CN106249522A - 光源装置以及投影装置 - Google Patents

Abstract

光源装置以及投影装置。光源装置包括：光源；荧光轮，具有接受来自上述光源的出射光而出射不同的波段光的多个光源区段；与上述荧光轮分体而设的色轮，具有第一透射区域和第二透射区域并被照射来自上述荧光轮的上述不同的波段光，上述第一透射区域透射可视光中的一部分波段的光，上述第二透射区域透射比透射上述第一透射区域的光的波段宽的波段的光；以及控制部，控制上述荧光轮和上述色轮以使上述荧光轮和上述色轮同步，并且，控制上述光源以使上述出射光被依次照射到上述多个光源区段。

Description

光源装置以及投影装置

技术领域

本发明涉及光源装置和具备该光源装置的投影装置。

背景技术

现今，将个人计算机的画面及视频画面、进而储存在存储卡等中的基于图像数据的图像等投影到屏幕的作为图像摄影装置的数据投影仪被大量使用。该投影仪是用于使从光源出射的光聚光到被称为DMD(数字微镜设备)的微镜显示元件或液晶板并在屏幕上显示彩色图像的设备。

在这样的投影仪中，以往，以高亮度的放电灯作为光源成为主流，但近年来，进行了大量的使用作为光源的发光二极管、激光二极管、或有机EL、荧光体等的各种投影仪的开发。

例如，日本特开2010－224493号公报所公开的投影装置具备：发出点射光(spot light)的光源、使点射光反射的多边形板状的扫描体、以及色轮。扫描体使来自光源的点射光以规定的角度反射。色轮在旋转圆盘的圆周上分割配置有发出三色的荧光的荧光滤色器。扫描体在其侧面具有与各荧光滤色器对应的多个镜(mirror)，通过反射后的点射光依次扫描色轮的荧光滤色器。此外，在荧光滤色器中激励出的荧光作为多色的光源光分时地被出射。

但是，专利文献1那样的投影装置中，红、绿以及蓝的光都是通过使从一个半导体激光光源出射的具有紫外范围波长的点射光激励设置在色轮上的与各色对应的荧光体而得到的光。从点射光的入射面的相反侧出射的荧光向积分器(integrator)入射而作为投影装置的光源被利用，但有在荧光体中激励出的光向各个方向出射的情况，被激励出的其他荧光不能作为光源光利用。并且，如专利文献1那样，若想要做为光源光得到的颜色对应于荧光滤色器的各区段，则该区段不能用于出射其他颜色的光。因此，在通过投影模式来改变用于图像形成的颜色的数量的情况下，不再能使用全部的区段，投影图像的亮度也下降。

发明内容

本发明鉴于以上的点，其目的在于，提供一种能够使亮度的下降降低的光源装置、以及使用了光源装置的投影装置。

一种光源装置，其特征在于，包括：光源；荧光轮，具有接受来自上述光源的出射光而出射不同的波段光的多个光源区段；与上述荧光轮分体而设的色轮，具有第一透射区域和第二透射区域并被照射来自上述荧光轮的上述不同的波段光，上述第一透射区域透射可视光中的一部分波段的光，上述第二透射区域透射比透射上述第一透射区域的光的波段宽的波段的光；以及控制部，控制上述荧光轮和上述色轮以使上述荧光轮和上述色轮同步，并且，控制上述光源以使上述出射光被依次照射到上述多个光源区段。

一种投影装置，其特征在于，包括：上述的光源装置；生成图像光的显示元件；将从上述显示元件出射的图像光投影到屏幕上的投影侧光学系统；以及控制上述光源装置和上述显示元件的投影装置控制机构。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的投影装置的外观立体图。

图2是表示本发明的实施方式的投影装置的功能电路模块的图。

图3是表示本发明的实施方式的投影装置的内部构造的平面示意图。

图4是本发明的实施方式的光学轮的平面示意图。

图5是本发明的实施方式1的色轮的平面示意图。

图6A是表示本发明的实施方式1的各波段光的光特性的图。

图6B是表示本发明的实施方式1的蓝绿透射区域的透射特性的图。

图7是本发明的实施方式1的第一投影模式的时序图。

图8是本发明的实施方式1的第二投影模式的时序图。

图9是表示本发明的实施方式2的红蓝透射区域的透射特性的图。

图10是本发明的实施方式2的第一投影模式的时序图。

图11是本发明的实施方式2的第二投影模式的时序图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，描述用于实施本发明的形态。图1是作为本实施方式的投影装置的投影装置10的外观立体图。另外，在本实施方式中，所谓投影装置10中的左右，表示相对于投影方向的左右方向，所谓前后，表示相对于投影装置10的屏幕侧方向以及光线束的行进方向的前后方向。

如图1所示，投影装置10是大致长方体形状，在作为投影装置壳体的前方侧板的正面面板12的侧方具有覆盖投影口的透镜盖体19，并且在该正面面板12设有多个吸气孔18和排气孔17。进而，虽未图示，但具备接收来自遥控器的控制信号的Ir接收部。

并且，在壳体的上表面面板11设有键/指示器部37，在该键/指示器部37配置有电源开关键、告知电源的接通或断开的电源指示器、切换投影的通断的投影开关键、在光源单元、显示元件或控制电路等过热时进行告知的过热指示器等键和指示器。

进而，在壳体的背景中，设置有在背面面板设置USB端子、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以及电源适配器插头等的各种端子20。并且，在背面面板形成有多个吸气孔。另外，在未图示的作为壳体的侧板的右侧面板以及作为图1所示的侧板的左侧面板15，各自形成有多个排气孔17。并且，在左侧面板15的背面面板附近的角部也形成有吸气孔18。

接着，使用图2的功能电路框图描述投影装置10的投影装置控制机构。投影装置控制机构由控制部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等构成，从输入输出连接器部21输入的各种规格的图像信号在经由输入输出接口22、系统总线(SB)进行变换以使得在图像变换部23中统一为适于显示的规定格式的图像信号后，输出到显示编码器24。

并且，显示编码器24在将所输入的图像信号展开储存到视频RAM25中后，根据该影像RAM25的储存内容生成视频信号并输出到显示驱动部26。

显示驱动部26作为显示元件控制机构而发挥功能，与从显示编码器24输出的图像信号相对应地以适当的帧速率驱动作为空间光调制元件(SOM)的显示元件51。此外，该投影装置10通过将从光源装置60出射的光线束经由导光光学系统向显示元件51照射，从而由显示元件51的反射光形成光学图像，经由后述的投影侧光学系统将图像投影显示到未图示的屏幕上。另外，该投影侧光学系统的可动透镜组235通过透镜马达45被进行用于变焦调整和聚焦调整的驱动。

并且，图像压缩/扩展部31进行如下记录处理，即：通过ADCT及哈夫曼(Huffman)编码等处理将图像信号的亮度信号及色差信号进行数据压缩后依次写入到作为装卸自如的记录介质的存储卡32中。进而，图像压缩/扩展部31在再现模式时读出存储在存储卡32中的图像数据，将构成一系列动态图像的各个图像数据以1帧单位扩展，将该图像数据经由图像变换部23输出到显示编码器24，基于存储在存储卡32中的图像数据，进行可实现动态图像等的显示的处理。

控制部38负责投影装置10内的各电路的动作控制，由CPU和固定地存储着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等构成。

由设置在壳体的上表面面板11上的主键及指示器等构成的键/指示器部37的操作信号被直接送出到控制部38，来自遥控器的键操作信号被Ir接收部35接收，被Ir处理部36解调后的码信号(code signal)被输出到控制部38。

另外，控制部38经由系统总线(SB)而与语音处理部47连接。该语音处理部47具备PCM音源等音源电路，在投影模式以及再现模式时将语音数据模拟化，将扬声器48驱动来扩声报音。

并且，控制部38控制作为光源控制机构的光源控制电路41。光源控制电路41对光源装置60的激励光照射装置的动作分别地进行控制，以使图像生成时所要求的规定波段的光从光源装置60出射。并且，光源控制电路41通过控制部38的指示，按照投影模式来控制荧光轮及色轮的同步的定时。

进而，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43进行基于设置于光源装置60等的多个温度传感器的温度检测，根据该温度检测的结果来控制冷却风扇的旋转速度。并且，控制部38还进行这样的控制等，即：使冷却风扇驱动控制电路43在通过定时器等将投影装置主体的电源断开(OFF)后也持续冷却风扇的旋转，或者，根据温度传感器的温度检测的结果而使投影装置主体的电源断开。

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在右侧面板14的附近具备控制电路基板241。该控制电路基板241具备电源电路模块和光源控制模块等。并且，投影装置10在控制电路基板241的侧方即投影装置10的壳体的大致中央部分具备光源装置60。进而，投影装置10在光源装置60和左侧面板15之间配置有光源侧光学系统170和投影侧光学系统220。

光源装置60具备激励光照射装置70和荧光光源装置90，激励光照射装置70是蓝色波段光的光源并且也被作为激励光源，荧光光源装置90被作为红色波段光及黄色波段光及绿色波段光的光源。荧光光源装置90由激励光照射装置70、荧光轮装置100和色轮装置200构成。此外，在光源装置60中配置有将各色波段光进行导光并出射的导光光学系统140。导光光学系统140将从各色光源装置出射的各色波段光聚光到光隧道(lighttunnel)175的入射口。

激励光照射装置70配置在投影装置10的壳体的左右方向上的大致中央部分且背面面板13附近。此外，激励光照射装置70具备：由配置为光轴与背面面板13平行的多个作为半导体发光元件的蓝色激光二极管71构成的光源组、将来自各蓝色激光二极管71的出射光的光轴向正面面板12方向进行90度变换的反射镜组、将由反射镜组反射后的来自各蓝色激光二极管71的出射光聚光的聚光透镜78、以及配置在蓝色激光二极管71与右侧面板14之间的散热器81等。

光源组将多个蓝色激光二极管71配置为矩阵状而成。并且，在各蓝色激光二极管71的光轴上，分别配置有以使来自各蓝色激光二极管71的各出射光的指向性提高的方式将其分别变换为平行光的多个准直透镜73。并且，反射镜组75的多个反射镜被配置为台阶状并与镜基盘一体化，进行位置调整而将从蓝色激光二极管71出射的光线束在一个方向上缩小而向聚光透镜78出射。

在散热器81与背面面板13之间配置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261和散热器81来冷却蓝色激光二极管71。进而，在反射镜组75与背面面板13之间也配置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261来冷却反射镜组75和聚光透镜78。

构成荧光光源装置90的荧光轮装置100配置在从激励光照射装置70出射的激励光的光路上且正面面板12的附近。荧光轮装置100具备：荧光轮101，配置为与正面面板12平行，即与来自激励光照射装置70的出射光的光轴正交；马达110，将该荧光轮101旋转驱动；聚光透镜组111，将从激励光照射装置70出射的激励光的光线束聚光到荧光轮101，并且将从荧光轮101向背面面板13方向出射的光线束聚光；以及聚光透镜115，将从荧光轮101向正面面板12方向出射的光线束聚光。另外，在马达110的正面面板12侧配置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261来冷却荧光轮装置100等。

此外，导光光学系统140包括：使红色、黄色、绿色、蓝色波段的光线束聚光的聚光透镜、使各色波段的光线束的光轴变换为相同光轴的反射镜、分色镜等。具体来说，导光光学系统140中，在聚光透镜78与聚光透镜组111之间的位置，配置有第一分色镜141，该第一分色镜141将蓝色波段光透射，将红色波段光以及黄色波段光以及绿色波段光反射而将其光轴向左侧面板15方向进行90度变换。

并且，在将荧光轮101透射或扩散透射后的蓝色波段光的光轴上、即聚光透镜115与正面面板12之间，配置有将蓝色波段光反射而将该蓝色光的光轴向左侧面板15方向进行90度变换的第一反射镜143。在第一反射镜143的左侧面板15侧配置有聚光透镜146，进而在该聚光透镜146的左侧面板15侧配置有第二反射镜145。在第二反射镜145的背面面板13侧配置有聚光透镜147。第二反射镜145将被第一反射镜143反射并经由聚光透镜146入射的蓝色波段光的光轴向背面面板13侧进行90度变换。

并且，在第一分色镜141的左侧面板15侧配置有聚光透镜149。进而，在聚光透镜149的左侧面板15侧且聚光透镜147的背面面板13侧配置有第二分色镜148。第二分色镜148将红色波段光以及黄色波段光以及绿色波段光反射而向背面面板13侧将光轴变换90度，并使蓝色波段光透射。

被第一分色镜141反射后的红色波段光以及黄色波段光以及绿色波段光的光轴向聚光透镜149入射。此外，透射过聚光透镜149的红色波段光以及黄色波段光以及绿色波段光被第二分色镜148反射，经由光源侧光学系统170的聚光透镜173向光隧道175的入射口聚光。另一方面，透射过聚光透镜147的蓝色波段光将第二分色镜148透射，经由聚光透镜173向光隧道175的入射口聚光。

光源侧光学系统170由聚光透镜173、光隧道175、聚光透镜178、光轴变换镜181、聚光透镜183、照射镜185、聚光器透镜(condenser lens)195构成。另外，聚光器透镜195将从配置在聚光器透镜195的背面面板13侧的显示元件51出射的图像光朝向投影侧光学系统220出射，因此也被作为投影侧光学系统220的一部分。

在光隧道175的附近配置有将光源光向光隧道175的入射口聚光的聚光透镜173。因此，各色波段光被聚光透镜173聚光，朝向光隧道175出射。

色轮装置200具备色轮201和将该色轮201旋转驱动的马达210。色轮装置200配置在聚光透镜173与光隧道175之间，该色轮201与从聚光透镜173出射的光线束的光轴正交。入射到色轮201中的光的光线束透射设置在色轮201上的某个区段，从而将适当的波段的成分截断后朝向光隧道175出射。之后，入射到光隧道175的光线束被光隧道175设为均匀的强度分布的光线束。

在光隧道175的背面面板13侧的光轴上，隔着聚光透镜178而配置有光轴变换镜181。从光隧道175的出射口出射的光线束由聚光透镜178聚光后，被光轴变换镜181将光轴向左侧面板15侧变换。

被光轴变换镜181反射后的光线束在被聚光透镜183聚光后，被照射镜185经由聚光器透镜195以规定的照射角度向显示元件51照射。另外，被做成DMD的显示元件51在背面面板13侧设有散热器190，通过该散热器190冷却显示元件51。

通过光源侧光学系统170照射到显示元件51的图像形成面上的作为光源光的光线束被显示元件51的图像形成面反射，作为投影光经由投影侧光学系统220向屏幕投影。这里，投影侧光学系统220由聚光器透镜195、可动透镜组235和固定透镜组225构成。可动透镜组235形成为能够通过透镜马达而移动。此外，可动透镜组235以及固定透镜组225内置在固定镜筒中。因此，具备可动透镜组235的固定镜筒作为可变焦点型透镜而形成，能够实现变焦调节和聚焦调节。

通过这样构成投影装置10，若使荧光轮101及色轮201旋转并且从激励光照射装置70以任意的定时出射光，则红色、黄色、绿色以及蓝色的各波段光经由导光光学系统140向聚光透镜173及光隧道175依次入射，进而经由光源侧光学系统170向显示元件51入射。因此，作为投影装置10的显示元件51的DMD与数据相应地将各色的光进行分时显示，从而能够向屏幕投影彩色图像。

另外，本实施方式中，激励光照射装置70作为蓝色波段光的光源而使用，但也可以设为，作为蓝色波段光的光源而另外具备其他光源。

图4是荧光轮101的平面示意图。荧光轮101形成为圆板状，在其中央具有安装孔部112。该安装孔部112与马达110的轴部轴连而被固定。荧光轮101能够与马达110的旋转一起绕轴旋转。

荧光轮101具有接收来自作为激励光照射装置70的光源的出射光而出射不同的波段光的多个光源区段。即，荧光轮101以环状连续的方式具有荧光发光区域310和透射区域(第四光源区段)320。

荧光轮101的基材是由铜或铝等构成的金属基材，该基材的激励光照射装置70侧的表面通过银蒸镀等而被镜面加工。在该被镜面加工后的表面，形成有由各色荧光体层构成的荧光发光区域310。荧光发光区域310具有绿色荧光体层(第一光源区段)311、黄色荧光体层(第二光源区段)312、红色荧光体层(第三光源区段)313。各荧光体层311、312、313分别隔着边界B2、B3形成在周向上。绿色荧光体层311、黄色荧光体层312以及红色荧光体层313接收蓝色波段光作为激励光，从各自的区域出射绿色波段光(第一波段光)、黄色波段光(第二波段光)以及红色波段光(第三波段光)的荧光。

对于荧光轮101的荧光体层而言，当来自激励光照射装置70的作为激励光的蓝色波段光被照射到荧光轮101的荧光体层时，荧光体层的荧光体从该荧光体向全方位出射被激励出的荧光。荧光的光线束向背面面板13侧出射并向聚光透镜组111入射。另一方面，入射到荧光轮101中的将入射光透射或扩散透射的区域中的来自激励光照射装置70的蓝色波段光将荧光轮101透射或扩散透射，向配置在荧光轮101的背面侧(换言之正面面板12侧)的聚光透镜115入射。

透射区域320在红色荧光体层313与绿色荧光体层311之间、隔着边界B1、B4而与荧光发光区域310在周向上并列设置地连续形成。透射区域320中，在基材的缺口透光部分嵌入具有透光性的透明基材。该透明基材由玻璃、树脂等透明材质形成。并且，透明基材也可以设为，在被照射蓝色波段光的一侧的表面设有扩散层。该情况下，例如设置有将该透明基材的表面通过喷砂等而形成有微细凹凸的结构。这样，在透射区域320中接收了蓝色波段光的荧光轮101将该蓝色波段光(第四波段光)透射或扩散透射后从背面侧出射。

图5是将色轮201从色轮201的正面观察的示意图。色轮201形成为圆板状，在其中央具有安装孔部113。该安装孔部113与马达210的轴部轴接而被固定。色轮201能够与马达210的旋转一起绕轴旋转。

色轮201在被照射被图3所示的聚光透镜173聚光后的各色波段光的位置，环状连续地具有能够使白色光(可视光)透射地形成的白透射区域(第二透射区域)410和蓝绿透射区域(第一透射区域)420。白透射区域410和蓝绿透射区域420形成为，隔着边界B5、B6而在周向上排列设置。白透射区域410是至少透射红色波段光、黄色波段光、绿色波段光以及蓝色波段光的区域。蓝绿透射区域420是透射蓝色波段光以及绿色波段光而截断其他波段光的区域。另外，蓝绿透射区域420也可以构成为，将蓝色波段光以及绿色波段光透射并且将可视光波段外的光透射。

图6A是表示从各色荧光体层发出的各色波段光的光特性的图。该图中，纵轴表示光的强度，横轴表示波长。各个光特性所分布的波段根据光的颜色而不同。蓝色波段光的光特性B分布在约440nm至约480nm的波段。绿色波段光的光特性G分布在约520nm至约600nm。红色波段光的光特性R分布在约600nm至约660nm的波段。并且，黄色波段光的光特性Y分布在约515nm至约680nm的波段。因而，黄色波段光的光特性Y包含绿色波段光以及红色波段光的光特性G、R的波段。

图6B是表示蓝绿透射区域420中的光的透射特性的图。该图中，纵轴表示透射率，横轴表示波长。透射率高的区域表示容易通过该波段的光。本实施方式的蓝绿透射区域420具有使约400nm至约600nm的波段的大部分透射的透射特性F1。因而，蓝绿透射区域420透射具有图6A的光特性B、G的蓝色波段光和绿色波段光的大部分光。另一方面，位于绿色波段光的光特性G的长波长侧的红色波段光等其他波段的光被蓝绿透射区域420截断。

接着，说明本实施方式中的荧光轮101以及色轮201的控制。光源装置60和作为其一部分的荧光轮101以及色轮201被控制部38控制。

图7是本实施方式的第一投影模式的时序图。第一投影模式是将投影装置10通过四色的光源光形成的投影图像向屏幕进行投影的模式。光源装置60按每帧单位周期500形成一个图像，将多个投影图像分时地连续投影。并且，光源装置60将帧单位周期500按第一输出期间T50a、第二输出期间T50b、第三输出期间T50c、第四输出期间T50d的顺序在时间上进行分割，将分配给各输出期间的颜色的光出射。

在第一投影模式下，对于绿色荧光体层311、黄色荧光体层312、红色荧光体层313以及透射区域320而言，各自在第一输出期间T50a、第二输出期间T50b、第三输出期间T50c以及第四输出期间T50d的各期间中，从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光被照射到荧光轮101。并且，将色轮201控制为，在第一输出期间T50a和第四输出期间T50d中对蓝绿透射区域420照射来自荧光轮101的光，并且在第二输出期间T50b和第三输出期间T50c中对白透射区域410照射来自荧光轮101的光。

即，将荧光轮101控制为：图4所示的荧光轮101上的被照射从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光的位置，在第一切换定时T1、第二切换定时T2、第三切换定时T3以及第四切换定时T4下，分别成为第一边界B1、第二边界B2、第三边界B3以及第四边界B4。并且，将色轮201控制为：图5所示的色轮201上的被照射来自荧光轮101的光的位置，在第二切换定时T2以及第四切换定时T4下，分别成为第五边界B5以及第六边界B6。以下，说明各输出期间。

如图7所示，从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光按荧光轮600(101)、色轮700(201)的顺序通过，作为各合成色800的出射光而被用于投影图像的形成。在从第一切换定时T1开始的第一输出期间T50a，荧光轮600在绿色荧光体层311中被照射蓝色波段光，出射绿色波段光60a。由于在蓝绿透射区域70a中透射绿色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的绿色波段光60a。由此，光源装置60在第一输出期间T50a中，作为合成色800而出射绿色波段光80a。

在从第二切换定时T2开始的第二输出期间T50b中，荧光轮600在黄色荧光体层312中被照射蓝色波段光，出射黄色波段光60b。由于在白透射区域70b中透射黄色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的黄色波段光60b。由此，光源装置60在第二输出期间T50b中，作为合成色800而出射黄色波段光80b。

在从第三切换定时T3开始的第三输出期间T50c中，荧光轮600在红色荧光体层313中被照射蓝色波段光，出射红色波段光60c。由于在白透射区域70b中透射红色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的红色波段光60c。由此，光源装置60在第三输出期间T50c中，作为合成色800而出射红色波段光80c。

在从第四切换定时T4开始的第四输出期间T50d中，由于蓝色波段光透射荧光轮600的透射区域320，所以荧光轮600出射蓝色波段光60d。由于在蓝绿透射区域71a中透射蓝色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的蓝色波段光60d。由此，光源装置60在第四输出期间T50d中，作为合成色800而出射蓝色波段光80d。

当经过了第四输出期间T50d，则接下来的帧单位周期510的第一输出期间T51a开始。在第一输出期间T51a中，与上述的第一输出期间T50a同样，光源装置60被控制为配置荧光轮600以及色轮700的对应的区域，将绿色波段光81a作为合成色800而出射绿色波段光81a。之后，同样地反复。

图8是本实施方式的第二投影模式的时序图。第二投影模式是将投影装置10通过三色的光源色形成的投影图像形成在屏幕上的模式。

第二投影模式下，荧光轮101被控制为：在各输出期间T50a、T50b、T50c、T50d中，出射与第一投影模式同样的波段光。并且，色轮201被控制为：在第一输出期间T50a和第二输出期间T50b中向蓝绿透射区域420照射来自荧光轮101的光，在第三输出期间T50c和第四输出期间T50d中向白透射区域410照射来自荧光轮101的光。

即，图4所示的荧光轮101上的被照射从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光的位置，在各切换定时T1、T2、T3、T4下，与第一投影模式同样地被控制。并且，色轮201被控制为：图5所示的色轮201上的被照射来自荧光轮101的光的位置，在第一切换定时T1以及第三切换定时T3下，分别成为第六边界B6以及第五边界B5。即，荧光轮101和色轮201被控制为，将其原点位置相对地错开。以下，说明各输出期间。

如图8所示，在从第一切换定时T1开始的第一输出期间T50a中，荧光轮600在绿色荧光体层311中被照射蓝色波段光，出射绿色波段光60a。由于在蓝绿透射区域70a中透射绿色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的绿色波段光60a。由此，光源装置60在第一输出期间T50a中，作为合成色800而出射绿色波段光80a。

在从第二切换定时T2开始的第二输出期间T50b中，荧光轮600在黄色荧光体层312中被照射蓝色波段光，出射黄色波段光60b。在蓝绿透射区域70a中，如图6B所示那样透射绿色波段光并截断红色波段光。由此，色轮700将从荧光轮600出射的黄色波段光60b中所包含的波长成分内的红色波段光的波长成分截断。由此，光源装置60在第二输出期间T50b中，作为合成色800而出射绿色波段光80i。

在从第三切换定时T3开始的第三输出期间T50c中，荧光轮600在红色荧光体层313中被照射蓝色波段光，出射红色波段光60c。由于在白透射区域70b中透射红色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的红色波段光60c。由此，光源装置60在第三输出期间T50c中，作为合成色800而出射红色波段光80c。

在从第四切换定时T4开始的第四输出期间T50d中，蓝色波段光透射荧光轮600的透射区域320，由此荧光轮600出射蓝色波段光60d。由于在白透射区域70b中透射蓝色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的蓝色波段光60d。由此，光源装置60在第四输出期间T50d中，作为合成色800而出射蓝色波段光80d。

当经过了第四输出期间T50d，则接下来的帧单位周期510的第一输出期间T51a开始。在第一输出期间T51a中，与上述的第一输出期间T50a同样地，光源装置60被控制为配置荧光轮600以及色轮700的对应的区域，作为合成色800而出射绿色波段光81a。之后，同样地反复。

这样，在本实施方式中，在第一投影模式下，光源装置60能够将绿色、黄色、红色以及蓝色的光分时地出射而形成投影图像。并且，在第二投影模式下，在第二输出期间T50b中也出射与第一输出期间T50a同样的绿色波段光80i。因而，在第二投影模式下，光源装置60能够将绿色、红色以及蓝色的光分时地出射。

(实施方式2)

接着，说明本发明的实施方式2。在本实施方式中，代替图5所示的色轮201中设置的蓝绿透射区域420而将红蓝透射区域(第一透射区域)配置在同样的位置。在红蓝透射区域中，光透射特性与图6B所示的蓝绿透射区域420不同。并且，在第二投影模式下，光源装置60将红色波段光在两个输出期间中输出。

图9是表示设置在色轮201上的红蓝透射区域中的光透射特性的图。该图中，纵轴表示透射率，横轴表示波长。红蓝透射区域的透射特性F2具有透射蓝色波段光的蓝色透射频带F2a和透射红色波段光的红色透射频带F2b。蓝色透射频带F2a使比约480nm靠短波长侧的光的大部分透射。红色透射频带F2b使比约600nm靠长波长侧的光的大部分透射。即，在具有透射特性F2的红蓝透射区域中，约480nm至约600nm的波段的光的大部分被截断。因而，色轮201的红蓝透射区域使各自具有图6A所示的光特性B、R的蓝色波段光和红色波段光透射。另一方面，在蓝色波段光与红色波段光之间的波段中分布的绿色波段光被红绿透射区域截断。

图10是本实施方式的第一投影模式的时序图。与实施方式1同样，第一投影模式是将投影装置10通过四色的光源光形成的投影图像形成在屏幕上的模式。

与实施方式1同样，在第一投影模式下，各个绿色荧光体层311、黄色荧光体层312、红色荧光体层313以及透射区域320各自在第一输出期间T50e、第二输出期间T50f、第三输出期间T50g以及第四输出期间T50h的各期间中，被照射从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光。并且，色轮201被控制为：在第一输出期间T50e和第二输出期间T50f中对白透射区域410照射来自荧光轮101的光，在第三输出期间T50c和第四输出期间T50d中对红蓝透射区域照射来自荧光轮101的光。

即，图4所示的荧光轮101上的被照射从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光的位置，在各切换定时T1、T2、T3、T4下，与实施方式1同样地被控制。并且，色轮201被控制为：图5所示的色轮201上的被照射来自荧光轮101的光的位置，在第一切换定时T1以及第三切换定时T3下，分别成为第六边界B6以及第五边界B5。以下，说明各输出期间。

如图10所示，在从第一切换定时T1开始的第一输出期间T50e中，荧光轮600在绿色荧光体层311中被照射蓝色波段光，出射绿色波段光60e。由于在白透射区域70e中透射绿色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的绿色波段光60e。由此，光源装置60在第一输出期间T50e中，作为合成色800而出射绿色波段光80e。

在从第二切换定时T2开始的第二输出期间T50f中，荧光轮600在黄色荧光体层312中被照射蓝色波段光，出射黄色波段光60f。由于在白透射区域70e中透射黄色波段光，因此色轮700出射从荧光轮600出射的黄色波段光60f。由此，光源装置60在第二输出期间T50f中，作为合成色800而出射黄色波段光80f。

在从第三切换定时T3开始的第三输出期间T50g中，荧光轮600在红色荧光体层313中被照射蓝色波段光，出射红色波段光60g。在红蓝透射区域中，由于如图9所示那样透射红色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的红色波段光60g。由此，光源装置60在第三输出期间T50g中，作为合成色800而出射红色波段光80g。

在从第四切换定时T4开始的第四输出期间T50h中，蓝色波段光透射荧光轮600的透射区域320，因此荧光轮600出射蓝色波段光60h。由于在红蓝透射区域70f中透射蓝色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的蓝色波段光60h。由此，光源装置60在第四输出期间T50h中，作为合成色800而出射蓝色波段光80d。

当经过了第四输出期间T50h，则接下来的帧单位周期510的第一输出期间T51e开始。在第一输出期间T51e中，与上述的第一输出期间T50e同样，光源装置60被控制为配置荧光轮600以及色轮700的对应的区域，作为合成色800而出射绿色波段光81e。之后，同样地反复。

图11是本实施方式的第二投影模式的时序图。与实施方式1同样，第二投影模式是将投影装置10通过三色的光源光形成的投影图像形成在屏幕上的模式。

第二投影模式下，荧光轮101在各输出期间T50e、T50f、T50g、T50h中与本实施方式的第一投影模式同样地被控制。并且，色轮201被控制为：在第一输出期间T50e和第四输出期间T50h中对白透射区域410照射来自荧光轮101的光，在第二输出期间T50f和第三输出期间T50g中对红蓝透射区域照射来自荧光轮101的光。

即，图4所示的荧光轮101上的被照射从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光的位置在各切换定时T1、T2、T3、T4下与实施方式1同样地被控制。并且，色轮201被控制为：图5所示的色轮201上的被照射来自荧光轮101的光的位置在第二切换定时T2以及第四切换定时T4下分别成为第五边界B5以及第六边界B6。以下，说明各输出期间。

如图11所示，在从第一切换定时T1开始的第一输出期间T50e中，荧光轮600在绿色荧光体层311中被照射蓝色波段光，出射绿色波段光60e。由于在白透射区域70e中透射绿色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的绿色波段光60e。由此，光源装置60在第一输出期间T50e中，作为合成色800而出射绿色波段光80e。

在从第二切换定时T2开始的第二输出期间T50f中，荧光轮600在黄色荧光体层312中被照射蓝色波段光，出射黄色波段光60f。在红蓝透射区域70f中，如图9所示那样透射红色波段光并截断绿色波段光。因此，色轮700将从荧光轮600出射的黄色波段光60f中包含的波长成分内的绿色波段光的波长成分截断。由此，光源装置60在第二输出期间T50f中，作为合成色800而出射红色波段光80j。

在从第三切换定时T3开始的第三输出期间T50g中，荧光轮600在红色荧光体层313中被照射蓝色波段光，出射红色波段光60g。在红蓝透射区域70f中，由于透射红色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的红色波段光60g。由此，光源装置60在第三输出期间T50g中，作为合成色800而出射红色波段光80g。

在从第四切换定时T4开始的第四输出期间T50h中，蓝色波段光透射荧光轮600的透射区域320，因此荧光轮600出射蓝色波段光60h。由于在白透射区域71e中透射蓝色波段光，因此色轮700透射从荧光轮600出射的蓝色波段光60h。由此，光源装置60在第四输出期间T50h中，作为合成色800而出射蓝色波段光80h。

当经过了第四输出期间T50h，则接下来的帧单位周期510的第一输出期间T51e开始。在第一输出期间T51e中，与上述的第一输出期间T50e同样，光源装置60被控制为配置荧光轮600以及色轮700的对应的区域，作为合成色800而出射绿色波段光81e。之后，同样地反复。

这样，在本实施方式中，在第一投影模式下，光源装置60能够将绿色、黄色、红色以及蓝色的光分时地出射。并且，在第二投影模式下，在第二输出期间T50f中也能够出射与第三输出期间T50g同样的红色波段光80j。由此，在第二投影模式下，光源装置60能够将绿色、红色以及蓝色的光分时地出射。

另外，在以上的实施方式中说明的帧单位周期内的各输出期间(第一输出期间、第二输出期间、第三输出期间、第四输出期间)是能够出射分别对应的波段的光的期间。因而，蓝色激光二极管71(激励光照射装置70)被控制部38控制为，在各输出期间内的一部分或全部的任意时间的期间，向各光源区段依次照射蓝色波段光。

另外，光源装置60能够在出射同色的波段光的多个输出期间中、分别独立地改变出射期间或视为一个输出期间而改变出射时间。由此，能够适当地控制亮度。所谓出射同色的波段光的多个输出期间是指，在第二投影模式下，绿波段光、黄色波段光以及红色波段光被激励的输出期间中的、使来自荧光轮101的光向蓝绿透射区域或红蓝透射区域(第一透射区域)入射的多个输出期间。

例如，实施方式1的第二投影模式那样的情况下(参照图8)，第二输出期间T50b中输出的绿色波段光80i与第一输出期间T50a中输出的绿色波段光80a相比，由于使用从不同的荧光得到的光，因此有即使同时间投影、色调和亮度也不同的情况。在这样的情况下，光源装置60也能够控制为，使作为合成色800的绿色波段光80a、80i的输出时间，在两个输出期间T50a、T50b中各自以相同的时间增加或减少。这样，能够降低投影装置10投影的绿色波段光的色调和亮度的不同所引起的色彩再现性的下降。

另外，如果各个输出期间T50a、T50b中的光的色调和亮度大致同等，则光源装置60能够将两输出期间T50a、T50b视为一个输出期间而控制绿色波段光80a、80i的出射时间。并且，在实施方式2的第二投影模式下也与上述同样，光源装置60能够将作为合成色800的红色波段光80j、80g的输出时间在各个输出期间T50f、T50g中控制。

并且，帧单位周期500内的各输出期间T50a、T50b、T50c、T50d的长度，根据各个光源光的亮度和投影图像的白平衡，在本实施方式的可实施范围内既可以分别设为同一长度也可以设为不同的长度。

并且，在各切换定时T1～T6下使蓝色激光二极管71发光的情况下，蓝色波段光被照射到荧光轮101上的边界B1、B2、B3、B4的某一个。这样的情况下，有从荧光轮101出射的光中发生混色的情况。为了防止该请况，在该混色期间(各边界B1～B4能够被照射蓝色波段光的期间)，优选停止蓝色激光二极管71的发光。但是，在本实施方式的第二投影模式下，在各边界B1～B2也能够使蓝色激光二极管71的发光继续而降低亮度的下降。即，出射同色的波段光的两个输出期间连续地配置。由此，能够将绿色波段光、黄色波段光以及红色波段光中的、向蓝绿透射区域或红蓝透射区域(第一透射区域)入射的多个入射光的出射在混色期间中维持。例如，能够在图8所示的第二切换定时T2、或图11所示的第三切换定时T3各自的前后而维持蓝色激光二极管71的发光。

并且，荧光轮101也可以代替黄色荧光体层312而设置发出青色波段光的青色荧光体层。青色波段光包含蓝色波段光以及绿色波段光的波段。该情况下，青色荧光体层在荧光轮101上配置在出射蓝色波段光的光源区段与出射绿色波段光的光源区段之间。并且，色轮201在实施方式1中代替蓝绿透射区域而具备红蓝透射区域，在实施方式2中代替红蓝透射区域而具备绿红透射区域。

进而，荧光轮101也可以代替黄色荧光体层312而设置发出品红色波段光的品红色荧光体层。品红色波段光包含红色波段光以及蓝色波段光的波段。该情况下，品红色荧光体层在荧光轮101上配置在出射红色波段光的光源区段与出射蓝色波段光的光源区段之间。并且，色轮201在实施方式1中代替蓝绿透射区域而具备绿红透射区域，在实施方式2中代替红蓝透射区域而具备蓝绿透射区域。

如以上说明的那样，本发明的实施方式的光源装置60以使荧光轮101和色轮201同步的方式控制荧光轮101和色轮201，并且，以光被依次照射到多个光源区段的方式控制光源。因而，能够降低所形成的投影图像的亮度的下降。

并且，光源区段出射红色波段光、绿色波段光、蓝色波段光、青色波段光或品红色波段光或黄色波段光的光源装置60能够利用各种各样的光源光来形成投影图像。因而，能够成为色彩再现性优秀的光源装置60。

并且，具备第一投影模式以及第二投影模式的光源装置60，能够不对荧光轮600以及色轮700内的结构施加改变地通过改变荧光轮600和色轮700的旋转的同步定时即彼此的相对位置，来实现投影模式的改变。因而，能够容易地进行投影模式的改变。并且，在任一投影模式中，都能够利用色轮700的全部的光源区段，因此能够降低因改变投影模式引起的亮度的下降。

并且，在色轮201中具备白透射区域和蓝绿透射区域的光源装置60能够较长地得到绿色波段光的出射期间。因而，在想要使绿色荧光体层的荧光发光强度较高的情况下，能够形成具有适当的亮度的投影图像。

并且，在色轮201中具备白透射区域和红蓝透射区域的光源装置60能够较长地得到红色波段光的出射期间。因而，在想要使红色荧光体层的荧光发光强度较高的情况下，能够形成具有适当的亮度的投影图像。

并且，从荧光轮101使绿色波段光、黄色波段光、红色波段光以及蓝色波段光出射的光源装置60，在第一投影模式下能够将绿色波段光、黄色波段光、红色波段光以及蓝色波段光用于图像形成，在第二投影模式下能够将绿色波段光、红色波段光以及蓝色波段光用于图像形成。

并且，具备形成有绿色荧光体层311、黄色荧光体层312、红色荧光体层313以及透射区域320的荧光轮101的光源装置60能够将绿色波段光、黄色波段光以及红色波段光通过荧光来出射，能够将蓝色波段光通过蓝色激光二极管71的发光来出射。因而，能够将半导体发光元件以一个种类构成。

并且，将同色的波段光在多个输出期间中出射、将各输出期间视为分别独立的输出期间或一个输出期间的光源装置60，在第二投影模式下形成了图像的情况下也能够将亮度适当地控制。

并且，将同色的波段光在多个输出期间中出射、在混色期间中也维持该出射的光源装置60，在第二投影模式下形成了图像的情况下也能够降低亮度的下降。

另外，在上述实施方式中，作为蓝色波段光的光源，使用了由多个作为半导体发光元件的蓝色激光二极管71构成的光源组，即还被作为激励光源的激励光照射装置70。此外，说明了在荧光轮101上设置透射区域320的区域而透射蓝色波段光，但不限于此。例如，也可以是，从荧光轮101中去除透射区域而形成为整周成为荧光发光区域310，作为出射蓝色波段光的光源而另外设置蓝色激光二极管等。

并且，与荧光轮101分体的色轮201具有将可视光中的一部分波段的光透射的第一透射区域(蓝绿透射区域420或红蓝透射区域)和将整个可视光区域的光透射的第二透射区域(白透射区域410)，但不限于该结构。色轮201的第二透射区域只要透射比将第一透射区域透射的光的波段宽的波段的光，则也可以不透射整个可视光区域的光。

另外，以上说明的实施方式是作为例子而提示的，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种形态来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求所记载的发明及其等价的范围中。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

光源；

荧光轮，具有接受来自上述光源的出射光而出射不同的波段光的多个光源区段；

与上述荧光轮分体而设的色轮，具有第一透射区域和第二透射区域并被照射来自上述荧光轮的上述不同的波段光，上述第一透射区域透射可视光中的一部分波段的光，上述第二透射区域透射比透射上述第一透射区域的光的波段宽的波段的光；以及

控制部，控制上述荧光轮和上述色轮以使上述荧光轮和上述色轮同步，并且，控制上述光源以使上述出射光被依次照射到上述多个光源区段。

2.如权利要求1记载的光源装置，其特征在于，

上述第二透射区域是透射可视光的区域，

上述荧光轮的上述光源区段将红色波段光、绿色波段光、蓝色波段光、以及青色波段光或品红色波段光或黄色波段光进行出射。

3.如权利要求1或权利要求2记载的光源装置，其特征在于，

上述荧光轮的上述光源区段形成将第一波段光、第二波段光、第三波段光以及第四波段光的各个波段光分别出射的第一光源区段、第二光源区段、第三光源区段以及第四光源区段，

上述第二波段光包含上述第一波段光以及上述第三波段光的波段，

上述控制部具备第一投影模式和第二投影模式，上述第一投影模式下，使从上述第二光源区段出射的上述第二波段光向上述第二透射区域进行入射，上述第二投影模式下，使从上述第二光源区段出射的上述第二波段光向上述第一透射区域进行入射。

4.如权利要求3记载的光源装置，其特征在于，

上述第一透射区域透射上述第一波段光以及上述第四波段光并且截断上述第三波段光的透射，

上述第一投影模式下，使上述第一波段光以及上述第四波段光向上述第一透射区域进行入射，使上述第二波段光以及上述第三波段光向上述第二透射区域进行入射，

上述第二投影模式下，使上述第一波段光以及上述第二波段光向上述第一透射区域进行入射，使上述第三波段光以及上述第四波段光向上述第二透射区域进行入射。

5.如权利要求3记载的光源装置，其特征在于，

上述第一透射区域透射上述第三波段光以及上述第四波段光并且截断上述第一波段光的透射，

上述第一投影模式下，使上述第一波段光以及上述第二波段光向上述第二透射区域进行入射，使上述第三波段光以及上述第四波段光向上述第一透射区域进行入射，

上述第二投影模式下，使上述第一波段光以及上述第四波段光向上述第二透射区域进行透射，使上述第二波段光以及上述第三波段光向上述第一透射区域进行透射。

6.如权利要求3记载的光源装置，其特征在于，

上述第一波段光、上述第二波段光、上述第三波段光以及上述第四波段光分别是绿色波段光、黄色波段光、红色波段光以及蓝色波段光。

7.如权利要求3记载的光源装置，其特征在于，

上述第一光源区段、上述第二光源区段以及上述第三光源区段是具有接受来自上述光源的出射光作为激励光而发出荧光的荧光体层的荧光发光区域，

上述第四光源区段是透射来自上述光源的出射光并作为上述第四波段光进行出射的扩散透射区域。

8.如权利要求3记载的光源装置，其特征在于，

在上述第二投影模式下，上述第一波段光、上述第二波段光以及上述第三波段光的任意多个中的、向上述第一透射区域入射的各个入射光，分别独立地被控制出射时间，或视为一个输出期间而被控制出射时间。

9.如权利要求3记载的光源装置，其特征在于，

在上述第二投影模式下，上述第一波段光、上述第二波段光以及上述第三波段光的任意多个中的、向上述第一透射区域入射的各个入射光的出射，在该入射光的波段切换的混色期间中被维持。

10.一种投影装置，其特征在于，包括：

权利要求1记载的光源装置；

生成图像光的显示元件；

将从上述显示元件出射的图像光投影到屏幕上的投影侧光学系统；以及

控制上述光源装置和上述显示元件的投影装置控制机构。