光と、を少なくとも含む第2の光へ変換する工程と、
波長選択領域と波長選択機能を備えない領域とを有する第2の回転体を用い、前記波長選択領域で前記第2の光を波長選択した波長選択光と、前記波長選択機能を備えない領域を経た前記第2の光と、を少なくとも含む第3の光へ変換する工程と、
画像形成素子により、前記第3の光を変調し、画像形成する工程と、
前記光源から出射される前記第1の光の出力、又は前記第1の光の照射による前記蛍光体領域の周辺の空気の温度変化に応じ、前記第1の回転体の回転数を変化させる工程と、
前記第1の回転体における所定位置の検出に基づいて検知された、前記第1の回転体の回転のタイミングに基づき、前記第1の回転体の回転と第2の回転体の回転を同期させる工程と、
前記タイミングに基づき、前記第1の回転体の回転と前記画像形成素子による画像形成を同期させる工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法。 The process of emitting the first light by the light source and
The first rotating body having a phosphor region and a region without a phosphor is used, and the fluorescent light obtained by fluorescing the first light in the phosphor region and the first one passing through the region without the phosphor. And the process of converting to a second light containing at least
Using a second rotating body having a wavelength selection region and a region having no wavelength selection function, a wavelength selection light in which the second light is wavelength-selected in the wavelength selection region and a region having no wavelength selection function are separated. A step of converting the second light that has passed through the process into a third light containing at least the second light.
A step of modulating the third light by an image forming element to form an image,
A step of changing the number of rotations of the first rotating body according to the output of the first light emitted from the light source or the temperature change of the air around the phosphor region due to the irradiation of the first light. When,
The rotation of the first rotating body and the rotation of the second rotating body are synchronized based on the timing of the rotation of the first rotating body detected based on the detection of the predetermined position in the first rotating body. Process and
Based on prior Symbol timing, an image forming method characterized by comprising the a step of synchronizing the image formation by rotation and the image forming device of the first rotating body.
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