CN110018606B - 光源装置以及投影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光源装置以及投影装置。该光源装置具备：射出第一波长带光的第一发光元件；射出第二波长带光的第二发光元件；在周向上并列设置被照射第二波长带光，射出第三波长带光的第一荧光发光区域、和射出包括第一波长带光和波长带与第一波长带光相邻的第三波长带光的波长带的第四波长带光的第二荧光发光区域的荧光轮；在周向上并列设置第一波长带光至第四波长带光透过的第二透过区域、和仅第一波长带光透过或者仅第一波长带光以及第二波长带光透过的第三透过区域，与荧光轮同步旋转的色轮；和在帧内的多个输出期间中，使第二波长带光在各输出期间射出，使第一波长带光在射出第四波长带光的输出期间射出的控制部。

Description

光源装置以及投影装置
技术领域
本发明涉及一种光源装置、以及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、视频画面、还有由被存储在存储卡等中的图像数据形成的图像等投影在屏幕上的图像投影装置，多采用数据投影仪。该投影仪使从光源射出的光聚光在被称作DMD(Digtal Micromirror Device，数字微镜器件)的微镜显示元件或液晶板上，并使屏幕上显示出彩色图像。
例如，日本特开2017-003643号公报中公开了具备光源、荧光轮、色轮、控制部的投影装置。荧光轮具有接受来自光源的射出光并射出不同的波长带的光的多个光源段。色轮具有透过规定的波长带的光的第一透过区域、和第二透过区域，并且被照射来自荧光轮的不同的波长带的光。此外，控制部以使荧光轮与色轮同步的方式来对荧光轮和色轮进行控制，并且以向多个光源段依次照射射出光的方式来对光源进行控制。
然而，在日本特开2017-003643号公报那样的投影装置中，各色通过从一个光源所射出的射出光或由该射出光所激发的荧光光而形成，因此可设想到基于发光效率低等理由，根据色彩光源装置在假定的帧速率内无法获得必要的亮度。
本发明鉴于以上方面，目的在于提供一种降低亮度的下降的光源装置以及投影装置。
发明内容
一种光源装置，具备：第一发光元件，其射出第一波长带光；第二发光元件，其射出第二波长带光；荧光轮，其在周向上并列设置有被照射所述第二波长带光，并且射出第三波长带光的第一荧光发光区域、和射出包括所述第一波长带光以及波长带与所述第一波长带光相邻的所述第三波长带光的波长带在内的第四波长带光的第二荧光发光区域；色轮，其在周向上并列设置有使所述第一波长带光至第四波长带光透过的第二透过区域、和仅使所述第一波长带光透过或者仅使所述第一波长带光以及所述第二波长带光透过的第三透过区域，并且所述色轮与所述荧光轮同步旋转；和控制部，其在帧内的多个输出期间中，使所述第二波长带光在各所述输出期间射出，并使所述第一波长带光在射出所述第四波长带光的所述输出期间射出。
一种投影装置，具备：上述光源装置；生成图像光的显示元件；和将从所述显示元件射出的图像光投影到屏幕上的投影侧光学系统，所述控制部对所述光源装置、所述显示元件进行控制。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式所涉及的投影装置的外观立体图。
图2为表示本发明的实施方式所涉及的投影装置的功能电路块的图。
图3为表示本发明的实施方式所涉及的投影装置的内部构造的平面模式图。
图4A为本发明的实施方式所涉及的荧光轮的平面模式图。
图4B为本发明的实施方式所涉及的色轮的平面模式图。
图5为本发明的实施方式1所涉及的光源装置的时序图。
图6为本发明的实施方式2所涉及的光源装置的第一输出模式的时序图。
图7为本发明的实施方式2所涉及的光源装置的第二输出模式的时序图。
图8为本发明的实施方式3所涉及的光源装置的第一输出模式的时序图。
图9为本发明的实施方式3所涉及的光源装置的第二输出模式的时序图。
图10为本发明的实施方式4所涉及的光源装置的第一输出模式的时序图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下对实施本发明的方式进行叙述。图1为本实施方式所涉及的投影装置10的外观立体图。另外，在本实施方式中，投影装置10的“左右”表示相对于投影方向的左右方向，“前”表示相对于投影装置10的屏幕侧方向，“后”表示其相反侧。
投影装置10如图1所示，呈大致长方体形状。投影装置10在作为框体的前方的侧板的正面面板12的左方具有对投影口进行覆盖的透镜盖19。在正面面板12上设置有多个进气孔18、排气孔17。此外，虽然未图示，但投影装置10具备接收来自遥控器的控制信号的Ir接收部。
在框体的上表面面板11上设置有按键/指示器部37。在该按键/指示器部37上配置有电源开关键、通知电源的接通或断开的电源指示器、切换投影的开或关的投影开关键、在光源装置60、显示元件51或控制电路等过热时通知的过热指示器等按键和指示器。
而且，在框体的背面面板上设置有供USB端子、设置图像信号输入用的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各种端子20。此外，在背面面板上形成有多个进气孔。另外，在未图示的作为框体的侧板的右侧面板、以及图1中所示的作为侧板的左侧面板15上，各自形成有多个排气孔17。此外，还在左侧面板15的背面面板附近的角部形成进气孔18。
接着，使用图2的功能电路块图对投影装置10的投影装置控制部进行叙述。投影装置控制部由控制部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所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)通过图像变换部23以统一成适合于显示的规定格式的图像信号的方式被变换后，输出到显示编码器24。
此外，显示编码器24在将所输入的图像信号展开存储在视频RAM25中之后，根据该视频RAM25的存储内容而生成视频信号并输出到显示驱动部26。
显示驱动部26是对应于从显示编码器24所输出的图像信号以适当帧速率对作为空间的光调制元件(SOM)的显示元件51进行驱动。该投影装置10通过将从光源装置60射出的光束经由导光光学系统照射在显示元件51上，从而由显示元件51的反射光形成光学图像，并经由后述的投影侧光学系统，将图像投影显示在未图示的屏幕上。另外，该投影侧光学系统的可动透镜组235能够通过透镜马达45来进行用于变焦调节、聚焦调节的驱动。
此外，图像压缩/伸长部31通过ADCT以及哈夫曼编码等处理对图像信号的亮度信号以及色差信号进行数据压缩，进行依次写入作为装卸自如的记录介质的存储卡32中的记录处理。而且，图像压缩/伸长部31在再现模式时对存储在存储卡32中的图像数据进行读取，以1帧为单位将构成一连串的动画的各个图像数据伸长，并经由图像变换部23输出至显示编码器24。由此，图像压缩/伸长部31可基于存储在存储卡32中的图像数据来进行动画等的显示。
控制部38是负责投影装置10内的各电路的动作控制的构件，由CPU、固定存储了各种设定等动作程序的ROM以及作为工作存储器而使用的RAM等构成。
按键/指示器部37由被设置在框体的上表面面板11的主要按键以及指示器等构成。按键/指示器部37的操作信号直接送出至控制部38。此外，来自遥控器的按键操作信号被Ir接收部35接收，且被Ir处理部36解调成代码信号并输出至控制部38。
控制部38经由系统总线(SB)与声音处理部47连接。声音处理部47具备PCM音源等音源电路，在投影模式以及再现模式时，将声音数据模拟化，并驱动扬声器48来放大并播放声音。
控制部38对光源控制电路41进行控制。光源控制电路41以使图像生成时所要求的规定波长带的光从光源装置60射出的方式单独对光源装置60的激发光照射装置的动作进行控制。此外，光源控制电路41基于控制部38的指示并根据光源装置60的输出模式来对荧光轮以及色轮的同步的时刻进行控制。
此外，控制部38使冷却扇驱动控制电路43进行由被设置在光源装置60等中的多个温度传感器实现的温度检测，并根据该温度检测的结果来控制冷却扇的旋转速度。此外，控制部38使冷却扇驱动控制电路43进行通过计时器等在投影装置10本体的电源关闭后仍使冷却扇的旋转持续、或者、基于由温度传感器实现的温度检测的结果使投影装置10本体的电源关闭等的控制。
图3为表示投影装置10的内部构造的平面模式图。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具备电源电路块、光源控制块等。此外，投影装置10在控制电路基板241的侧方、即、投影装置10的框体的大致中央部分具备光源装置60。此外，投影装置10在光源装置60与左侧面板15之间具备光源侧光学系统170、投影侧光学系统220。
光源装置60具备作为蓝色波长带光(第二波长带光)的光源、也作为激发光源的激发光照射装置70、作为绿色波长带光(第三波长带光)以及黄色波长带光(第四波长带光)的光源的荧光光源装置90、作为红色波长带光(第一波长带光)的光源的红色光源装置120、以及色轮装置200。荧光光源装置90由激发光照射装置70和荧光轮装置100构成。
光源装置60中配置有对各色波长带光进行导光、并射出的导光光学系统140。导光光学系统140将从各光源装置射出的光导光至光源侧光学系统170。
激发光照射装置70被配置在投影装置10的框体的左右方向上的大致中央部分、且在背面面板13附近。激发光照射装置70具备由多个蓝色激光二极管71组成的光源组、反射镜组75、聚光透镜78以及散热器(heat sink)81。蓝色激光二极管71(第二发光元件)为半导体发光元件，以背面面板13与光轴平行的方式配置。反射镜组75将来自各蓝色激光二极管71的射出光的光轴向正面面板12方向变换90度。聚光透镜78使通过反射镜组75反射出的来自各蓝色激光二极管71的射出光聚光。散热器81被配置在蓝色激光二极管71与右侧面板14之间。
光源组以多个蓝色激光二极管71被配置成矩阵状的方式形成。此外，在各蓝色激光二极管71的光轴上各自配置有变换成平行光的多个准直透镜73，以提高来自各蓝色激光二极管71的射出光的指向性。配置多个反射镜组75并调节位置成阶梯状，并与镜底盘一体化。反射镜组75将从蓝色激光二极管71射出的光束缩小成一个方向并向聚光透镜78进行射出。
在散热器81与背面面板13之间配置有冷却扇261。蓝色激光二极管71通过该冷却扇261和散热器81而被冷却。此外，还在反射镜组75与背面面板13之间配置有冷却扇261。反射镜组75以及聚光透镜78通过该冷却扇261而被冷却。
荧光轮装置100被配置在从激发光照射装置70射出的激发光的光路上、且在正面面板12的附近。荧光轮装置100具备荧光轮101、马达110、聚光透镜组111以及聚光透镜115。荧光轮101以与正面面板12平行的方式、即、以与来自激发光照射装置70的射出光的光轴正交的方式配置。马达110对该荧光轮101进行旋转驱动。聚光透镜组111将从激发光照射装置70射出的激发光的光束聚光在荧光轮101，并且对从荧光轮101被射向背面面板13方向的光束进行聚光。聚光透镜115对从荧光轮101被射向正面面板12方向的光束进行聚光。在马达110的正面面板12侧配置有冷却扇261，荧光轮装置100等通过该冷却扇261而被冷却。
在红色光源装置120中设置有以使蓝色激光二极管71与光轴平行的方式而配置的红色光源121、和对来自红色光源121的射出光进行聚光的聚光透镜组125。红色光源121(第一发光元件)为作为射出红色波长带光的半导体发光元件的发光二极管。此外，红色光源装置120以使红色光源装置120所射出的红色波长带光的光轴与从荧光轮101射出的绿色波长带光的光轴交叉的方式配置。此外，红色光源装置120在红色光源121的右侧面板14侧具备散热器130。在该散热器130与正面面板12之间配置有未图示的冷却扇。红色光源121通过该冷却扇和散热器130而被冷却。
导光光学系统140由通过使光束聚光的聚光透镜146、147、149、各光束的光轴变换而成为同一光轴的反射镜(第一反射镜143，第二反射镜145)、分色镜(第一分色镜141，第二分色镜148)等组成。以下对各部件进行说明。
第一分色镜141被配置在聚光透镜78与聚光透镜组111之间的位置。第一分色镜141使蓝色波长带光以及红色波长带光透过、且将黄色波长带光以及绿色波长带光反射，并将该光轴向聚光透镜149方向变换90度。与红色荧光体所发出的红色波长带光相比较，从作为发光二极管的红色光源121射出的红色波长带光为长波长带。因此，虽然黄色波长带光包含绿色波长带光和红色波长带光，但容易通过第一分色镜141而使长波长侧的红色波长带光透过、且将黄色波长带光反射。
第一反射镜143被配置在透过或扩散透过荧光轮101的蓝色波长带光的光轴上、即、聚光透镜115与正面面板12之间。第一反射镜143将蓝色波长带光反射并将该光轴向左侧面板15方向变换90度。聚光透镜146被配置在第一反射镜143的左侧面板15侧。第二反射镜145被配置在该聚光透镜146的左侧面板15侧。聚光透镜147被配置在第二反射镜145的背面面板13侧。第二反射镜145将被第一反射镜143反射、且被聚光透镜146聚光了的蓝色波长带光的光轴朝向背面面板13侧的聚光透镜147变换90度。
聚光透镜149被配置在第一分色镜141的左侧面板15侧。第二分色镜148被配置在聚光透镜149的左侧面板15侧、且聚光透镜147的背面面板13侧。第二分色镜148将红色波长带光以及黄色波长带光以及绿色波长带光反射并向背面面板13侧变换90度光轴。此外，第二分色镜148使蓝色波长带光透过。因此，被聚光透镜147聚光了的蓝色波长带光透过第二分色镜148并入射到聚光透镜173上。
被第一分色镜141反射或透过了的、绿色波长带光、红色波长带光以及黄色波长带光入射到聚光透镜149上。而且，被聚光透镜149聚光了的绿色波长带光、红色波长带光以及黄色波长带光被第二分色镜148反射、且入射到光源侧光学系统170的聚光透镜173上。
光源侧光学系统170具备聚光透镜173、光通道175、聚光透镜178、光轴变换镜181、聚光透镜183、照射镜185、聚光透镜(condenser lens)195。另外，由于聚光透镜195将从被配置在聚光透镜195的背面面板13侧的显示元件51射出的图像光朝向投影侧光学系统220射出，因此也是投影侧光学系统220的一部分。
聚光透镜173被配置在相对于光通道175而靠第二分色镜148侧。聚光透镜173使来自第二分色镜148的光源光聚光。通过聚光透镜173而聚光了的各色波长带光朝向色轮装置200的色轮201而射出。
色轮装置200具备色轮201、和对该色轮201进行旋转驱动的马达210。色轮装置200以使该色轮201与从聚光透镜173射出的光束的光轴正交的方式而被配置在聚光透镜173与光通道175之间。入射到色轮201上的光的光束透过被设置在色轮201上的全色透过区域410或红色透过区域420(图4B中后述)，从而预先确定的波长带的成分透过并朝向光通道175而被射出。入射到光通道175中的光束在光通道175内成为强度分布均匀的光束。
在光通道175的背面面板13侧的光轴上配置有聚光透镜178。在聚光透镜178的背面面板13侧配置有光轴变换镜181。从光通道175的射出口射出的光束被聚光透镜178聚光之后，通过光轴变换镜181而被反射到左侧面板15侧。
由光轴变换镜181反射出的光束被聚光透镜183聚光之后，通过照射镜185并经由聚光透镜195以规定的角度而被照射在显示元件51上。作为DMD的显示元件51的背面面板13侧设置有散热器190。显示元件51通过该散热器190而被冷却。
通过光源侧光学系统170而被照射到显示元件51的图像形成面上的光源光被显示元件51的图像形成面反射，并作为投影光经由投影侧光学系统220而被投影到屏幕上。在此，投影侧光学系统220由聚光透镜195、可动透镜组235、固定透镜组225构成。可动透镜组235以可通过透镜马达45移动的方式被形成。此外，可动透镜组235以及固定透镜组225被内置在固定镜筒内。因此，具备可动透镜组235的固定镜筒被设为可变焦点型透镜，从而形成为可变焦调节、聚焦调节的驱动。
以此方式构成投影装置10，从而当使荧光轮101与色轮201同步旋转并且在任意时刻从激发光照射装置70以及红色光源装置120射出光时，绿色、蓝色、红色以及黄色的各波长带光经由导光光学系统140而入射到聚光透镜173上，并经由光源侧光学系统170而入射到显示元件51。因此，作为投影装置10的显示元件51的DMD根据数据对各色的光进行分时显示，从而能够在屏幕上投影出彩色图像。
图4A为荧光轮101的平面模式图。荧光轮101被形成为圆板状，并且在其中央具有安装孔部112。该安装孔部112被固定在马达110的轴部上。随着马达110的旋转，荧光轮101可绕轴旋转。
荧光轮101具有连续成环状的荧光发光区域310和透过区域(第一透过区域)320。荧光轮101的基材为由铜、铝等形成的金属基材。该基材的激发光照射装置70侧的表面通过银蒸镀等方式而被镜面加工。荧光发光区域310被形成在该被镜面加工了的表面上。荧光发光区域310具有绿色荧光体层(第一荧光发光区域)311以及黄色荧光体层(第二荧光发光区域)312。各荧光体层311、312隔着第三边界B3在周向上并列设置。绿色荧光体层311以及黄色荧光体层312从激发光照射装置70接收蓝色波长带光以作为激发光，并从各个区域全方位地射出绿色波长带以及黄色波长带的荧光光。该荧光光从投影装置10向背面面板13侧射出，并入射到聚光透镜组111。
透过区域320在黄色荧光体层312与绿色荧光体层311之间隔着边界B1、B2而形成。透过区域320中在基材的切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、树脂等透明的材料形成。此外，也可以在透明基材中、被照射蓝色波长带光的一侧或其相反侧的表面设置扩散层。扩散层也可以采用如下方式设置，例如，使该透明基材的表面形成由喷砂等方式而形成的微细凹凸。入射到透过区域320中的来自激发光照射装置70的蓝色波长带光透过或扩散透过透过区域320，并入射到图3所示的聚光透镜115上。
图4B为从正面观察色轮201的模式图。色轮201被形成为圆板状，并且在其中央具有安装孔部113。该安装孔部113被固定在马达210的轴部上。通过马达210的旋转，色轮201绕轴旋转。
色轮201在照射通过图3所示的聚光透镜173而聚光了的各色波长带光的位置具有可透过包括绿色波长带光、蓝色波长带光、红色波长带光以及黄色波长带光在内的光的全色透过区域(第二透过区域)410、可透过红色波长带光的红色透过区域(第三透过区域)420。全色透过区域410和红色透过区域420在周向上连续并列设置成环状。全色透过区域410和红色透过区域420以隔着边界B4、B5在周向上并列设置的方式形成。红色透过区域420为，使红色波长带光透过并对绿色波长带光以及蓝色波长带光进行遮光的区域。另外，红色透过区域420也可以构成为，使透过红色波长带光并且可视光波长带外的光透过。
另外，本实施方式的荧光轮101以绿色荧光体层311和透过区域320在大致90度的角度范围内形成，黄色荧光体层312在余下的大致180度的角度范围内形成。此外，色轮201以全色透过区域410在大致270度的角度范围内形成，红色透过区域420在余下的大致90度的角度范围内形成。
图5为光源装置60的时序图。本实施方式中，从投影装置10将由4色的光源光形成的投影图像投影到屏幕上。光源装置60以每帧500形成一个图像，多个帧500以分时的方式连续投影图像。光源装置60将帧500按照第一输出期间T50a、第二输出期间T50b、第三输出期间T50c以及第四输出期间T50d的顺序进行分时，并射出预先分配给各输出期间的色彩的光。
在各输出期间T50a～T50d的边界产生用于切换射出光的混色期间D50a～D50d。来自蓝色激光二极管71的蓝色波长带光被照射在图4A所示的荧光轮101上的第一边界B1、第二边界B2以及第三边界B3的期间分别成为第一混色期间D50a、第二混色期间D50b以及第四混色期间D50d。此外，来自荧光轮101的光在被照射在被照射的图4B所示的色轮201上的第四边界B4以及第五边界B5的期间成为第二混色期间D50b以及第三混色期间D50c。光源控制电路41以在混色期间D50a～D50d来自光源装置60的光源光不会射向投影侧光学系统220的方式对显示元件51进行控制。
红色光源121在第一输出期间T50a以及第二输出期间T50b将红色波长带光熄灭，在第三输出期间T50c以及第四输出期间T50d将红色波长带光射出。激发光照射装置70在第一输出期间T50a至第四输出期间T50d的各期间中对蓝色波长带光进行输出。另外，在图5中图示出激发光照射装置70一直射出蓝色波长带光的情况。以下对各输出期间T50a～T50d进行说明。
在从时刻T1开始的第一输出期间T50a，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700向绿色荧光体层311照射蓝色波长带光，因此射出绿色波长带光70a。从荧光轮700射出的绿色波长带光70a被照射在色轮800的全色透过区域80a中。因此，色轮800使从荧光轮700射出的绿色波长带光70a透过。由此，光源装置60在第一输出期间T50a射出绿色波长带光90a以作为合成色900。
从时刻T3开始的第二输出期间T50b中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700向透过区域320照射蓝色波长带光，因此射出蓝色波长带光70b。从荧光轮700射出的蓝色波长带光70b被照射在全色透过区域80a中。因此，色轮800使从荧光轮700射出的蓝色波长带光70b透过。由此，光源装置60在第二输出期间T50b射出蓝色波长带光90b以作为合成色900。
从时刻T5开始的第三输出期间T50c中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800的红色透过区域80c。因此，色轮800使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700射出的黄色波长带光70c被照射在红色透过区域80c中。因此，色轮800从荧光轮700射出的黄色波长带光70c中对绿色波长带光的成分进行遮光，从而射出红色波长带光。由此，光源装置60在第三输出期间T50c射出红色波长带光90c以作为合成色900。
从时刻T7开始的第四输出期间T50d中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800的全色透过区域80a。因此，色轮800使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700射出的黄色波长带光70c被照射在全色透过区域81a。因此，色轮800使从荧光轮700射出的黄色波长带光70c透过。由此，光源装置60在第四输出期间T50d射出稍带红色的黄色波长带光90d以作为合成色900。
当经过第四输出期间T50d时，在经过第四混色期间D50d之后，开始下一帧510的第一输出期间T51a。第一输出期间T51a中，与前述的第一输出期间T50a同样地，光源装置60对荧光轮700以及色轮800进行控制，并射出绿色波长带光91a以作为合成色900。之后，采用同样的方式反复进行。
以上，根据本实施方式，光源装置60作为红色波长带光的光源，利用来自红色光源121和黄色荧光体层312的射出光进行合成。因此，与红色波长带光的光源单独作为红色荧光体层、红色发光二极管的情况相比，能够确保高亮度。此外，除了绿色波长带光、蓝色波长带光以及红色波长带光以外，还使用黄色波长带光来作为光源，因此能够将整体明亮的投影图像投影到屏幕等上。
(实施方式2)
接下来，对实施方式2进行说明。图6为本实施方式的光源装置60的第一输出模式的时序图。本实施方式中，代替图4B所示的色轮201的红色透过区域420而配置蓝红色透过区域420A。此外，代替图4B的色轮201的全色透过区域410而配置将周向上的长度变更了的全色透过区域410A。本实施方式中，全色透过区域410A与蓝红色透过区域420A在周向上的长度各自在大致180度的角度范围内相同。
此外，实施方式2的投影装置10能够对显示出重视明亮度的投影图像的第一输出模式、和显示出重视色彩再现性的投影图像的第二输出模式进行切换。首先，参照图6对第一输出模式进行说明。
从时刻T1开始的第一输出期间T50a中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，荧光轮700向绿色荧光体层311照射蓝色波长带光，因此射出绿色波长带光70a。从荧光轮700射出的绿色波长带光70a被照射到全色透过区域80aA。因此，色轮800A使从荧光轮700射出的绿色波长带光70a透过。由此，光源装置60在第一输出期间T50a射出绿色波长带光90a以作为合成色900。
从时刻T3开始的第二输出期间T50b中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700向透过区域320照射蓝色波长带光，因此射出蓝色波长带光70b。从荧光轮700射出的蓝色波长带光70b被照射到蓝红色透过区域80cA。因此，色轮800A使从荧光轮700射出的蓝色波长带光70b透过。由此，光源装置60在第二输出期间T50b射出蓝色波长带光90b，以作为合成色900。
从时刻T5开始的第三输出期间T50c中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射到蓝红色透过区域80cA中。因此，色轮800A使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700射出的黄色波长带光70c被照射到蓝红色透过区域80cA。因此，色轮800A从荧光轮700射出的黄色波长带光70c中对绿色波长带光的成分进行遮光，从而射出红色波长带光。由此，光源装置60在第三输出期间T50c射出红色波长带光90c以作为合成色900。
从时刻T7开始的第四输出期间T50d中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在全色透过区域81aA。因此，色轮800A使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，荧光轮700向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，而射出黄色波长带光70c。从荧光轮700射出的黄色波长带光70c被照射在色轮800A的全色透过区域81aA。因此，色轮800A使从荧光轮700射出的黄色波长带光70c透过。由此，光源装置60在第四输出期间T50d射出稍带红色的黄色波长带光90d以作为合成色900。
当经过第四输出期间T50d时，在经过第四混色期间D50d之后，开始下一帧510的第一输出期间T51a。第一输出期间T51a中，与前述的第一输出期间T50a同样地，光源装置60对荧光轮700以及色轮800A进行控制，并射出绿色波长带光91a以作为合成色900。之后，采用同样的方式反复进行。
图7为实施方式2的光源装置60的第二输出模式的时序图。第二模式与第一模式相比，光源控制电路41以将色轮201A相对于荧光轮101的同步位置错开的方式来进行控制。
从时刻T1开始的第一输出期间T50a中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700向绿色荧光体层311照射蓝色波长带光，因此射出绿色波长带光70a。从荧光轮700射出的绿色波长带光70a被照射在全色透过区域80aA。因此，色轮800A使从荧光轮700射出的绿色波长带光70a透过。由此，光源装置60在第一输出期间T50a射出绿色波长带光90a以作为合成色900。
从时刻T3开始的第二输出期间T50b中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700向透过区域320照射蓝色波长带光，因此射出蓝色波长带光70b。从荧光轮700射出的蓝色波长带光70b被照射在全色透过区域80aA。因此，色轮800A使从荧光轮700射出的蓝色波长带光70b透过。由此，光源装置60在第二输出期间T50b射出蓝色波长带光90b以作为合成色900。
从时刻T5开始的第三输出期间T50c中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800A的蓝红色透过区域80cA。因此，色轮800A使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700射出的黄色波长带光70c被照射在蓝红色透过区域80cA。因此，色轮800A从荧光轮700射出的黄色波长带光70c对绿色波长带光的成分进行遮光，从而射出红色波长带光。由此，光源装置60在第三输出期间T50c射出红色波长带光90c以作为合成色900。
从时刻T7开始的第四输出期间T50d中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800A的蓝红色透过区域80cA。因此，色轮800A使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700射出的黄色波长带光70c被照射在蓝红色透过区域80cA。因此，色轮800A从荧光轮700射出的黄色波长带光70c对绿色波长带光的成分进行遮光，从而射出红色波长带光。由此，光源装置60在第四输出期间T50d射出红色波长带光90d2以作为合成色900。
当经过第四输出期间T50d时，在经过第四混色期间D50d之后，开始下一帧510的第一输出期间T51a。第一输出期间T51a中，与前述的第一输出期间T50a同样地，光源装置60对荧光轮700以及色轮800A进行控制，并射出绿色波长带光91a以作为合成色900。之后，采用同样的方式反复进行。
以上，在本实施方式中，光源装置60作为红色波长带光的光源，利用来自红色光源121和黄色荧光体层312的射出光进行合成。因此，与红色波长带光的光源单独作为红色荧光体层、红色发光二极管的情况相比，能够确保亮度。此外，除了绿色波长带光、蓝色波长带光以及红色波长带光以外，还使用黄色波长带光来作为光源，因此能够将整体明亮的投影图像投影到屏幕等上。
而且，由于能够对第一输出模式和第二输出模式进行切换，因此使用者能够根据投影装置10的规格环境自由地选择画质。通过切换成第二输出模式，从而光源装置60能够通过利用来自红色光源121和黄色荧光体层312的射出光，长时间地射出相对难以确保亮度的红色波长带光，进而能够提高投影图像的色彩的再现性。
(实施方式3)
接下来，对实施方式3进行说明。图8为本实施方式的光源装置60的第一输出模式的时序图。本实施方式中，代替荧光轮101而使用变更了绿色荧光体层311、黄色荧光体层312以及透过区域320在周向上的长度的荧光轮101B。
此外，本实施方式中，代替色轮201而使用具备变更了全色透过区域410A以及蓝红色透过区域420A在周向上的长度的全色透过区域410B以及蓝红色透过区域420B的色轮201B。色轮201B上的蓝红色透过区域420B的角度范围与荧光轮101B上的黄色荧光体层312的角度范围大致相同。
从时刻T1开始的第一输出期间T50a中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700向绿色荧光体层311照射蓝色波长带光，因此射出绿色波长带光70a。从荧光轮700射出的绿色波长带光70a被照射在全色透过区域80aB。因此，色轮800B使从荧光轮700B射出的绿色波长带光70a透过。由此，光源装置60在第一输出期间T50a射出绿色波长带光90a以作为合成色900。
从时刻T3开始的第二输出期间T50b中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700B向透过区域320照射蓝色波长带光，因此射出蓝色波长带光70b。第二输出期间T50b中，色轮800B以使全色透过区域80aB和蓝红色透过区域80cB位于光路上的方式而被控制。从荧光轮700B射出的蓝色波长带光70b以分时的方式依次照在全色透过区域80aB以及蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B使从荧光轮700B射出的蓝色波长带光70b透过。由此，光源装置60在第二输出期间T50b射出蓝色波长带光90b以作为合成色900。
从时刻T5开始的第三输出期间T50c中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800B的蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由此荧光轮700B向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700B射出的黄色波长带光70c被照射在色轮800B的蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B从荧光轮700B射出的黄色波长带光70c中对绿色波长带光的成分进行遮光，从而射出红色波长带光。由此，光源装置60在第三输出期间T50c射出红色波长带光90c以作为合成色900。
从时刻T7开始的第四输出期间T50d中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800B的全色透过区域81aB。因此，色轮800B使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700B向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700B射出的黄色波长带光70c被照射在全色透过区域81aB。因此，色轮800B使从荧光轮700B射出的黄色波长带光70c透过。由此，光源装置60在第四输出期间T50d射出稍带红色的黄色波长带光90d1以作为合成色900。
当经过第四输出期间T50d时，在经过第四混色期间D50d之后，开始下一帧510的第一输出期间T51a。第一输出期间T51a中，与前述的第一输出期间T50a同样地，光源装置60对荧光轮700B以及色轮800B进行控制，并射出绿色波长带光91a以作为合成色900。之后，采用同样的方式反复进行。
图9为实施方式3的光源装置60的第二输出模式的时序图。第二模式与第一模式相比，光源控制电路41以将色轮201B相对于荧光轮101的同步位置错开的方式来进行控制。
从时刻T1开始的第一输出期间T50a中，红色光源600将红色波长带光熄灭。由于荧光轮700B向绿色荧光体层311照射蓝色波长带光，因此射出绿色波长带光70a。从荧光轮700B射出的绿色波长带光70a被照射在全色透过区域80aB。因此，色轮800B使从荧光轮700B射出的绿色波长带光70a透过。由此，光源装置60在第一输出期间T50a射出绿色波长带光90a以作为合成色900。
从时刻T3开始的第二输出期间T50b中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700B向透过区域320照射蓝色波长带光40，因此射出绿色波长带光70a。从荧光轮700射出的蓝色波长带光70b被照射在全色透过区域80aB。因此，色轮800B使从荧光轮700B射出的蓝色波长带光70b透过。由此，光源装置60在第二输出期间T50b射出蓝色波长带光90b以作为合成色900。
从时刻T5开始的第三输出期间T50c中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800B的蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700B向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光40，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700B射出的黄色波长带光70c被照射在蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B从荧光轮700射出的黄色波长带光70c中对绿色波长带光的成分进行遮光，从而射出红色波长带光。由此，光源装置60在第三输出期间T50c射出红色波长带光90c以作为合成色900。
从时刻T7开始的第四输出期间T50d中，红色光源600射出红色波长带光60c。红色波长带光60c被照射在色轮800B的蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B使从红色光源600射出的红色波长带光60c透过。此外，由于荧光轮700B向黄色荧光体层312照射蓝色波长带光40，因此射出黄色波长带光70c。从荧光轮700B射出的黄色波长带光70c被照射在蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B从荧光轮700射出的黄色波长带光70c中对绿色波长带光的成分进行遮光，从而射出红色波长带光。由此，光源装置60在第四输出期间T50d射出红色波长带光90d2以作为合成色900。
当经过第四输出期间T50d时，在经过第四混色期间D50d之后，开始下一帧510的第一输出期间T51a。第一输出期间T51a中，与前述的第一输出期间T50a同样地，光源装置60对荧光轮700B以及色轮800B进行控制，并射出绿色波长带光91a以作为合成色900。之后，采用同样的方式反复进行。
以上，在本实施方式中，光源装置60作为红色波长带光的光源，利用来自红色光源121和黄色荧光体层312的射出光进行合成。因此，与红色波长带光的光源单独作为红色荧光体层、红色发光二极管的情况相比，能够确保亮度。此外，除了绿色波长带光、蓝色波长带光以及红色波长带光以外，还使用黄色波长带光来作为光源，因此能够将整体明亮的投影图像投影到屏幕等上。
而且，能够对第一输出模式和第二输出模式进行切换，使用者能够根据投影装置10的规格环境自由地选择画质。此外，能够将第二输出期间T50b至第四输出期间T50d设定为不同的长度。因此，在光源光的输出期间根据长度来对投影图像的明亮度、色彩平衡进行变更，从而能够提高画质调节的自由度。即，在图8所示的具有射出黄色光的时刻T7的第一输出模式中，可具有多于2式样的式样。具体而言，通过使与荧光轮700B同步的色轮800B的蓝红色透过区域80cB的时刻T3B错开，从而能够改变蓝色光与黄色光的射出比率。由此，例如通过减少黄色光的比率，从而使原色的红色、绿色、蓝色的比率上升，能够实现良好的色彩再现性。
(实施方式4)
接下来，对实施方式4进行说明。在上述的实施方式3的第一输出模式下，蓝色波长带光的一部分的成分在蓝红色透过区域80cB中被遮光。因此，会设想到如下情况，即，透过了蓝红色透过区域80cB的蓝色波长带光90b2比透过了全色透过区域80aB的蓝色波长带光90b1暗等、在第二输出期间T50b内被输出的蓝色波长带光90b1、90b2变得不均匀，或者帧500内的色彩平衡变差的情况。在此，本实施方式中对蓝色激光二极管71的输出的强度在帧500内进行变化的示例进行说明。图10为实施方式4的光源装置60的第一输出模式的时序图。
关于第一输出期间T50a、第三输出期间T50c以及第四输出期间T50d的动作，与图8所示的实施方式3的第一输出模式相同。
从时刻T3开始的第二输出期间T50b中，红色光源600将红色波长带光熄灭。此外，由于荧光轮700B向透过区域320照射蓝色波长带光40b，因此射出蓝色波长带光70b。第二输出期间T50b中，色轮800B以使全色透过区域80aB和蓝红色透过区域80cB依次位于光路上的方式而被控制。从荧光轮700B射出的蓝色波长带光40b被照射在全色透过区域80aB以及蓝红色透过区域80cB。因此，色轮800B使从荧光轮700B射出的蓝色波长带光70b透过。
在本实施方式中，在第二输出期间T50b内时刻T3至时刻T3B，以低输出(驱动电流)的方式使蓝色激光二极管71射出蓝色波长带光40b1。在时刻T3B至时刻T4，以可填补时刻T3至时刻T3B之间的亮度差的高输出(驱动电流)的方式使蓝色激光二极管71射出蓝色波长带光40b2。另外，既可以使第一输出期间T50、第三输出期间T50c、第四输出期间T50d中的作为激发光的蓝色波长带光40a、40c、40d以相同输出的方式进行射出，也可以考虑光源光的亮度平衡等以不同输出的方式进行射出。
当经过第四输出期间T50d时，在经过第四混色期间D50d之后，开始下一帧510的第一输出期间T51a。第一输出期间T51a中，与前述的第一输出期间T50a同样地，光源装置60对荧光轮700B以及色轮800B进行控制，并射出绿色波长带光91a以作为合成色900。之后，采用同样的方式反复进行。
另外，本实施方式的光源装置60的第一输出模式在第二输出期间T50b中以与实施方式3同样的方式进行控制。
以上，本实施方式的光源装置60在时刻T3至时刻T4的第二输出期间T50b射出均匀的蓝色波长带光90b1、90b2以作为合成色900，或者能够射出考虑到作为其他的色彩的绿色波长带光90a、红色波长带光90c以及黄色波长带光90d1而取得了色彩均衡的蓝色波长带光90b1、90b2。因此，能够在将第二输出期间T50b至第四输出期间T50d设定为不同的长度的同时对各输出期间的亮度进行调节，能够提高画质调节的自由度。
本发明的各实施方式的光源装置60具备第一发光元件、第二发光元件、荧光轮700、700B、与荧光轮700、700B同步旋转的色轮800、800A、800B，并且在帧500内的多个输出期间中，使第二波长带光在各输出期间射出，使第一波长带光在射出第四波长带光的输出期间射出。因此，能够成为使亮度的下降降低的光源装置60以及投影装置10。
此外，在射出第一波长带光的多个输出期间，在包括使第四波长带光入射到第二透过区域的输出期间、和使第四波长带光入射到第三透过区域的输出期间在内的第一输出模式下，对荧光轮700、700B与色轮800、800A、800B进行同步控制的光源装置60能够射出多种色彩的光，以作为合成色900。因此，通过射出用于提高亮度的光以作为光源光，从而能够成为会投影出明亮的投影图像的光源装置60。
此外，在射出第一波长带光的多个输出期间中，在使第四波长带光入射到第三透过区域的第二输出模式下，对荧光轮700、700B和色轮800、800A、800B进行同步控制的光源装置60会长时间射出特定的波长带的光作为光源光，以作为合成光。因此，能够成为投影出提高色彩再现性的投影图像的光源装置60。
此外，第一波长带光、第二波长带光、第三波长带光以及第四波长带光分别为红色波长带光、蓝色波长带光、绿色波长带光以及黄色波长带光的光源装置60能够射出使投影图像彩色显示的光源光，并且能够高亮度地形成该彩色图像。
另外，以上说明的实施方式是作为示例来进行提示的，并未意味着对本发明的范围进行限定。这些新的实施方式可以其他各种方式实施，可在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形被包含在发明的范围、要点中，并且被包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，具备：
第一发光元件，其射出第一波长带光；
第二发光元件，其射出第二波长带光；
荧光轮，其在周向上并列设置有被照射所述第二波长带光，并且射出第三波长带光的第一荧光发光区域、和射出包括所述第一波长带光以及波长带与所述第一波长带光相邻的所述第三波长带光的波长带在内的第四波长带光的第二荧光发光区域；
色轮，其在周向上并列设置有使所述第一波长带光至第四波长带光透过的第二透过区域、和仅使所述第一波长带光透过或者仅使所述第一波长带光以及所述第二波长带光透过的第三透过区域，并且所述色轮与所述荧光轮同步旋转；和
控制部，其在帧内的多个输出期间中，使所述第二波长带光在各所述输出期间射出，并使所述第一波长带光在射出所述第四波长带光的所述输出期间射出，
所述控制部通过使所述第二波长带光照射到所述第二荧光发光区域，从而使所述第一波长带光、所述第四波长带光射出，
所述荧光轮具有被照射所述第二波长带光并使所述第二波长带光透过的第一透过区域。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述控制部在所述第一波长带光被射出的多个所述输出期间中，在包括使所述第四波长带光入射到所述第二透过区域的所述输出期间和使所述第四波长带光入射到所述第三透过区域的所述输出期间在内的第一输出模式下，对所述荧光轮和所述色轮进行同步控制。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光源装置，其中，
所述输出期间包括：
将所述第一波长带光熄灭并且使所述第三波长带光入射到所述第二透过区域的第一输出期间；
将所述第一波长带光熄灭并且使透过了所述第一透过区域的所述第二波长带光入射到所述第二透过区域的第二输出期间；
使所述第一波长带光以及所述第四波长带光入射到所述第三透过区域的第三输出期间；和
使所述第一波长带光以及所述第四波长带光入射到所述第二透过区域的第四输出期间。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的光源装置，其中，
所述第三透过区域使所述第一波长带光以及所述第二波长带光透过，
所述输出期间包括：
将所述第一波长带光熄灭并且使所述第三波长带光入射到所述第二透过区域的第一输出期间；
将所述第一波长带光熄灭并且使透过了所述第一透过区域的所述第二波长带光入射到所述第三透过区域的第二输出期间；
使所述第一波长带光以及所述第四波长带光入射到所述第三透过区域的第三输出期间；和
使所述第一波长带光以及所述第四波长带光入射到所述第二透过区域的第四输出期间。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的光源装置，其中，
所述第三透过区域使所述第一波长带光以及所述第二波长带光透过，
所述输出期间包括：
将所述第一波长带光熄灭并且使所述第三波长带光入射到所述第二透过区域的第一输出期间；
将所述第一波长带光熄灭并且以分时的方式使透过了所述第一透过区域的所述第二波长带光入射到所述第二透过区域以及所述第三透过区域的第二输出期间；
使所述第一波长带光以及所述第四波长带光入射到所述第三透过区域的第三输出期间；和
使所述第一波长带光以及所述第四波长带光入射到所述第二透过区域的第四输出期间。
6.根据权利要求5所述的光源装置，其中，
所述控制部在所述第二输出期间中，使被照射到所述第三透过区域的所述第二波长带光的输出高于被照射到所述第二透过区域的所述第二波长带光的输出。
7.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
所述控制部在所述第一波长带光被射出的多个所述输出期间中，在使所述第四波长带光入射到所述第三透过区域的第二输出模式下，对所述荧光轮和所述色轮进行同步控制。
8.根据权利要求1或权利要求7所述的光源装置，其中，
所述第三透过区域使所述第一波长带光以及所述第二波长带光透过，
所述输出期间包括：
将所述第一波长带光熄灭并且使所述第三波长带光入射到所述第二透过区域的第一输出期间；
将所述第一波长带光熄灭并且使透过了所述第一透过区域的所述第二波长带光入射到所述第二透过区域的第二输出期间；和
使所述第一波长带光以及所述第四波长带光入射到所述第三透过区域的第三输出期间以及第四输出期间。
9.一种光源装置，其特征在于，具备：
第一发光元件，其射出第一波长带光；
第二发光元件，其射出与所述第一波长带光颜色不同的第二波长带光；
荧光轮，其在周向上并列设置有被照射所述第二波长带光，并且射出第三波长带光的第一荧光发光区域、和射出包括所述第一波长带光以及波长带与所述第一波长带光相邻的所述第三波长带光的波长带在内的第四波长带光的第二荧光发光区域；
色轮，其在周向上并列设置有使所述第一波长带光至第四波长带光透过的第二透过区域、和仅使所述第一波长带光透过或者仅使所述第一波长带光以及所述第二波长带光透过的第三透过区域，并且所述色轮与所述荧光轮同步旋转；和
控制部，其在帧内的多个输出期间中，使所述第二波长带光在各所述输出期间射出，并使所述第一波长带光在射出所述第四波长带光的所述输出期间射出。
10.一种投影装置，具备：
权利要求1至权利要求9中任一项所述的光源装置；
生成图像光的显示元件；和
将从所述显示元件射出的图像光投影到屏幕上的投影侧光学系统，
所述控制部对所述光源装置、所述显示元件进行控制。
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