CN104730828A - 光源单元及投影装置 - Google Patents
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Abstract
一种光源单元,向使用荧光光显示图像的显示元件照射荧光光,该光源单元具有:激励光源,出射激励光;聚光部,聚集从激励光源出射的激励光;以及荧光板(荧光轮),将由聚光部聚集后的激励光变换为荧光光。荧光板的位置从荧光光最明亮的位置沿着聚光部的光轴方向偏移规定的距离。因此,即使在荧光板的荧光体层存在不均时,也能够抑制投影图像中的明亮度的不均,实现投影图像的稳定化。
Description
技术领域
本发明涉及光源单元及投影装置。
背景技术
关于投影装置公知有具备光源单元的投影装置,该光源单元具有:激励光照射装置,发出蓝色的激励光;荧光板,具有荧光体层(荧光发光区域),通过从激励光照射装置朝向荧光体层照射蓝色光而变换为绿色光;红色光源装置,发出红色光;蓝色光源装置,发出蓝色光;显示元件,通过反射绿色光、红色光、蓝色光,在屏幕上投影图像,例如DMD等(参照例如日本特开2011-095388号公报)。
但是,有时在荧光板的荧光体层存在不均,即使向这种荧光板的荧光体层照射蓝色光并变换为绿色光,也会导致绿色光的强度因不均而变化,有可能在投影图像中也产生明亮度的不均。
发明内容
本发明的课题是,即使在荧光板的荧光体层存在不均时,也能够抑制投影图像中的明亮度的不均,实现投影图像的稳定化。
为了解决以上课题,根据本发明的一个方式提供一种光源单元,向使用荧光光显示图像的显示元件照射荧光光,该光源单元具有:
激励光源,出射激励光;
聚光部,聚集从所述激励光源出射的所述激励光;以及
荧光板,将由所述聚光部聚集后的所述激励光变换为荧光光,
所述荧光板的位置从所述荧光光最明亮的位置沿着所述聚光部的光轴方向偏移规定的距离。
附图说明
图1是表示具有本实施方式的光源单元的投影装置的外观立体图。
图2是表示具有本实施方式的光源单元的投影装置的功能电路单元的图。
图3是表示具有本实施方式的光源单元的投影装置的内部构造的平面示意图。
图4A是本实施方式的荧光轮的正面示意图。
图4B是示意地表示本实施方式的荧光轮的一部分截面的剖面图。
图5是表示从本实施方式的激励光源照射的激励光的照射区域和荧光轮的位置关系的说明图。
图6是表示投影屏幕上的明亮度的测定点的说明图。
图7是表示本实施方式的激励光照射装置及两种类型的光源装置的点亮期间的时序图。
图8A是表示本实施方式的激励光照射装置及光源装置的点亮期间的时序图的一例。
图8B是表示本实施方式的激励光照射装置及光源装置的点亮期间的时序图的另一例。
具体实施方式
下面,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从技术上附加了用于实施本发明的优选的各种限定,但不能将发明的范围限定为以下的实施方式及图示例。
图1是投影装置10的外观立体图。
另外,在本实施例中,投影装置10的左右是指相对于投影方向的左右方向,前后是指相对于投影装置10的屏幕侧方向及光束的行进方向的前后。
而且,投影装置10如图1所示大致呈长方体形状。
投影装置10在正面面板12的侧方具有覆盖投影口的透镜罩19,并且在该正面面板12设置多个进气孔18,该正面面板12被作为投影仪框体的前方的侧板。
另外,投影装置10具有接收来自未图示的遥控器的控制信号的Ir接收部。
另外,在框体的上面面板11设有按键/指示器部37。
在该按键/指示器部37配置有电源开关键、切换投影的起动/断开的投影开关键、用于切换投影模式的切换键等按键,以及通知电源的接通或者断开的电源指示器、在光源单元或显示元件或者控制部等过热时进行通知的过热指示器等指示器。
另外,在框体的背面即背面面板设有输入输出连接器部和电源适配器插头等的各种端子20,在输入输出连接器部设置USB端子、图像信号输入用的D-SUB端子、S端子、RCA端子等。
另外,在背面面板形成有多个进气孔18。
另外,在未图示的框体的侧板即右侧面板和图1所示的侧板即左侧面板15分别形成有多个排气孔17。
另外,在左侧面板15的背面面板附近的角部也形成有进气孔18。
另外,在未图示的下面面板中的正面、背面、左侧及右侧面板的附近也形成有多个进气孔或者排气孔。
下面,使用图2的块图说明投影装置10的控制单元(控制部)。
控制单元(控制部)包括投影控制部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通过输入输出接口22、系统总线(SB),在图像变换部23统一变换成适合于显示的规定格式的图像信号,然后输出给显示编码器24。
关于所输入的图像信号的频率,存在在显示时被直接采用的情况,也存在被适当变换以防止图像撕裂(tearing)的情况。
将图像信号的显示时的频率设为显示频率。
另外,显示编码器24将所输入的图像信号展开在视频RAM25中进行存储,并从该视频RAM25的存储内容生成视频信号输出给显示驱动部26。
显示驱动部26作为显示元件控制单元发挥作用。
具体地讲,显示驱动部26根据投影控制部38的控制,对应从显示编码器24输出的图像信号,以适当的帧速率驱动空间光调制元件(SOM)即显示元件51。
显示驱动部26将从光源单元60出射的光束通过导光光学系统照射到显示元件51.
由此,通过显示元件51的反射光形成光像,通过后述的投影侧光学系统在未图示的屏幕上投影显示图像。
另外,该投影侧光学系统的可动透镜组235通过透镜电机45进行变焦调整和聚焦调整用的驱动。
另外,图像压缩解压缩部31通过ADCT及霍夫曼编码等处理,对图像信号的亮度信号及色彩信号进行数据压缩,并进行依次写入作为插拔自如的记录介质的存储卡32中的记录处理。
另外,图像压缩解压缩部31进行以下处理:在再现模式时读出被记录在存储卡32中的图像数据,以1帧单位对构成一系列的动态图像的各个图像数据进行解压缩,将该图像数据通过图像变换部23输出给显示编码器24,根据在存储卡32中存储的图像数据能够进行动态图像等的显示。
投影控制部38掌管投影装置10内的各电路的动作控制,包括固定地存储CPU和各种设定等的动作程序的ROM和被用作工作存储器的RAM等。
由在框体的上面面板11设置的主键和指示器等构成的按键/指示器部37的操作信号直接发送给投影控制部38。
来自遥控器的按键操作信号被Ir接收部35接收,在Ir处理部36进行解调后的代码信号被发送给投影控制部38。
其中,按键/指示器部37是本发明的指示输入部,根据用户的指示切换优先画质的画质优先模式或优先明亮度的明亮度优先模式。
投影控制部38根据对该按键/指示器部37的指示,对应各个模式控制各部分。
另外,投影控制部38通过系统总线(SB)与声音处理部47连接。
该声音处理部47具有PCM音源等音源电路,在投影模式和再现模式时对声音数据进行模拟处理,并驱动扬声器48进行扩声播音。
另外,投影控制部38控制光源控制部41,该光源控制部41单独地控制光源单元60的激励光照射装置、红色光源装置和蓝色光源装置的发光,以便使从光源单元60出射在图像生成时所要求的规定的波段的光。
光源控制部41通过系统总线(SB)控制电机驱动器110A,使轮电机110同步旋转(详情后述)。
另外,投影控制部38使冷却风扇驱动控制电路43通过在光源单元60等设置的多个温度传感器进行温度检测,根据该温度检测的结果控制冷却风扇的旋转速度。
另外,投影控制部38也进行以下控制:使冷却风扇驱动控制电路43利用定时器等在投影仪主体的电源断开后也继续冷却风扇的旋转,或者根据温度传感器的温度检测的结果将投影仪主体的电源断开等。
另外,投影装置10具有调整部180,关于调整部在后面进行说明。
下面,说明该投影装置10的内部构造。
图3是表示投影装置10的内部构造的平面示意图。
投影装置10如图3所示在右侧面板14的附近具有控制部基板241。
该控制部基板241具有电源电路单元和光源控制单元等。
另外,投影装置10在控制部基板241的侧方即投影仪框体的大致中央部分具有光源单元60。
另外,投影装置10在光源单元60和左侧面板15之间具有光学系统单元160。
光源单元60具有激励光照射装置70、荧光发光装置100、蓝色光源装置300、红色光源装置120、和光源侧光学系统140。
激励光照射装置70配置在投影仪框体的左右方向的大致中央部分,而且在背面面板13附近。
荧光发光装置100配置在从该激励光照射装置70出射的光束的光轴上,而且在正面面板12的附近。
蓝色光源装置300配置在正面面板12的附近,并且与从该荧光发光装置100出射的光束平行。
红色光源装置120配置在激励光照射装置70和荧光发光装置100之间。
光源侧光学系统140以使来自荧光发光装置100的出射光的光轴、来自红色光源装置120的出射光的光轴、和来自蓝色光源装置300的出射光的光轴分别成为相同的光轴的方式进行变换,使各种颜色的光聚集在规定的一面即光隧道175的入射口。
激励光照射装置70以其光轴与背面面板13平行的方式进行配置。
激励光照射装置70具有激励光源71、反射镜组75、聚光透镜78、散热器81。
激励光源71出射激励光。
反射镜组75对来自激励光源71的出射光的光轴进行90度变换使成为正面面板12方向。
聚光透镜78聚集在反射镜组75反射后的来自激励光源71的出射光。
散热器81配置在激励光源71和右侧面板14之间。
激励光源71通过呈矩阵状排列多个蓝色激光二极管而构成。
在各蓝色激光二极管的光轴上分别配置准直透镜73,将从各蓝色激光二极管出射的激励光变换为平行光。
另外,反射镜组75通过呈阶梯状排列多个反射镜而构成,使从激励光源71出射的光束的截面积沿一个方向缩小后出射到聚光透镜78。
在散热器81和背面面板13之间配置有冷却风扇261,利用该冷却风扇261和散热器81来冷却激励光源71。
另外,在反射镜组75和背面面板13之间也配置有冷却风扇261,利用该冷却风扇261冷却反射镜组75和聚光透镜78。
荧光发光装置100具有荧光轮101、轮电机(驱动部)110、聚光部111和调整部180。
荧光轮101以与正面面板12平行、而且与来自激励光照射装置70的出射光的光轴垂直的方向进行配置。
轮电机(驱动部)110使该荧光轮101沿周向旋转。
聚光部111聚集从荧光轮101向背面面板13方向出射的荧光光的光束。
调整部180使这些荧光轮101和轮电机110沿着来自激励光照射装置70的出射光的光轴方向移动。
光源控制部41根据从轮电机110的驱动(控制)电路即电机驱动器110A输出的例如TACH信号等转速脉冲,取得轮电机110的旋转频率即荧光轮101的旋转频率。
荧光轮101如图4A和图4B所示是圆板状的金属基件,作为接受激励光并进行荧光发光的荧光板发挥作用。
具体地讲,在荧光轮101形成有作为凹部的环状的荧光发光区域,将来自激励光源71的激励光变换为绿色波段的荧光发光光。
另外,包括荧光发光区域的荧光轮101的激励光源71侧的表面通过银蒸镀等被实施镜面加工,由此形成反射光的反射面,在该反射面上铺设绿色荧光体层103。
并且,照射荧光轮101的绿色荧光体层103的来自激励光照射装置70的出射光,对绿色荧光体层103中的绿色荧光体进行激励。
从绿色荧光体全方位地发出荧光的光束直接向激励光源71侧出射,或者在荧光轮101的反射面反射后向激励光源71侧出射。
另外,不被荧光体层103的荧光体吸收而照射到金属基材的激励光,在反射面被反射后再次入射到荧光体层103,对荧光体层103进行激励。
因此,通过将荧光轮101的凹部的表面作为反射面,能够提高从激励光源71出射的激励光的利用效率,能够使荧光轮101更明亮地发光。
另外,通过荧光轮101的反射面被反射到荧光体层103侧的激励光中,不被荧光体吸收而向激励光源71侧出射的激励光,透射后述的第一分色镜141,荧光光在第一分色镜141被反射。
因此,激励光不会出射到外部。
另外,如图3所示,在轮电机110和正面面板12之间配置有冷却风扇261,利用该冷却风扇261冷却荧光轮101。
并且,荧光轮101和轮电机110通过调整部180沿着激励光源71的光轴方向移动,调整距离聚光部111的间隔。
通过调整该间隔,调整从激励光源71照射的激励光的照射区域的面积。
图5是表示从激励光源71照射的激励光的照射区域和荧光轮101的位置关系的说明图。
在荧光轮101位于A1位置的情况下,荧光体层103的表面位于激励光L的焦点P1,因而激励光的照射区域A达到最小。
在使荧光轮101从该A1位置离开激励光源71的情况下(A2位置),照射区域A大于位于A1位置时。
调整部180通过使荧光轮101和轮电机110沿聚光部111的光轴方向移动,调整照射区域A的面积。
在该照射区域A的面积为规定的大小以上时,即使在荧光体层103具有涂覆不均时,其影响也在照射区域A内被分散(被平均),能够抑制投影图像中的明亮度的不均。
例如,聚光部111采用由有效直径15.0mm的平凸透镜和有效直径7.2mm的凹凸透镜构成的透镜组,设到这些透镜组的焦点位置的距离为0.85mm,设该位置为基准位置。
当在该基准位置配置荧光轮101的情况下,通过荧光轮101发出的荧光光最明亮。
此时,如图6所示,测定投影屏幕S上的中央的9个部位(p1~p9)和4个角部(p11~p14)的明亮度。
首先,对测定点p1~p9和测定点p11~p14合计13个点求出平均值(1m)。
将该平均值设为平均明亮度,在下述的表(表1)中将最明亮的值设为100%,从而记述为相对的值。
并且,在该测定结果中,对于测定点p1~p9求出平均值(1m)。
对于测定点p11~p14求出它们的最小值(1m)。
然后,用平均值去除最小值。
将商值设为明亮度的偏差。
由此,评价明亮度的偏差。
在没有明亮度的偏差的情况下,设最小值/平均值=1,因而意味着越接近1,在投影屏幕S上明亮度的偏差越小。
另外,使荧光轮101的位置从基准位置以0.1mm的间隔向离开聚光部111的方向和接近聚光部111的方向偏移,在各位置进行了平均的明亮度和明亮度的偏差的评价。
下面的表汇总了其评价结果。
【表1】
荧光轮的位置 | 明亮度的平均值 | 明亮度的偏差值 | 偏差值的评价 |
-0.3 | 90.9% | 0.517 | × |
-0.2 | 96.3% | 0.525 | × |
-0.1 | 99.8% | 0.536 | △ |
0.0 | 100.0% | 0.546 | △ |
0.1 | 97.6% | 0.557 | ◎ |
0.2 | 93.7% | 0.554 | ○ |
0.3 | 87.3% | 0.549 | ○ |
在使荧光轮101从基准位置接近聚光部111的情况下,可知明亮度的偏差的值低于在基准位置的值(0.546)。
并且,越接近聚光部111,下降量越大。
这被认为是通过荧光轮101而反射的荧光光在被取入平凸透镜和凹凸透镜时将仅分布在中心附近,导致明亮度的偏差增大。
另一方面,在将荧光轮101配置在相对于基准位置而离开聚光部111的方向的情况下,可知无论在哪个位置,明亮度的偏差的值都高于在基准位置的值(0.546)。
尤其是在使荧光轮101从基准位置向离开聚光部111的方向远离0.1mm的情况下,数值最大。
与从聚光部111到焦点位置的距离8.5mm的比率为0.1/8.5=0.118。
即,优选的是,荧光轮101的位置相对于荧光光最明亮的位置(基准位置)偏移从聚光部111到焦点位置的距离的10%以上的量。
这样,根据表1可知,假设在使荧光轮101相对于基准位置以从聚光部111离开0.1mm的方式偏移时,平均的明亮度的下降程度相对于最明亮的位置(基准位置)被抑制为大致3%。
在此,将使荧光轮101从基准位置向离开聚光部111的方向远离所述10%的量时的照射区域A的大小设为规定的大小。
另外,在照射区域A小于规定的大小的情况下,激励光相对应地集中,相比照射区域A为规定的大小以上的情况,明亮度增加。
并且,在对按键/指示器部37输入明亮度优先模式的情况下,光源控制部41控制调整部180来调整荧光轮101和轮电机110的位置,以便使照射区域A小于规定的大小。
具体地讲,调整荧光轮101和轮电机110的位置,使得荧光轮101配置在基准位置(明亮度最高100%的位置,大致焦点位置)。
另一方面,在对按键/指示器部37输入画质优先模式的情况下,光源控制部41控制调整部180来调整荧光轮101和轮电机110的位置,以便使照射区域A为规定的大小以上。
具体地讲,调整荧光轮101和轮电机110的位置,使得荧光轮101以从基准位置向离开聚光部111的方向远离0.1mm的方式配置。
红色光源装置120具有:红色光源121,以其光轴与激励光源71平行的方式进行配置;聚光透镜组125,聚集来自红色光源121的出射光。
并且,该红色光源装置120以使其光轴与来自激励光照射装置70的出射光及从荧光轮101出射的绿色波段光相交的方式进行配置。
并且,红色光源121是发出红色的波段光的作为半导体发光元件的红色发光二极管。
另外,红色光源装置120具有在红色光源121的右侧面板14侧配置的散热器130。
并且,在散热器130和正面面板12之间配置有冷却风扇261,利用该冷却风扇261冷却红色光源121。
蓝色光源装置300具有:蓝色光源301,以其光轴与来自荧光发光装置100的出射光的光轴平行的方式进行配置;聚光透镜组305,聚集来自蓝色光源301的出射光。
并且,该蓝色光源装置300以其光轴与来自红色光源装置120的出射光相交的方式进行配置。
并且,蓝色光源301是发出蓝色的波段光的作为半导体发光元件的蓝色发光二极管。
另外,蓝色光源装置300具有在蓝色光源301的正面面板12侧配置的散热器310。
并且,在散热器310和正面面板12之间配置有冷却风扇261,利用该冷却风扇261冷却蓝色光源301。
另外,光源侧光学系统140具有聚集红色、绿色、蓝色波段的光束的聚光透镜,以及将各颜色波段的光束的光轴变换成相同的光轴的分色镜等。
具体地讲,第一分色镜141配置在从激励光照射装置70出射的蓝色波段光及从荧光轮101出射的绿色波段光的光轴、与从红色光源装置120出射的红色波段光的光轴相交的位置。
第一分色镜141使蓝色及红色波段光透射,将绿色波段光反射,对该绿色光的光轴进行90度变换使朝向左侧面板15方向。
另外,第二分色镜148配置在从蓝色光源装置300出射的蓝色波段光的光轴与从红色光源装置120出射的红色波段光的光轴相交的位置。
第二分色镜148使蓝色波段光透射,将绿色及红色波段光反射,对该绿色光及红色的光轴进行90度变换使朝向背面面板13方向。
并且,在第一分色镜141和第二分色镜148之间配置有聚光透镜。
光学系统单元160包括照明侧单元161、图像生成单元165和投影侧单元168。
照明侧单元161位于激励光照射装置70的左侧方。
图像生成单元165位于背面面板13和左侧面板15相交的位置的附近。
投影侧单元168位于光源侧光学系统140和左侧面板15之间。
光学系统单元160由这三个单元构成为大致U字状。
该照明侧单元161具有导光光学系统170的一部分,该导光光学系统170将从光源单元60出射的光源光导光到图像生成单元165具有的显示元件51。
该照明侧单元161具有的导光光学系统170包括光隧道175、聚光透镜173、聚光透镜178、光轴变换镜181等。
光隧道175使从光源单元60出射的光束成为均匀的强度分布的光束。
聚光透镜173将光源光聚集在该光隧道175的入射面上。
聚光透镜178聚集从光隧道175出射的光。
光轴变换镜181将从光隧道175出射的光束的光轴变换成朝向图像生成单元165方向。
图像生成单元165具有聚光透镜183和照射镜185。
聚光透镜183作为导光光学系统170,使在光轴变换镜181反射的光源光聚集于显示元件51。
照射镜185使透射了该聚光透镜183的光束以规定的角度照射显示元件51。
另外,图像生成单元165具有作为显示元件51的DMD。
在该显示元件51和背面面板13之间配置有用于冷却显示元件51的散热器190,利用该散热器190冷却显示元件51。
并且,在显示元件51的正面附近配置有作为投影侧光学系统220的聚光透镜195。
投影侧单元168具有投影侧光学系统220的透镜组,将在显示元件51反射的ON光(开启光)照射到屏幕上。
该投影侧光学系统220具有内置于固定镜筒的固定透镜组225和内置于可动镜筒的可动透镜组235,并且成为具有变焦功能的可变焦点型透镜。
透镜电机使可动透镜组235移动,因此能够进行变焦调整和聚焦调整。
下面,说明光源控制部41对激励光照射装置70、红色光源装置120和蓝色光源装置300的控制。
光源控制部41单独地分时控制激励光照射装置70、红色光源装置120和蓝色光源装置300的闪烁动作。
因此,能够从光源单元60出射合成光或者单色光。
另外,光源控制部41控制激励光源71和轮电机110,以便使照射区域A的位置因荧光轮101的每次旋转而不同。
具体地讲,如图7所示,光源控制部41执行使红色光源装置120、激励光照射装置70和蓝色光源装置300在1帧中分别依次点亮的控制,以便使仅包括分别出射红色、绿色和蓝色波段的光的期间。
因此,在只有红色光源装置120点亮时,红色光通过光源侧光学系统140入射到光隧道175。
并且,在只有激励光照射装置70点亮时,激励光照射荧光发光装置100的荧光轮101,由此从荧光轮101出射的绿色光通过光源侧光学系统140入射到光隧道175。
并且,在只有蓝色光源装置300点亮时,蓝色光通过光源侧光学系统140入射到光隧道175。
即,该光源单元60使激励光照射装置70和两种光源装置120、300分别发光,由此能够依次出射各种颜色(红色、绿色、蓝色)的单色光。
并且,投影装置10的显示元件51即DMD根据数据来分时显示各种颜色的光,由此在屏幕上投影彩色图像。
另外,该光源控制部41能够单独地控制激励光照射装置70和两种光源装置120、300,因而能够执行使激励光照射装置70和两种光源装置120、300中任意两个或者三个在规定的期间中同时点亮的控制。
即,该光源控制部41按照例如图8A所示,执行使红色光源装置120、激励光照射装置70和蓝色光源装置300全部点亮的控制,以便使包括出射将红色、绿色和蓝色波段的光合成而生成的白色波段的光的期间。
另外,该光源控制部41也可以按照例如图8B所示,在红色光源装置120点亮过程中开始激励光照射装置70的点亮,由此执行红色光源装置120和激励光照射装置70的同时点亮控制,以便使红色光源装置120和激励光照射装置70的点亮期间重叠。
另外,关于同时点亮的组合,不限于红色光源装置120和激励光照射装置70的组合,也可以是诸如组合成使出射青绿色(Cy)和品红色(Mg)的同时点亮驱动。
另外,当然也可以根据光源装置的如图7、图8A、图8B所示的点亮控制的变更,进行变更以使在显示驱动部26的显示控制也整合。
由此,该光源单元60不仅能够生成红色、绿色和蓝色的单色光,而且也能够生成作为合成光的白色的波段光进行出射。
即,该光源单元60能够依次出射红色、白色、绿色、蓝色的波段光。
并且,该光源单元60也能够生成红色和绿色的合成光即黄色的波段光进行出射。
即,该光源单元60也能够依次出射红色、黄色、绿色、蓝色的波段光。
因此,通过投影装置10的显示元件51即DMD根据数据来分时显示各颜色的光,能够在屏幕上生成亮度较高的彩色图像。
当在如图7、图8A、图8B所示的驱动过程中指示画质优先模式的情况下,优选如图7所示进行提高颜色纯度的驱动,而不进行同时点亮。
另外,在指示明亮度优先模式的情况下,优选按照图8A、图8B所示进行同时点亮,变明亮的驱动。
并且,当在图像投影前或者图像投影过程中用户操作按键/指示器部37指示明亮度优先模式时,光源控制部41控制调整部180来调整荧光轮101和轮电机110的位置,以便使荧光轮101配置在基准位置。
由此,照射区域A小于规定的大小。
并且,在指示明亮度优先模式的情况下,在这样的荧光轮101的位置调整的同时,如上所述选择如图8A、图8B所示的进行同时点亮的驱动。
另一方面,当在图像投影前或者图像投影过程中用户操作按键/指示器部37指示画质优先模式时,光源控制部41控制调整部180来调整荧光轮101和轮电机110的位置,以便使荧光轮101从基准位置向离开聚光部111的方向远离0.1mm地配置。
由此,照射区域A达到规定的大小以上。
并且,在指示画质优先模式的情况下,在这样使荧光轮101和聚光部111之间分开的位置调整的同时,如上所述选择如图7所示的不进行同时点亮的驱动。
根据如上所述的本实施方式,在指示明亮度优先模式的情况下,调整荧光轮101的位置使得照射区域A小于规定的大小,并且选择如图8A、图8B所示的进行同时点亮的驱动,因而能够进行更加明亮的、明亮度优先的显示。
另一方面,在画质优先模式时,荧光轮101的位置从基准位置沿聚光部111的光轴方向偏移规定的距离,因而能够使照射区域A的面积达到规定的大小以上。
在照射区域A的面积为规定的大小以上时,即使在荧光体层103具有涂覆不均时,其影响也在照射区域A内被分散(被平均),能够抑制投影图像的明亮度的不均。
并且,荧光轮101的位置相对于基准位置向离开聚光部111的方向偏移,因而相比接近时能够可靠地抑制明亮度的不均。
并且,聚光部111聚集由荧光轮101反射的荧光光,因而即使是对反射式的荧光轮101,也能够适当抑制明亮度的不均。
并且,由于荧光轮101沿周向旋转,因而对于旋转式的荧光轮101,也能够适当抑制明亮度的不均。
并且,即使是在照射区域A的位置因荧光轮101的每次旋转而不同的非同步旋转时,也能够适当抑制明亮度的不均。
这样,在画质优先模式时,能够进行抑制了明亮度的不均的画质良好的显示。
并且,在指示画质优先模式的情况下,在诸如那样使荧光轮101和聚光部111之间分开的位置调整的同时,选择如图7所示的不进行同时点亮的驱动,因而能够进行使画质(颜色再现性)优先于明亮度的显示。
另外,不限于如图7所示的不进行同时点亮的驱动,也可以选择诸如缩短同时点亮的驱动。
通过对按键/指示器部37输入作为调整指示的明亮度优先模式或者画质优先模式,调整荧光轮101的位置,因而能够在符合用户意图的定时选择使明亮度优先或者抑制明亮度的不均来进行显示。
并且,本发明不限于上述实施方式,能够在不脱离本发明宗旨的范围内任意变更及改进。
在上述实施方式中说明了以分时方式使激励光源71点亮的单板式的投影装置的示例,但是例如对于诸如具有三片显示元件的三板式(多板式)的投影装置也限定了激励光的照射方式,因而能够适用本发明的结构。
另外,光源控制部41也可以不设于投影装置10,而是单独地设置在光源单元60中。
并且,各光学系统的布局不限于上述的布局方式,能够采取各种结构。
另外,在上述实施方式中,为了按照波长选择光轴方向的变换和透射及反射而采用了分色镜,但不限于此,例如也可以利用分色棱镜等其它替代单元置换上述的分色镜。
另外,在上述实施方式中,利用激励光照射装置70及作为两种光源装置的红色光源装置120和蓝色光源装置300构成光源单元60,但不限于此。
并且,例如也可以采取追加设置光源装置的结构,该光源装置发出黄色和青绿色等补色波段光。
并且,激励光照射装置70的激励光源71不限于出射蓝色波段光的光源,例如也可以将照射紫外区域的激励光的激光二极管作为激励光源71。
并且,上述的光源单元60也可以适用于背投显示装置。
并且,在本实施方式中,关于本发明的荧光板示例了旋转的荧光轮101,但也能够使用不旋转的荧光体板作为本发明的荧光板。
另外,在本实施方式中,说明了光源控制部41控制激励光源71和轮电机110,以便使照射区域A的位置因荧光轮101的每次旋转而不同的情况,但也可以是控制成使在每次旋转时处于相同区域的情况。
另外,在本实施方式中,说明了动态地调整荧光轮101和聚光部111之间的情况,但也可以是荧光轮101的位置从荧光光最明亮的位置沿着聚光部111的光轴方向偏移规定的距离并固定的结构。
另外,本实施方式的调整部180的调整机构例如可以用丝杠机构实现,也可以利用压电元件实现。
另外,在本实施方式中,示例说明了在荧光轮101侧进行位置调整的情况,但也可以是荧光轮101的位置固定,聚光部111(形成聚光部111的透镜整体或者其一部分)能够沿光轴方向进行位置调整的结构。
在这种情况下,聚光部111通过上述的调整机构而移动。
并且,通过采取使形成聚光部111的透镜整体或者其一部分的焦距变动的结构,可以任意调整聚光部111和荧光轮101的相对位置关系。
这种结构例如能够通过采用液体透镜来实现。
另外,在本实施方式中,示例了荧光轮101侧沿光轴方向移动,由此调整荧光轮101和聚光部111的相对位置关系的情况,但如果使荧光轮101的厚度呈多个同心圆状且阶梯状地不同,通过使荧光轮101沿径向移动,也能够调整荧光轮101和聚光部111的相对位置关系。
另外,在荧光轮101的各阶段的激励光源71侧的表面设有反射面和在该反射面上铺设的绿色荧光体层,在每个阶段,利用来自激励光照射装置70的出射光激励绿色荧光体。
另外,在本实施方式中,示例了分别设置投影控制部38和光源控制部41的结构,但当然也可以利用一个控制部控制两者的功能。
以上说明了本发明的几个实施方式,但本发明的范围不限于上述的实施方式,包括在权利要求书中记述的发明的范围及其均等的范围。
Claims (10)
1.一种光源单元,向使用荧光光显示图像的显示元件照射荧光光,该光源单元具有:
激励光源,出射激励光;
聚光部,聚集从所述激励光源出射的所述激励光;以及
荧光板,将由所述聚光部聚集后的所述激励光变换为所述荧光光,
所述荧光板的位置从所述荧光光最明亮的位置沿着所述聚光部的光轴方向偏移规定的距离。
2.根据权利要求1所述的光源单元,
所述荧光板的位置相对于所述荧光光最明亮的位置向离开所述聚光部的方向偏移。
3.根据权利要求1所述的光源单元,
所述聚光部聚集由所述荧光板反射后的所述荧光光。
4.根据权利要求1所述的光源单元,所述光源单元还具有:
驱动部,使所述荧光板沿周向旋转;
光源控制部,控制所述激励光源和所述驱动部。
5.根据权利要求4所述的光源单元,
所述光源控制部控制所述驱动部,以便使从所述激励光源照射所述荧光板的激励光的照射区域的位置按照每次旋转而不同。
6.根据权利要求1所述的光源单元,所述光源单元还具有:
指示输入部,由用户输入所述荧光板的位置的调整指示;
调整部,在对所述指示输入部输入所述调整指示时,调整所述荧光板和所述聚光部的相对位置关系。
7.根据权利要求6所述的光源单元,所述光源单元还具有出射与所述荧光光不同的波段的光的其它光源,
在所述指示输入部受理了所述调整指示的情况下,该光源单元变更所述激励光源和所述其它光源的发光定时。
8.根据权利要求7所述的光源单元,
在对所述指示输入部输入了使所述荧光板的位置从所述荧光光最明亮的位置沿着所述聚光部的光轴方向偏移规定的距离的调整指示的情况下,该光源单元变更所述激励光源和所述其它光源的发光定时,以便不存在同时发光期间、或者缩短同时发光期间。
9.根据权利要求1所述的光源单元,
所述荧光板的位置相对于所述荧光光最明亮的位置偏移了从所述聚光部到焦点位置的距离的10%以上的量。
10.一种投影装置,该投影装置具有:
权利要求1~9中任意一项所述的光源单元;
所述显示元件;
导光光学系统,将来自所述光源单元的光导光到所述显示元件;
投影侧光学系统,将从所述显示元件出射的图像投影于屏幕;以及
投影控制部,控制所述光源单元和所述显示元件。
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