CN109597273B - 光源装置和投影装置 - Google Patents

Abstract

一种光源装置，其特征在于，具有：激发光源，其出射激发光；以及荧光轮，其具备：基材；荧光发光区域，其形成于上述基材的一个面，发出与上述激发光不同的波段的荧光；以及反射区域，其以与上述基材的上述一个面的上述荧光发光区域并排设置的方式配置，使上述激发光反射，上述荧光发光区域中的上述激发光的照射位置与上述反射区域中的上述激发光的照射位置在上述荧光轮的径向上的位置相互不同。

Description

光源装置和投影装置

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

当今，作为将个人计算机的画面或视频画面以及存储卡等所存储的图像数据的图像等投影到屏幕的图像摄影装置，经常使用数据投影仪。该投影装置使从光源出射的光聚光到被称为DMD(数字微镜器件)的微镜显示元件或液晶板，在屏幕上显示彩色图像。

在这种投影装置中，以往以高亮度的放电灯为光源的投影装置是主流，但近年来正在进行使用发光二极管或激光二极管、有机EL或者荧光体等作为光源的各种投影仪的开发。

特许第5495023号中公开的投影装置具备：激发光源，其是蓝色光源；荧光轮，其具备使用来自激发光源的激发光而发出绿色波段光的绿色发光区域和反射来自激发光源的激发光的扩散反射区域；遮光轮，其配置在从荧光轮出射的光的光路上，能进行旋转控制；以及红色光源。

特许第5495023号的投影装置的遮光轮具有：遮光区域，其遮挡混在荧光中并从荧光轮出射的蓝色光；以及透射区域。但是，搭载有遮光轮的投影装置有时会由于该遮光轮而致使光源装置或投影装置大型化。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供能使整个装置小型化的光源装置和具备该光源装置的投影装置。

用于解决问题的方案

一种光源装置，其特征在于，具有：

激发光源，其出射激发光；以及

荧光轮，其具备：基材；荧光发光区域，其形成于上述基材的一个面，发出与上述激发光不同的波段的荧光；以及反射区域，其以与上述基材的上述一个面的上述荧光发光区域并排设置的方式配置，使上述激发光反射，

上述荧光发光区域中的上述激发光的照射位置与上述反射区域中的上述激发光的照射位置在上述荧光轮的径向上的位置相互不同。

一种投影装置，其特征在于，具有：

上述的光源装置；

显示元件，其被照射来自上述光源装置的光源光，形成图像光；

投影光学系统，其将从上述显示元件出射的上述图像光投影到屏幕；以及

投影装置控制部，其控制上述显示元件和上述光源装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的投影装置的外观立体图。

图2是表示本发明的实施方式1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1的投影装置的内部结构的俯视示意图。

图4A是表示本发明的实施方式1的光源装置的各分割分色镜的主视示意图，表示第1分割分色镜。

图4B是表示本发明的实施方式1的光源装置的各分割分色镜的主视示意图，表示第2分割分色镜。

图5A是说明本发明的实施方式1的光源装置的荧光板的示意图，是荧光板的主视(正视)图。

图5B是说明本发明的实施方式1的光源装置的荧光板的示意图，是表示A-A截面的截面图。

图6是将本发明的实施方式1的光源装置放大后示出的俯视示意图，表示出射绿色波段光的样子。

图7是将本发明的实施方式1的光源装置放大后示出的俯视示意图，表示出射蓝色波段光的样子。

图8A是将本发明的实施方式1的荧光板装置的照射点周边放大后示出的俯视示意图，表示蓝色波段光照射到荧光发光区域的样子。

图8B是将本发明的实施方式1的荧光板装置的照射点周边放大后示出的俯视示意图，表示由荧光发光区域发出荧光的样子。

图8C是将本发明的实施方式1的荧光板装置的照射点周边放大后示出的俯视示意图，表示由反射构件反射蓝色波段光的样子。

图9是将本发明的实施方式2的光源装置放大后示出的俯视示意图，表示出射蓝色波段光的样子。

图10A是说明本发明的实施方式2的光源装置的荧光板的示意图，是荧光板的主视图。

图10B是说明本发明的实施方式2的光源装置的荧光板的示意图，是荧光板的侧视图。

图11A是将本发明的实施方式2的荧光板装置的照射点周边放大后示出的俯视示意图，表示蓝色波段光照射到荧光发光区域的样子。

图11B是将本发明的实施方式2的荧光板装置的照射点周边放大后示出的俯视示意图，表示由扩散反射区域反射蓝色波段光的样子。

图12A是表示本发明的实施方式3的光源装置的示意图，是表示激发光照射荧光发光区域的样子的俯视图。

图12B是表示本发明的实施方式3的光源装置的示意图，是荧光板的主视图。

图12C是表示本发明的实施方式3的光源装置的示意图，是表示图12B的B-B截面的截面图。

图13A是表示本发明的实施方式4的光源装置的示意图，是表示激发光照射荧光发光区域的样子的俯视图。

图13B是表示本发明的实施方式4的光源装置的示意图，是荧光板的主视图。

图13C是表示本发明的实施方式4的光源装置的示意图，是表示图13B的C-C截面的截面图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，描述用于实施本发明的方式。图1是本发明的实施方式1的投影装置10的外观立体图。此外，在本发明的实施方式1中，投影装置10的左右表示相对于投影方向的左右方向，前后表示相对于投影装置10的屏幕侧方向和光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，在作为箱体的前方的侧板的正面面板12的侧方具有覆盖投影口的透镜盖19，并且在该正面面板12上设置有多个进气孔18、排气孔17。虽然未图示，但是还具备接收来自遥控器的控制信号的Ir接收部。

另外，在箱体的上面面板11上设置有键/指示器部37，在该键/指示器部37配置有电源开关键、报告电源的接通或断开的电源指示器、切换投影的开启、关闭的投影开关键、在光源单元或显示元件或控制电路等过热时进行报告的过热指示器等键、指示器。

而且，在箱体的背面面板上设置有输入输出连接器部和电源适配器插头等各种端子20，该输入输出连接器部设置USB端子、用于输入图像信号的D-SUB端子、S端子、RCA端子等。另外，在背面面板上形成有多个进气孔。此外，在未图示的作为箱体的侧板的右侧面板和图1所示的作为侧板的左侧面板15上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形成有进气孔18。

下面，使用图2的功能电路框图描述投影装置10的投影装置控制部。投影装置控制部包括控制部38、输入输出接口22、图像转换部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经由输入输出接口22、系统总线(SB)在图像转换部23中进行转换而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。

显示编码器24将输入的图像信号展开存储到视频RAM25后，根据该视频RAM25的存储内容生成视频信号，并将其输出到显示驱动部26。

显示驱动部26作为显示元件控制单元发挥功能。显示驱动部26与从显示编码器24输出的图像信号对应地以适当的帧率驱动作为空间光调制元件(SOM)的显示元件51。然后，投影装置10将从光源装置60出射的光束经由导光光学系统照射到显示元件51，由此，通过显示元件51的反射光形成光学图像，经由后述的投影光学系统将图像投影显示于未图示的屏幕。此外，该投影光学系统的可动透镜群235是由透镜马达45进行用于变焦调整或聚焦调整的驱动。

图像压缩/解压缩部31进行如下记录处理：通过ADCT和霍夫曼编码等处理将图像信号的亮度信号和色差信号进行数据压缩，并将其依次写入作为插拔自如的记录介质的存储卡32。而且，图像压缩/解压缩部31在再现模式时读出存储卡32中记录的图像数据，将构成一连串动态图像的各个图像数据按1帧单位进行解压缩。图像压缩/解压缩部31将该图像数据经由图像转换部23输出到显示编码器24，并进行使得能基于存储卡32中存储的图像数据显示动态图像等的处理。

控制部38管理投影装置10内的各电路的动作控制，包括CPU、固定地存储有各种设定等的动作程序的ROM、以及作为工作存储器使用的RAM等。

由设置在箱体的上面面板11的主键和指示器等构成的键/指示器部37的操作信号直接发送到控制部38，来自遥控器的键操作信号由Ir接收部35接收，由Ir处理部36解调后的代码信号输出到控制部38。

控制部38经由系统总线(SB)连接着声音处理部47。该声音处理部47具备PCM声源等声源电路，在投影模式和再现模式时将声音数据模拟化，驱动扬声器48进行扩声放音。

另外，控制部38控制作为光源控制单元的光源控制电路41。光源控制电路41为了从光源装置60出射在生成图像时所要求的规定波段的光，而进行从激发光源或红色光源装置按规定的定时(timing)发出红色、绿色和蓝色的波段光等的单独的控制。

而且，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43通过设置于光源装置60等的多个温度传感器进行温度检测，并使其根据该温度检测的结果控制冷却风扇的旋转速度。另外，控制部38还进行如下控制：使冷却风扇驱动控制电路43通过计时器等在投影装置10主体的电源断开后仍使冷却风扇继续旋转；或者根据温度传感器的温度检测的结果使投影装置10主体的电源断开等。

图3是表示投影装置10的内部结构的俯视示意图。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、光源控制模块等。另外，投影装置10在控制电路基板241的侧方即投影装置10的箱体的大致中央部分具备光源装置60。而且，在投影装置10中，在光源装置60与背面面板13之间配置有光源侧光学系统170，在光源装置60与左侧面板15之间配置有投影光学系统220。

光源装置60具备：不仅作为蓝色波段光(激发光)的蓝色光源装置而且作为激发光源的激发光照射装置70；作为绿色波段光(荧光)的光源的绿色光源装置80；以及作为红色波段光(第3波段光)的光源的红色光源装置120。绿色光源装置80包括激发光照射装置70和荧光板装置100。并且，在光源装置60中配置对各色波段光进行引导并使其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70、80、120出射的各色波段光向光源侧光学系统170引导。

激发光照射装置70配置在投影装置10的箱体的左右方向大致中央位置的正面面板12侧。并且，激发光照射装置70配置有作为以向背面面板13方向出射的方式配置的半导体发光元件的3个蓝色激光二极管71(激发光源)。在蓝色激光二极管71的光轴上设置有：准直透镜73，其将来自各蓝色激光二极管71的各出射光转换为平行光以提高来自各蓝色激光二极管71的各出射光的指向性；以及反射镜75，其使经由该准直透镜73出射的来自各蓝色激光二极管71的出射光的光轴转换90度而向左侧面板15方向反射。在反射镜75的出射光侧设置有使蓝色波段光扩散的扩散板77。

在扩散板77的出射侧设置有按大致长矩形的平板状形成的第1分割分色镜78。第1分割分色镜78配置成相对于红色光源装置120的聚光透镜群125和荧光板装置100的聚光透镜群109的各光轴成为45度的角度。如还在图4A中示出的那样，第1分割分色镜78由分光特性不同的2个区域(第1区域78a、第2区域78b)形成。第1区域78a使蓝色波段光和红色波段光透射过，而使绿色波段光反射。第2区域78b使红色波段光透射过，而使蓝色波段光和绿色波段光反射。第1区域78a与第2区域78b相比面积形成得较小。

在多个蓝色激光二极管71的背面侧配置有散热器81。另一方面，在背面面板13的附近配置有冷却风扇261。蓝色激光二极管71由散热器81和冷却风扇261冷却。

荧光板装置100具备：荧光板101，其设为以与左侧面板15平行的方式配置的荧光轮；以及轮马达110，其驱动该荧光板101旋转。在轮马达110的附近配置有散热器262，在轮马达110与正面面板12之间配置有冷却风扇263。荧光板装置100由散热器262和冷却风扇263冷却。

如图5A所示，荧光板101形成为圆板状。荧光板101的基材102是包括铜或铝等的金属基材。基材102固定于轮马达110的马达轴114。对该基材102的正面侧的平坦的表面通过银蒸镀等实施过镜面加工。荧光发光区域103(荧光发光区域)为发出荧光的区域，在该镜面加工后的表面铺设有环状的绿色荧光体的层。另外，扩散反射区域104包括形成在基材102的表面上或切口透孔部的金属等的反射构件；以及形成在反射构件上的扩散透射部。或者，扩散反射区域104是形成如下扩散反射构件而成的：通过喷砂等使表面形成细微凹凸而实施了反射涂层的玻璃等扩散反射构件。具体地，能在具有规定的扩散角度的玻璃扩散面上蒸镀反射膜(例如铝或银等的金属膜)而形成具有光泽的扩散反射面。这样，荧光发光区域103和扩散反射区域104配置为在圆周方向上并排设置。

此外，扩散反射区域104也可以不是包括反射构件和扩散透射部的构成。虽未图示，例如也可以在对包括铜或铝等的金属进行成型或冲压加工时在模具(铸模、压模)的表面形成凹凸，对金属基材转印该凹凸而实施压纹加工，在所形成的金属基材的凸部上形成扩散透射部。在金属的表面形成凹凸的压纹加工可以采用通过利用药品使金属溶解的化学腐蚀(化学蚀刻)来实施压纹加工的方法。通过这样在金属基板上形成规定高度的凸部，在凸部上形成扩散透射部，即使在规定厚度的反射构件上不形成扩散透射部，也能使基材102与扩散透射部的距离大于基材102与荧光发光区域103的距离。

如图5B所示，在荧光板101中，扩散反射区域104的从基材102起的高度H大于荧光发光区域103的从基材102起的高度h。例如，在将荧光发光区域103的厚度设为0.1mm左右的情况下，能将扩散反射区域104的厚度设为0.3～0.4mm左右。

当作为来自激发光照射装置70的激发光的蓝色波段光照射到荧光发光区域103的荧光体层时，绿色荧光体会被激发，从该绿色荧光体向所有方位出射绿色波段光。向所有方位以荧光发光的光束直接或者被荧光板101的基材102的实施了镜面加工的表面反射而向荧光板101的正面侧(换句话说，右侧面板14侧)出射，而入射到组合多个聚光透镜而成的聚光透镜群109。同样地，入射到荧光板101中的扩散反射区域104的来自激发光照射装置70的蓝色波段光被向荧光板101的正面侧扩散并反射，而入射到聚光透镜群109。聚光透镜群109使从激发光照射装置70出射的激发光的光束聚光到荧光板101，并且对从荧光板101向右侧面板14方向出射的光束进行聚光。这样，从荧光板101出射的绿色波段光和蓝色波段光经由聚光透镜群109入射到第1分割分色镜78。

红色光源装置120配置成使得来自红色光源装置120的出射光与被激发光照射装置70的反射镜75反射的蓝色波段光交叉。另外，在作为来自红色光源装置120的出射光的红色波段光与入射到荧光板101并且被扩散反射的蓝色波段光及从荧光板101出射的绿色波段光交叉的位置设置有第1分割分色镜78。

红色光源装置120具备：红色光源121(第3光源)，其配置成向背面面板13方向出射；以及聚光透镜群125，其对来自红色光源121的出射光进行聚光。红色光源121是作为发出红色波段的光的半导体发光元件的红色发光二极管。而且，红色光源装置120由配置于红色光源121的右侧面板14侧的散热器130冷却。

在第1分割分色镜78的背面面板13侧设置有导光光学系统140。从各色光源装置70、80、120出射的蓝色波段光、绿色波段光以及红色波段光经由第1分割分色镜78入射到导光光学系统140的聚光透镜146。

以使得红色、绿色、蓝色波段光的各光轴成为同一光轴的方式进行导光的导光光学系统140具备聚光透镜146和第2分割分色镜148。聚光透镜146配置于第1分割分色镜78的背面面板13侧。在聚光透镜146的背面面板13侧配置有按大致长矩形的平板状形成的第2分割分色镜148。第2分割分色镜148以与聚光透镜146的光轴L2正交的方式配置(参照图6或图7)。如还在图4B中示出的那样，第2分割分色镜148具备分光特性不同的2个区域(第3区域148a、第4区域148b)。第3区域148a使红色波段光和绿色波段光透射过，而使蓝色波段光反射。第4区域148b使光透射过。即，第4区域148b使红色、绿色、蓝色波段光均透射过。第3区域148a按比第4区域148b大的面积形成。

此外，第2分割分色镜148以与聚光透镜146的光轴正交的方式配置，但不限于此，也能以成为45度的角度的方式配置。在这种情况下，虽然将后述的绿色波段光中包含的残留激发光EL1去除的效率会下降，但是能采用使光从与聚光透镜146的光轴正交的方向朝向第2分割分色镜148入射的布局。

光源侧光学系统170包括聚光透镜173、光通道175、聚光透镜178、光轴转换镜181、聚光透镜183、照射镜185、会聚透镜195。此外，会聚透镜195使从配置于会聚透镜195的背面面板13侧的显示元件51出射的图像光朝向固定透镜群225和可动透镜群235出射，因此也成为投影光学系统220的一部分。

由聚光透镜146聚光后的各色波段光经由第2分割分色镜148从聚光透镜174入射到光通道175。入射到光通道175的光束通过光通道175而成为强度分布均匀的光束。此外，也能设为微透镜阵列来代替光通道175。

在光通道175的背面面板13侧的光轴上，隔着聚光透镜178配置有光轴转换镜181。从光通道175的出射口出射的光束在由聚光透镜178聚光后，由光轴转换镜181将光轴转换为左侧面板15侧。

由光轴转换镜181反射后的光束由聚光透镜183聚光，然后通过照射镜185经由会聚透镜195按规定的角度照射到显示元件51。此外，被设为DMD的显示元件51在背面面板13侧设置有散热器53，由该散热器53冷却显示元件51。

作为通过光源侧光学系统170照射到显示元件51的图像形成面的光源光的光束在显示元件51的图像形成面上被反射，作为投影光经由投影光学系统220投影到屏幕。在此，投影光学系统220包括会聚透镜195、可动透镜群235、固定透镜群225。固定透镜群225内置于固定镜筒。可动透镜群235内置于可动镜筒，能通过透镜马达移动，由此能进行变焦调整或聚焦调整。

通过这样构成投影装置10，当使荧光板101旋转并且从激发光照射装置70和红色光源装置120以不同的定时出射光时，红色、绿色以及蓝色的各波段光会经由导光光学系统140依次入射到聚光透镜174和光通道175，进而经由光源侧光学系统170入射到显示元件51，因此，作为投影装置10的显示元件51的DMD通过根据数据分时地显示各颜色的光，能将彩色图像投影到屏幕。

在此，详细说明从各色光源装置70、80、120出射的各色波段光被引导到导光光学系统140的聚光透镜174的样子。从红色光源装置120出射的红色波段光经由聚光透镜群125透射过第1分割分色镜78的第1区域78a和第2区域78b，而被聚光透镜146聚光。从聚光透镜146出射的红色波段光透射过第2分割分色镜148的第3区域148a和第4区域148b，而被聚光透镜174聚光。

另外，如图6和图7所示，从激发光照射装置70的反射镜75出射的蓝色波段光的光轴相对于荧光板装置100的聚光透镜群109的光轴具有规定的角度而被出射。因而，从激发光照射装置70的反射镜75出射的蓝色波段光与第1分割分色镜78的第1区域78a对应地入射到第1区域78a，该蓝色波段光透射过第1区域78a。从第1分割分色镜78的第1区域78a出射的蓝色波段光相对于荧光板装置100的聚光透镜群109的光轴以规定的角度从倾斜方向入射。

在通过绿色光源装置80出射绿色波段光的情况下，如图6和图8A、图8B所示，荧光板101的荧光发光区域103位于与聚光透镜群109中的离荧光板101最近的聚光透镜109a对应的位置。如图8A所示，作为从聚光透镜109a出射的蓝色波段光的激发光EL聚光到荧光发光区域103上的照射点S。此时，荧光发光区域103上的照射点S从聚光透镜109a(聚光透镜群109)的光轴L1向荧光板101的外径方向错开而形成。此外，即使不设置聚光透镜109a(聚光透镜群109)，当激发光EL照射到荧光发光区域103上的照射点S时，只要激发光EL的入射方向相对于与荧光板101正交的方向是以规定的角度倾斜即可。即，激发光EL是倾斜入射到基材102的一个面。因而，作为激发光EL所入射的方向，既可以是从被设为荧光轮的荧光板101的中心侧照射到荧光发光区域103上的照射点S，也可以是从被设为荧光轮的荧光板101的外周侧照射到荧光发光区域103上的照射点S的构成。即，只要激发光EL是从被设为荧光轮的荧光板101的径向入射即可。

并且，如图8B所示，以该照射点S为发光点发出绿色波段的荧光FL。该绿色波段的荧光为扩散光，但其光轴从聚光透镜109a(聚光透镜群109)的光轴L1向荧光板101的外径方向错开。

如图6所示，从绿色光源装置80出射的绿色波段的荧光FL被第1分割分色镜78的第1区域78a和第2区域78b反射，而入射到聚光透镜146。在这种情况下，被第1分割分色镜78反射后的绿色波段光的光轴也是与聚光透镜146的光轴L2错开的。因而，被第1分割分色镜78反射而从聚光透镜146出射的绿色波段光与第2分割分色镜148的第3区域148a对应地入射到第3区域148a。

在此，在荧光板101的荧光发光区域103内发出的绿色波段光(荧光FL)如前所述是在照射点S对荧光发光区域103的荧光体照射激发光EL而发光的。此时，激发光EL的一部分光有时不会照射到将粒状的荧光体固定而成的荧光发光区域103的荧光体，而是直接到达荧光板101的基材102。在这种情况下也是如此，在基材102的镜面上反射的激发光EL有的会照射到荧光体，但在基材102的镜面上反射的激发光EL的一部分有时不会照射到荧光体，而是直接从聚光透镜群109出射。

这样，即使是混入了蓝色波段光的残留激发光EL1的绿色波段光，由于其是与第2分割分色镜148的第3区域148a对应地入射到第3区域148a，所以，绿色波段光会透射过，而蓝色波段光的残留激发光EL1会被反射并成为废弃光，因此能得到颜色纯度高的绿色波段光。

另一方面，在荧光板101的扩散反射区域104中蓝色波段光被反射的情况下，如图8C所示，扩散反射区域104配置于与聚光透镜109a对应的位置。并且，从聚光透镜109a出射的蓝色波段光照射到扩散反射区域104上的照射点T的位置。并且，扩散反射区域104上的照射点T成为反射光DL的反射点。在此，照射点T的从基材102起的高度大于荧光发光区域103的照射点S的从基材102起的高度(H＞h)，蓝色波段光(激发光EL)相对于聚光透镜109a的光轴L1倾斜入射，因此，被设为照射点T的反射点配置在聚光透镜109a的光轴L1上，并且配置于比作为照射点S的荧光的发光点离聚光透镜109a更近的位置。即，从荧光发光区域103的发光点到聚光透镜109a的距离不同于从扩散反射区域(反射区域)104的反射点到聚光透镜109a的距离。这样，当激发光EL从被设为荧光轮的荧光板101的径向入射时，激发光EL照射到扩散反射区域104的位置与激发光EL照射到荧光发光区域103的位置在径向上是不同的。

这样，如图7所示，在扩散反射区域104内反射而从聚光透镜群109出射的蓝色波段光与第1分割分色镜78的第2区域78b对应地入射到第2区域78b。因而，蓝色波段光被第2区域78b反射，而入射到聚光透镜146。并且，入射到聚光透镜146的蓝色波段光的光轴相对于聚光透镜146的光轴L2按规定的角度倾斜。因而，从聚光透镜146出射的蓝色波段光与第2分割分色镜148的第4区域148b对应地入射到第4区域148b。这样，蓝色波段光透射过第2分割分色镜148的第4区域148b，而入射到光源侧光学系统170的聚光透镜174。

此外，与绿色波段光相比，蓝色波段光的折射率较高，因此虽然是使从聚光透镜群109出射的照射点T的反射点比出射荧光的照射点S的发光点更靠近聚光透镜109a，但也能以使出射荧光的照射点S的发光点更靠近聚光透镜109a的方式形成。

(实施方式2)

下面，基于图9至图11说明本发明的实施方式2的光源装置60a。图9所示的光源装置60a在光路上配置有MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微电子机械系统)镜子300，MEMS镜子300在实施方式2的光源装置60a中作为对从激发光照射装置70的反射镜75出射的蓝色波段光的光路进行变更的光路变更部。另外，本实施方式的光源装置60a具备形成固定式荧光体光源的荧光板装置100a来代替实施方式1的荧光板装置100。此外，在以下的说明中，针对与实施方式1相同的构件或部位附上相同的附图标记，省略或简化其说明。

本实施方式的激发光照射装置70以使得由反射镜75反射的蓝色波段光与从红色光源装置120出射的红色波段光成为平行的方式配置。并且，MEMS镜子300反射由激发光照射装置70的反射镜75反射后的蓝色波段光，以上述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交叉的方式配置。因而，从激发光照射装置70出射的蓝色波段光向荧光板装置100a反射。

MEMS镜子300具备反射镜和线圈。MEMS镜子300通过使电流在线圈中流动而产生洛伦兹力，以变更镜子的配置角度。即，MEMS镜子300使MEMS镜子300的反射镜的角度变化，使由反射镜反射后的蓝色波段光(激发光EL)的照射位置在荧光发光区域103a与扩散反射区域104a之间进行切换。

荧光板装置100a具备以与左侧面板15成为平行的方式配置的荧光板101a作为荧光板。如图10所示，荧光板101a形成为大致长矩形形状。荧光板101a具备作为光源固定用构件的基材102a，并且在基材102a上具备发出荧光的荧光发光区域103a和使蓝色波段光反射的扩散反射区域104a。此外，在图10A中，以从MEMS镜子300侧观看的荧光板101a为主视图示出，在图10B中，示出荧光板101a的侧视图。

如图10B所示，在荧光板101a中，扩散反射区域104a形成为比荧光发光区域103a厚。例如，基材102a上的扩散反射区域104a在基材102a上按厚度为T＝0.3mm左右来形成。扩散反射区域104与实施方式1同样地包括金属等的反射构件和在反射构件上形成的扩散透射部，或者包括在表面形成有细微凹凸并实施了反射涂层的玻璃等扩散反射构件。另一方面，基材102a上的荧光发光区域103a在基材102a上按厚度为t＝0.1mm左右来形成。由此，在基材102a上，荧光板101a的扩散反射区域104a比荧光发光区域103a突出0.2mm左右。另外，荧光发光区域103a和扩散反射区域104a以基材102a上的中心为分界在长边方向上按大致正方形状并排设置。

在通过绿色光源装置80出射绿色波段光的情况下，如图9和图11A所示，由MEMS镜子300反射的蓝色波段光(激发光EL)照射到比聚光透镜群109的中心(光轴L1)靠左侧的荧光发光区域103a。此时，如图11A所示，作为透射过聚光透镜109a的蓝色波段光的激发光EL2聚光到荧光发光区域103a上的照射点U。

另一方面，在从荧光板装置100a反射蓝色波段光的情况下，如图11B所示，被MEMS镜子300反射的蓝色波段光EL3(激发光EL)照射到聚光透镜109a的中心(光轴L1)的附图右上侧(以光轴L1为中心与荧光发光区域103a相反的一侧)的扩散反射区域104a。并且，从聚光透镜109a出射的蓝色波段光(激发光EL)照射到扩散反射区域104a上的照射点V的位置。扩散反射区域104a上的照射点V成为反射光DL1的反射点。在此，扩散反射区域104a上的照射点V的位置与荧光发光区域103a的照射点U的位置相比，从基材102a起的高度较高(T＞t)。即，扩散反射区域104a比荧光发光区域103a更突出，因此具有这部分的高低差。由于该高低差，MEMS镜子300的照射荧光发光区域103a时与照射扩散反射区域104a时的角度的振幅变小。

在此，将来自MEMS镜子300的反射光照射到扩散反射区域104a时的反射镜的角度设为基准角度。另外，将向MEMS镜子300的入射光与反射光之间的角度设为光学偏转角度。这样，例如当MEMS镜子300将反射镜的角度相对于基准角度倾斜4°时，蓝色波段光的光学偏转角度能倾斜为错开8°。

这样，在实施方式2的光源装置60a中，MEMS镜子300能使从激发光照射装置70出射的蓝色波段光反射，使其照射的位置在荧光发光区域103a与扩散反射区域104a之间进行切换。

(实施方式3)

下面，基于图12A至图12C说明本发明的实施方式3的光源装置60b。图12A所示的光源装置60b配置有作为对来自激发光照射装置70的出射光的光路进行变更的光路变更部的反射轮400来代替实施方式2的MEMS镜子300。另外，反射轮400具备马达440。此外，针对与实施方式1或2相同的构件或部位附上相同的附图标记，简化或省略其说明。

如图12A至图12C所示，反射轮400在圆板状的基板410上具备：第1反射板420，其具有规定的第1角度，从正面看是圆弧状；以及第2反射板430，其具有规定的第2角度，从正面看是圆弧状。换句话说，反射轮400相对于来自激发光照射装置70的出射光的光轴倾斜配置，因此具备以基准角度(第1角度)使激发光反射的第1反射板420和以相对于基准角度倾斜了规定角度的角度(第2角度)使激发光反射的第2反射板430。具有第1角度的第1反射板420使从激发光照射装置70的反射镜75出射的蓝色波段光(激发光EL)(参照图11B)反射，而使其以基准角度入射到荧光板装置100a的聚光透镜群109。被第1反射板420反射后的蓝色波段光(激发光EL)照射扩散反射区域104a。

另一方面，具有第2角度的第2反射板430的反射面是倾斜形成的，使从激发光照射装置70出射的激发光EL不是以基准角度而是以规定的角度反射(图12A至图12C)。并且，被第2反射板430反射后的激发光EL照射荧光发光区域103a。

本实施方式的反射轮400通过马达440使基板410旋转，用第1反射板420和第2反射板430使激发光EL反射，来切换激发光EL的照射位置。

(实施方式4)

下面，基于图13A至图13C说明本发明的实施方式4的光源装置60c。图13A所示的光源装置60c配置有具备轮马达110a的荧光板装置100b来代替实施方式2所示的光源装置60的荧光板装置100a。此外，在以下的说明中，针对与实施方式2相同的构件或部位附上相同的附图标记，简化或省略其说明。

如图13A至图13C所示，荧光板装置100b在光源装置60c中具备被设为荧光轮的荧光板101b。荧光板101b具备：基材102b；以及荧光发光区域103b和扩散反射区域104b，其形成于基材102b的一个面。

荧光板装置100b具备轮马达110a，使被设为荧光轮的荧光板101b旋转。由此，在本实施方式中，能避免热集中于荧光板101b。另外，随着荧光板101b的旋转，扩散反射区域104b也旋转，因此也能减轻斑点噪声。

根据以上说明的本发明的实施方式，光源装置60(60a至60c)具有：激发光照射装置70，其具备出射蓝色波段光(激发光)的蓝色激光二极管71(激发光源)；聚光透镜109a(聚光透镜群109)，其配置在从蓝色激光二极管71出射的光的光路上；荧光发光区域103(荧光发光区域)，其发出荧光；以及扩散反射区域104，其设为使激发光反射的反射构件。而且，在具备基材102、形成于基材102的一个面并发出与激发光EL不同的波段的荧光FL的荧光发光区域103、以及以与基材102的一个面的荧光发光区域103并排设置的方式配置的使激发光EL反射的扩散反射区域(反射区域)104的荧光板101中，从基材102到荧光发光区域103的表面的高度与从基材102到扩散反射区域(反射区域)104的表面的高度不同。

由此，能使从聚光透镜群109出射的蓝色波段光与绿色波段光的各光轴错开，因此能在之后的光路上配置具备与蓝色波段光和绿色波段光对应的颜色过滤功能的过滤构件(在上述的实施方式1中为第2分割分色镜)。因而，与蓝色波段光和绿色波段光被导向同一光轴的情况相比，能排除掉具备轮马达等驱动机构的过滤装置而配置紧凑的过滤构件，因此能提供形成为小型的光源装置。

另外，激发光倾斜入射到基材102的一个面。由此，能使照射点S的位置与光轴L1错开。

另外，扩散反射区域104的反射点配置于比荧光发光区域103离聚光透镜群109(聚光透镜109a)更近的位置。由此，能用聚光透镜109a使折射率高的蓝色波段的光高效地聚光。

另外，荧光发光区域103的发光点和扩散反射区域104的反射点中的任意一方从聚光透镜群109的光轴上错开配置。由此，能将荧光发光区域103的发光点和扩散反射区域104的反射点中的任意一方配置在聚光透镜群109的光轴上，因此能使之后的光学构件的布局设计变得容易。

另外，光源装置60具备荧光板101，荧光板101具备荧光发光区域103和扩散反射区域104。并且，扩散反射区域104的从基材102起的高度H大于荧光发光区域103的从基材102起的高度h。通过这样将扩散反射区域104的反射点靠近聚光透镜109a，从而能使折射率高的蓝色波段的光高效地聚光。

另外，荧光发光区域103的发光点和反射区域104的反射点中的任意一方配置在聚光透镜群109的光轴上。由此，能出射相对于入射到聚光透镜群109的蓝色波段光而光轴对称的反射光，因此能使之后的光学构件的布局设计变得容易。

另外，扩散反射区域104包括：形成在基材102的表面上或切口透光部中的金属反射构件；以及形成在该反射构件上的扩散透射部。由此，能将入射到扩散反射区域104的光作为扩散光反射。

另外，第1分割分色镜78设置在蓝色激光二极管71与荧光发光区域103之间的光路上。第1分割分色镜78具备：使蓝色波段光透射过而使绿色波段光反射的第1区域78a；以及使蓝色波段光和绿色波段光反射的第2区域78b。并且，从蓝色激光二极管71出射的蓝色波段光对应于第1区域78a进行入射，被扩散反射区域104反射的蓝色波段光对应于第2区域78b进行入射。由此，能使蓝色波段光经由第1分割分色镜78入射到聚光透镜群109并使蓝色波段光朝向导光光学系统140反射。

另外，第2分割分色镜148设置于被第1分割分色镜78反射的蓝色波段光和绿色波段光的光路上。第2分割分色镜148具备使蓝色波段光反射而使绿色波段光透射过的第3区域和使光透射过的第4区域。并且，被第1分割分色镜78反射的蓝色波段光对应于第4区域148b进行入射，被第1分割分色镜78反射的绿色波段光对应于第3区域148a进行入射。由此，能采用小型的第2分割分色镜148，得到提高了绿色的颜色纯度的光源装置60。

另外，光源装置60具备出射红色波段光(第3波段光)的红色光源121(第3光源)，红色光源121以使其出射光与来自蓝色激光二极管71的出射光和来自荧光发光区域103的出射光交叉并入射到第1分割分色镜78的方式配置。由此，能提供形成为小型并具备3色光源的光源装置60。

另外，第1分割分色镜78的第1区域78a和第2区域78b以及第2分割分色镜148的第3区域148a使红色波段光透射过。由此，能容易地对将绿色波段光的残留激发光去除的构成追加红色波段光。

另外，光源装置60a具备光路变更部，上述光路变更部能使从激发光照射装置70出射的激发光EL2反射而使其朝向荧光板101a照射。由此，光路变更部能使反射的激发光的照射位置在荧光发光区域103a与扩散反射区域104a之间进行切换。

另外，光源装置60a具备作为光路变更部的MEMS镜子300。MEMS镜子300使照射激发光EL2的位置在荧光发光区域103a与扩散反射区域104a之间进行切换。MEMS镜子300具备变更对荧光板101a的照射角的镜子，因此能变更照射角，切换照射光的照射位置。

因而，通过实现调整MEMS镜子300的反射角度并形成固定式荧光体光源的荧光板装置100a，与实施方式1的光源装置60相比能实现更小型化。另外，通过与作为DMD的显示元件51的动作同步地切换MEMS镜子300的照射角度，能抑制色像差。由此，能得到更清晰且高精度的图像，并且还能提高聚光效率。

另外，光源装置60b具备作为光路变更部的反射轮400，上述反射轮400使从激发光照射装置70出射的激发光EL2反射而使其朝向荧光板101a照射。反射轮400具备基板410，上述基板410具有：第1反射板420，其具有对扩散反射区域104a进行照射的规定的第1角度；以及第2反射板430，其具有对荧光发光区域103a进行照射的规定的第2角度。反射轮400通过马达440使基板410旋转，用第1反射板420和第2反射板430使激发光EL反射，来切换激发光EL的照射位置。

由此，反射轮400能容易地切换所照射的荧光发光区域103a和扩散反射区域104a，因此与实施方式1的光源装置60相比能实现更小型化。另外，与实施方式2所示的使用MEMS镜子300的情况相比，能分散从激发光照射装置70的反射镜75出射的蓝色波段光，因此能减轻热负荷。

另外，基材102a由光源固定用构件形成。由此，能避免使用实施方式1的轮马达110，因此，不仅能使光源装置60a小型化，还能减小噪声。

另外，荧光板装置100b还具备轮马达110a，轮马达110a使荧光发光区域103a和扩散反射区域104a旋转。由此，能避免热集中于荧光板101b。另外，扩散反射区域104b随着荧光板101b的旋转而旋转，从而能减轻斑点噪声。

另外，投影装置10具有：光源装置60，其使荧光发光区域103的发光点和扩散反射区域104的反射点不同；显示元件51，其被照射来自光源装置60的光源光，形成图像光；投影光学系统220，其将从显示元件51出射的图像光投影到屏幕；以及投影装置控制部，其控制显示元件51和光源装置60。由此，能提供具备提高颜色纯度的过滤构件并投影清晰的图像的小型化的投影装置。

此外，在实施方式2至实施方式4中，荧光板101a、101b的扩散反射区域104a、104b比荧光发光区域103a、103b更突出，具有高低差。但是，不限于该构成。只要荧光发光区域103a、103b的激发光的照射位置与扩散反射区域104a、104b的激发光的照射位置这两者在荧光轮的径向上的位置相互不同即可。即，只要荧光发光区域103a、103b的激发光的照射位置离荧光轮的中心的距离与扩散反射区域104a、104b的激发光的照射位置离荧光轮的中心的距离不同即可。

在实施方式2至实施方式4中，使用了MEMS镜子300或反射轮400来改变激发光的入射角度，因此，即使扩散反射区域104a、104b与荧光发光区域103a、103b之间不具有高低差，也能高效地在向扩散反射区域104a、104b入射激发光的状态与向荧光发光区域103a、103b入射激发光的状态之间进行切换。

另外，以上说明的实施方式是作为例子给出的，无意限定发明的范围。这些新的实施方式能通过其它各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围或要旨内，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (13)

1.一种光源装置，其特征在于，具有：

激发光源，其出射激发光；以及

荧光轮，其具备：基材；荧光发光区域，其形成于上述基材的一个面，发出与上述激发光不同的波段的荧光；以及反射区域，其以与上述基材的上述一个面的上述荧光发光区域并排设置的方式配置，使上述激发光反射，

上述荧光发光区域中的上述激发光的照射位置与上述反射区域中的上述激发光的照射位置在上述荧光轮的径向上的位置相互不同，

从上述基材的上述一个面到上述荧光发光区域的表面的高度不同于从上述基材的上述一个面到上述反射区域的表面的高度，

上述反射区域包括：反射构件，其形成在上述基材的表面上或切口透孔部，包含金属；以及扩散透射部，其形成在上述反射构件上。

2.根据权利要求1所述的光源装置，

上述激发光倾斜入射到上述基材的上述一个面。

3.根据权利要求1所述的光源装置，

具有配置在上述激发光的光路上的聚光透镜，

上述荧光发光区域的发光点和上述反射区域的反射点中的任意一方与上述聚光透镜的光轴错开配置。

4.一种光源装置，其特征在于，具有：

激发光源，其出射激发光；

荧光轮，其具备：基材；荧光发光区域，其形成于上述基材的一个面，发出与上述激发光不同的波段的荧光；以及反射区域，其以与上述基材的上述一个面的上述荧光发光区域并排设置的方式配置，使上述激发光反射；以及

光路变更部，其使从上述激发光源出射的激发光反射而使其朝向上述荧光轮照射，

上述荧光发光区域中的上述激发光的照射位置与上述反射区域中的上述激发光的照射位置在上述荧光轮的径向上的位置相互不同，

从上述基材的上述一个面到上述荧光发光区域的表面的高度不同于从上述基材的上述一个面到上述反射区域的表面的高度，

上述光路变更部使反射后的上述激发光的照射位置在上述荧光发光区域与上述反射区域之间进行切换。

5.根据权利要求4所述的光源装置，

上述激发光倾斜入射到上述基材的上述一个面。

6.根据权利要求4所述的光源装置，

具有配置在上述激发光的光路上的聚光透镜，

上述荧光发光区域的发光点和上述反射区域的反射点中的任意一方与上述聚光透镜的光轴错开配置。

7.根据权利要求4所述的光源装置，

上述光路变更部具备使上述激发光朝向上述荧光轮反射的镜子，上述镜子变更使上述激发光反射的角度，切换上述激发光的照射位置，

或者，上述光路变更部具有基板，上述基板具备第1反射板和第2反射板，上述第1反射板具有对上述反射区域进行照射的规定的第1角度，上述第2反射板具有对上述荧光发光区域进行照射的规定的第2角度，上述光路变更部使上述基板旋转，来切换上述激发光的照射位置。

8.一种光源装置，其特征在于，具有：

激发光源，其出射激发光；以及

荧光轮，其具备：基材；荧光发光区域，其形成于上述基材的一个面，发出与上述激发光不同的波段的荧光；以及反射区域，其以与上述基材的上述一个面的上述荧光发光区域在圆周方向上并排设置的方式配置，使上述激发光反射，

上述荧光发光区域中的上述激发光的照射位置与上述反射区域中的上述激发光的照射位置在上述荧光轮的径向上的位置相互不同，

从上述基材的上述一个面到上述荧光发光区域的表面的高度不同于从上述基材的上述一个面到上述反射区域的表面的高度。

9.根据权利要求8所述的光源装置，

上述激发光倾斜入射到上述基材的上述一个面。

10.根据权利要求8所述的光源装置，

具有配置在上述激发光的光路上的聚光透镜，

上述荧光发光区域的发光点和上述反射区域的反射点中的任意一方与上述聚光透镜的光轴错开配置。

11.根据权利要求3、6、10中的任意一项所述的光源装置，

从上述荧光发光区域的上述发光点到上述聚光透镜的距离不同于从上述反射区域的上述反射点到上述聚光透镜的距离。

12.根据权利要求3、6、10中的任意一项所述的光源装置，

上述荧光发光区域的上述发光点和上述反射区域的上述反射点中的任意一方配置在上述聚光透镜的光轴上。

13.一种投影装置，其特征在于，具有：

权利要求1至权利要求12中的任意一项所述的光源装置；

显示元件，其被照射来自上述光源装置的光源光，形成图像光；

投影光学系统，其将从上述显示元件出射的上述图像光投影到屏幕；以及

投影装置控制部，其控制上述显示元件和上述光源装置。

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