CN110850667B - 光源装置和投影装置 - Google Patents

Abstract

一种光源装置和具备该光源装置的投影装置，该光源装置的特征在于，具备：第一光源，其出射第一波段光；以及轮，其形成有使从第一面侧入射的上述第一波段光透射过的第一透射区域，上述第一透射区域含有第一荧光体，上述第一荧光体通过从作为与上述第一面相反的一侧的上述轮的第二面侧被照射波段与上述第一波段光不同的第二波段光，从而出射包含上述第一波段光的至少一部分波段的第一荧光。

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摄影装置，经常使用数据投影仪。该投影仪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。

在特开2011-13320号公报中公开了具备发光板、第一光源以及第二光源的光源装置。发光板形成有接受激发光而出射规定波段的光的荧光体层。荧光体层所出射的光是绿色波段的光。第一光源是将蓝色波段的光作为激发光出射的激光发射器。第一光源将该激发光照射到荧光板的荧光体层和透射部。第二光源是发出作为与荧光的波段或激发光的波段不同的波段的光的红色波段光的发光二极管。

在特开2011-13320号公报的光源装置中，使用了第一光源出射的指向性大的激光(蓝色波段光)、被激光激发而从荧光体层出射的荧光(绿色波段光)、与激光相比指向性较低的从发光二极管出射的红色波段光。此时，需要维持作为为了得到规定的白色度(白平衡)所需的蓝色、绿色、红色的各波段光的光量的比率(比例)的必要光量比。但是，在该光源装置中，红色波段光与绿色波段光所经过的聚光透镜、分色镜以及反射镜等光学构件的数量或光路长度大致相同，因此，有时会由于在光学构件中的损失而导致红色波段光与绿色波段光相比难以确保作为光源光的亮度。因此，存在若考虑各色的光量平衡则投影装置所投影的图像的整体会变暗、或者若要强行使图像变亮则红色波段光的光量会不足而光量平衡变差等问题。

发明内容

本发明是鉴于以上方面完成的，其目的在于提供出射明亮的光源光的光源装置和投影装置。

一种光源装置，其特征在于，具备：第一光源，其出射第一波段光；以及轮，其形成有使从第一面侧入射的上述第一波段光透射过的第一透射区域，上述第一透射区域含有第一荧光体，上述第一荧光体通过从作为与上述第一面相反的一侧的上述轮的第二面侧被照射波段与上述第一波段光不同的第二波段光，从而出射包含上述第一波段光的至少一部分波段的第一荧光。

一种投影装置，其特征在于，包含：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；投影侧光学系统，其将从上述显示元件出射的上述图像光投影到屏幕；以及控制单元，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的投影装置的功能电路模块的图。

图2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3是本发明的实施方式1的荧光轮的俯视示意图。

图4A是本发明的实施方式1的荧光轮的放大截面图，表示图2的荧光轮。

图4B是荧光轮的放大截面图，表示将红色荧光体形成于透射区域的表面的变形例1。

图4C是荧光轮的放大截面图，表示使黄色荧光体分散到透射区域的内部的变形例2。

图4D是荧光轮的放大截面图，表示将黄色荧光体形成于透射区域的表面的变形例3。

图5是表示本发明的实施方式2的投影装置的内部结构的一部分的俯视示意图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下说明本发明的实施方式1。图1是表示投影装置10的功能电路模块的图。投影装置控制单元由控制部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等构成。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和系统总线(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。并且，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，由显示元件51的反射光形成光像，经由后述的投影侧光学系统将图像投影显示于未图示的屏幕。此外，该投影侧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，并将其依次写入到作为插拔自如的记录介质的存储卡32。进而，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中存储的图像数据进行动态图像等的显示的处理。

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的主键和指示器等构成的键/指示器部37的操作信号直接送出到控制部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)与声音处理部47连接。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单独地控制光源装置60的激发光照射装置70、绿色光源装置80以及红色光源装置120(参照图2)的动作，使得从光源装置60出射生成图像时所要求的规定波段的光。另外，光源控制电路41按照控制部38的指示来控制荧光轮101等的同步的定时。

另外，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2是表示投影装置10的内部结构的俯视示意图。此外，在以下的说明中，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。

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具备电源电路模块或光源控制模块等。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与左侧面板15之间配置有光源侧光学系统170或投影侧光学系统220。

光源装置60具备：既是蓝色波段光(第二波段光)的光源也是激发光源的激发光照射装置70；作为红色波段光(第一波段光)的光源的红色光源装置120；以及作为绿色波段光(第三波段光、第二荧光)的光源的绿色光源装置80。绿色光源装置80包括激发光照射装置70和荧光轮装置100。并且，在光源装置60中配置有对各色波段光进行引导而使其出射的导光光学系统140。导光光学系统140将从各装置(激发光照射装置70、绿色光源装置80、红色光源装置120)出射的各色波段光向光源侧光学系统170的合成光路引导。

激发光照射装置70配置于投影装置10的箱体的左右方向上的大致中央部分。并且，激发光照射装置70具备：包括作为以光轴与背面面板13平行的方式配置的多个半导体发光元件的蓝色激光二极管71(第二光源)的光源群；对来自各蓝色激光二极管71的蓝色波段光进行聚光的聚光透镜75；扩散板76；以及配置在蓝色激光二极管71与右侧面板14之间的散热片81等。

光源群是多个蓝色激光二极管71按矩阵状配置而形成的。在本实施方式中，以图2的上下方向为行、以与纸面垂直的方向为列在从左侧面板15侧观看的侧视时按2行3列的矩阵状配置有总计6个蓝色激光二极管71。

在各蓝色激光二极管71的光轴上配置有为了提高来自各蓝色激光二极管71的出射光的指向性而将其转换为平行光的多个准直透镜73。另外，聚光透镜75将从蓝色激光二极管71出射的光束缩小到一个方向而使其向第一分色镜141出射。扩散板76配置于聚光透镜75的左侧面板15侧。扩散板76使由聚光透镜75聚光后的蓝色波段光的光束扩散透射过。

在散热片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和散热片81来冷却蓝色激光二极管71。

红色光源装置120具备：红色发光二极管121(第一光源)，其以光轴与蓝色激光二极管71平行的方式配置；以及聚光透镜群125，其对来自红色发光二极管121的出射光进行聚光。红色发光二极管121是发出红色波段的光的半导体发光元件。红色光源装置120配置于与激发光照射装置70相同的右侧面板14侧，因此能与激发光照射装置70共用冷却风的流路或风扇而将用于进行冷却的构成等简化。

构成绿色光源装置80的荧光轮装置100相对于激发光照射装置70和红色光源装置120配置于投影侧光学系统220侧。荧光轮装置100具备荧光轮101、马达110、聚光透镜群111、聚光透镜115。荧光轮101以与正面面板12大致平行的方式、即以与经由第一反射镜142被引导的来自激发光照射装置70的出射光的光轴正交的方式配置。马达110使荧光轮101旋转驱动。聚光透镜群111使从激发光照射装置70出射的激发光的光束聚光到荧光轮101并且使从荧光轮101向背面面板13的方向出射的光束聚光。聚光透镜115使从荧光轮101向正面面板12的方向出射的光束聚光。此外，在马达110的正面面板12侧配置有未图示的冷却风扇，能通过该冷却风扇冷却荧光轮装置100等。

在此，使用图3说明荧光轮101。荧光轮101具有被照射红色波段光的第一面101a和被照射蓝色波段光的第二面101b，在图3中示出了荧光轮101的第二面101b侧。另外，图4A是图3的荧光轮101的IV-IV截面图。

荧光轮101形成为大致圆盘状，其中心部固定到马达110的轴部112。荧光轮101具有包括铜或铝等金属基材的反射板302，反射板302的供蓝色波段光入射的第二面101b侧的表面通过银蒸镀等进行了镜面加工。在荧光轮101的外周缘附近，在周向上排列设置有荧光发光区域310、第二透射区域320以及第一透射区域330。荧光轮101在照射区域S被照射蓝色波段光或者红色波段光的同时进行旋转，由此位于照射区域S的区域随时间变化为荧光发光区域310、第二透射区域320或者第一透射区域330。因而，荧光轮101能根据位于照射区域S的区域(荧光发光区域310、第二透射区域320、第一透射区域330)和被照射的光来出射各色的光。

荧光发光区域310形成于被进行了镜面加工的反射板302的表面。另外，在荧光发光区域310中形成有在周向上排列设置的绿色荧光体311(第二荧光体)。绿色荧光体311在被照射从激发光照射装置70出射的蓝色波段光时，会将波长成分与红色波段光相邻或者重叠的绿色波段光(第三波段光)作为荧光向第二面101b侧出射。

第二透射区域320是将具有透光性的玻璃等透光构件嵌入到在作为荧光轮101的基材的反射板302的外周缘部形成的切口状的开口部而形成的。第二透射区域320在从第二面101b侧被照射蓝色波段光时，会使蓝色波段光透射到与该第二面101b侧相反的一侧的第一面101a侧。此外，在第二透射区域320形成有扩散层的情况下，第二透射区域320能使蓝色波段光扩散透射过。

如图4A所示，荧光轮101是在第一支撑板301和第二支撑板303之间夹持反射板302而形成的。第一支撑板301、反射板302以及第二支撑板303分别形成为圆板状并被固定到图3所示的轴部112。在反射板302形成有供透光构件331嵌入的俯视时为圆弧状的开口部302a。在第一支撑板301的与开口部302a对应的位置形成有俯视时为圆弧状的开口部301a。配置于开口部302a内的透光构件331被开口部301a的内缘的一部分和第二支撑板303的外缘夹持并支撑。

第一透射区域330能由在内部扩散配置有红色荧光体332(第一荧光体)的玻璃等透光构件331形成。因而，第一透射区域330中的红色荧光体332的配置密度形成为比荧光发光区域310中的绿色荧光体311的配置密度稀疏(低)。第一透射区域330在从第一面101a侧被照射红色波段光时，会使红色波段光透射到第二面101b侧。另外，第一透射区域330在从激发光照射装置70出射的蓝色波段光照射到内部的红色荧光体332时，能使作为荧光(第一荧光)的红色波段光向包含第一面101a侧和第二面101b侧在内的全方位出射。出射到第二面101b侧的来自红色荧光体332的红色波段光由聚光透镜群111聚光，而与来自红色发光二极管121的红色波段光一起朝向第一反射镜142出射。此外，能在荧光轮101的第一面101a侧的透光构件331形成使蓝色波段光反射的反射膜333。由此，能将从第二面101b侧入射的来自蓝色激光二极管71的出射光反射到第二面101b侧。因而，能使未激发红色荧光体332而被反射的蓝色波段光再次照射到红色荧光体332的机会增加，能高效地激发红色荧光体332，与没有反射膜333的情况相比，能更多地得到荧光。

此外，设为了由在内部扩散配置有红色荧光体332的透光构件331形成第一透射区域330，但不限于该构成。在图4B的变形例1中后述的、位于出射红色波段光的第三期间的第一透射区域330能由在第二面101b侧等的表面配置有红色荧光体332A的透光构件331A来形成。

回到图2，导光光学系统140具备第一分色镜141、第一反射镜142、第二反射镜143以及第二分色镜144。另外，导光光学系统140具备聚光透镜145、146。

第一分色镜141配置在扩散板76与聚光透镜145之间，并且是配置在第二分色镜144与聚光透镜173之间，使蓝色波段光透射过，使红色波段光和绿色波段光反射。第一分色镜141使从扩散板76侧出射的蓝色波段光透射过而将其引导到聚光透镜145侧，并且使由第二分色镜144反射后的蓝色波段光透射过而将其引导到聚光透镜173侧。另外，第一分色镜141使从聚光透镜145侧照射的红色波段光和绿色波段光反射而将其引导到聚光透镜173侧。

第一反射镜142配置于第一分色镜141的左侧面板15侧，并且是配置于荧光轮101的背面面板13侧，使各色波段光反射。另外，聚光透镜145配置在第一分色镜141与第一反射镜142之间。第一反射镜142将从第一分色镜141侧经由聚光透镜145入射的蓝色波段光向荧光轮101侧反射，并且将从荧光轮101经由聚光透镜群111出射的红色波段光和绿色波段光向第一分色镜141侧反射。

第二反射镜143配置于荧光轮101的第一面101a侧，并且是配置于从红色光源装置120出射的红色波段光的光轴上，使蓝色波段光和红色波段光反射。第二反射镜143将从荧光轮101经由聚光透镜115出射的蓝色波段光向第二分色镜144侧反射，将从第二分色镜144照射的红色波段光向荧光轮101侧反射。

第二分色镜144配置在红色光源装置120与第二反射镜143之间，使红色波段光透射过并且使蓝色波段光反射。聚光透镜146配置在第二反射镜143与第二分色镜144之间。第二分色镜144将从第二反射镜143经由聚光透镜146入射的蓝色波段光向第一分色镜141侧反射，将从红色光源装置120出射的红色波段光向第二反射镜143侧透射。

当如上所示构成导光光学系统140时，透射过第一分色镜141的蓝色波段光以及由第一分色镜141反射后的红色波段光和绿色波段光会聚光到光源侧光学系统170的聚光透镜173。并且，各波段光的光被引导到设置于光源侧光学系统170的合成光路。

光源侧光学系统170包括聚光透镜173、光通道或玻璃棒等导光装置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将从配置于会聚透镜195的背面面板13侧的显示元件51出射的图像光向投影侧光学系统220出射，因此也是投影侧光学系统220的一部分。

聚光透镜173配置于导光装置175的入射口的附近，将光源光进行聚光。由聚光透镜173聚光后的各色波段光向导光装置175出射。

光轴转换镜181配置于导光装置175的背面面板13侧的光轴上，并且是配置于聚光透镜178的后方。从导光装置175的出射口出射的光束在被聚光透镜178聚光后，由光轴转换镜181向聚光透镜183侧反射。

由光轴转换镜181反射后的光束在被聚光透镜183聚光后，由照射镜185经由会聚透镜195以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侧设置有散热片190，通过该散热片190来冷却显示元件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由显示元件51的图像形成面反射，作为投影光经由投影侧光学系统220投影到屏幕。在此，投影侧光学系统220包括会聚透镜195、可动透镜群235、固定透镜群225等。可动透镜群235形成为能通过透镜马达移动。并且，可动透镜群235和固定透镜群225内置于固定镜筒。因而，具备可动透镜群235的固定镜筒为可变焦点型透镜，形成为能进行变焦调节或聚焦调节。

下面，说明光源装置60的驱动例。光源控制电路41以使得分时后的一帧的区段期间包含出射绿色波段光的第一期间、出射蓝色波段光的第二期间以及出射红色波段光的第三期间的方式驱动光源装置60。

在第一期间内，从激发光照射装置70出射的蓝色波段光的照射区域S位于荧光发光区域310，因此从荧光轮101出射绿色波段光，并通过导光光学系统140将其向光源侧光学系统170引导。

在第二期间内，从激发光照射装置70出射的蓝色波段光的照射区域S位于第二透射区域320，因此从荧光轮101出射蓝色波段光，并通过导光光学系统140将其向光源侧光学系统170引导。

在第三期间内，从红色光源装置120出射的红色波段光的照射区域S位于第一透射区域330，因此从荧光轮101出射红色波段光，并通过导光光学系统140将其向光源侧光学系统170引导。另外，能在第三期间内从激发光照射装置70出射蓝色波段光并将其照射到第一透射区域330。照射到第一透射区域330的蓝色波段光将红色荧光体332激发而从红色荧光体332出射红色波段光。因此，能在第三期间内将从红色光源装置120和红色荧光体332双方出射的光进行合成而将明亮的红色波段光引导到光源侧光学系统170。

通过这样构成投影装置10，从而当使荧光轮101旋转并且从激发光照射装置70和红色光源装置120按照适当的定时出射光时，绿色、蓝色以及红色的各波段光会经由导光光学系统140和光源侧光学系统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根据数据而分时显示各色的光，由此能将彩色图像投影到屏幕。

另外，光源装置60设为对波长成分相互相邻或者重叠的红色波段光和绿色波段光不进行基于波长成分的光路分割或合成的构成，因此能提高红色波段光和绿色波段光的利用效率。因而，红色光与绿色光的一部分波长成分有时会重叠，若通过光路合成构件的透射或者反射将光路进行合成，则有时会无法引导红色光或者绿色光中的任意一者的重叠的波长成分而导致光源光变暗，但通过光源装置60的上述构成，能消除该问题。

下面，使用图4B～图4D说明设置于实施方式1的荧光轮101的第一透射区域330的变形例1～变形例3。

(变形例1)

图4B是变形例1的荧光轮101A的第一透射区域330A的截面图。荧光轮101A具备第一透射区域330A来代替图3所示的荧光轮101的第一透射区域330。第一透射区域330A与第一透射区域330同样地形成为在俯视时是圆弧状。图4B的截面位置与图4A相同。

第一透射区域330A具备透光构件331A来代替透光构件331。在透光构件331A的第一面101a侧形成有反射膜333。另外，在透光构件331A的第二面101b侧的表面的一部分形成有红色荧光体332A。红色荧光体332A在俯视荧光轮101A时形成为比第一透射区域330A小的面积。红色荧光体332A能沿着荧光轮101A的周向在第一透射区域330A的长边方向上形成为大致圆弧状。红色荧光体332A的宽度形成为比透光构件331A的宽度窄。

在变形例1中，当从红色发光二极管121出射的红色波段光照射到透光构件331A的第一面101a侧时，红色波段光会按顺序透射过反射膜333和透光构件331A而从第二面101b侧出射。另外，当从蓝色激光二极管71作为激发光出射的蓝色波段光照射到第二面101b侧时，蓝色波段光会激发红色荧光体332A。红色荧光体332A被蓝色波段光激发而将红色波段光向全方位出射。向第二面101b侧出射的红色波段光作为荧光轮101A的出射光而由图2的聚光透镜群111聚光。在本变形例中是在透光构件331A的表面形成了红色荧光体332A，因此与将红色荧光体分散配置于透光构件内的情况相比，能得到更高的发光效率。

(变形例2)

图4C是变形例2的荧光轮101B的第一透射区域330B的截面图。荧光轮101B具备第一透射区域330B来代替荧光轮101的第一透射区域330。第一透射区域330B与第一透射区域330同样地形成为在俯视时是圆弧状。图4C的截面位置与4A相同。

第一透射区域330B具备透光构件331B来代替透光构件331。在透光构件331B的第一面101a侧形成有反射膜333。另外，在透光构件331B的内部分散配置有黄色荧光体332B(第一荧光体)。在透光构件331B的第二面101b侧涂覆有使蓝色波段光和红色波段光透射过并将绿色波段光遮挡的分色滤光片334。

在变形例2中，当从红色发光二极管121出射的红色波段光照射到透光构件331B的第一面101a侧时，红色波段光会按顺序透射过反射膜333、透光构件331B以及分色滤光片334而从第二面101b侧出射。另外，当从蓝色激光二极管71作为激发光出射的蓝色波段光照射到第二面101b侧时，蓝色波段光会透射过分色滤光片334而入射到透光构件331B内。黄色荧光体332C被入射到透光构件331B的蓝色波段光激发，将黄色波段光(第四波段光、第一荧光)向全方位出射。向第二面101b侧出射的黄色波段光由分色滤光片334除去绿色波长成分，作为红色波段光从荧光轮101B出射，并由图2的聚光透镜群111聚光。

(变形例3)

图4D是变形例3的荧光轮101C的第一透射区域330C的截面图。荧光轮101C具备第一透射区域330C来代替图3所示的第一透射区域330。第一透射区域330C与第一透射区域330同样地形成为在俯视时是圆弧状。图4C的截面位置与图4A相同。

第一透射区域330C具备透光构件331C来代替透光构件331。在透光构件331C的第一面101a侧形成有反射膜333。另外，在透光构件331C的第二面101b侧的表面的一部分形成有黄色荧光体332C。黄色荧光体332C在俯视荧光轮101C时形成为比第一透射区域330C小的面积。黄色荧光体332C能沿着荧光轮101C的周向在第一透射区域330A的长边方向上形成为大致圆弧状。在这种情况下，黄色荧光体332C的宽度能形成为比透光构件331C的宽度窄。

在透光构件331C的第二面101b侧配置有使红色波段光和蓝色波段光透射过并将绿色波段光遮挡的分色滤光片335。分色滤光片335由设置于第二支撑板303的第二面101b侧的支撑板304支撑，与透光构件331C分离并固定配置。

在变形例3中，当从红色发光二极管121出射的红色波段光照射到透光构件331C的第一面101a侧时，红色波段光会按顺序透射过反射膜333、透光构件331C以及分色滤光片335而从第二面101b侧出射。另外，当从蓝色激光二极管71作为激发光出射的蓝色波段光照射到第二面101b侧时，蓝色波段光会透射过分色滤光片335而激发黄色荧光体332C。黄色荧光体332C被蓝色波段光激发而将黄色波段光(第四波段光)向全方位出射。向第二面101b侧出射的黄色波段光由分色滤光片335除去绿色波长成分，作为红色波段光从荧光轮101C出射，并由图2的聚光透镜群111聚光。在本变形例中是在透光构件331C的表面形成了黄色荧光体332C，因此与将黄色荧光体分散配置于透光构件内的情况相比，能得到更高的发光效率。

此外，变形例1的红色荧光体332A和变形例3的黄色荧光体332C也可以在透光构件331A、331C的第二面101b侧沿着周向间断地形成。

(实施方式2)

下面，说明实施方式2。图5是表示实施方式2的投影装置10A的内部结构的俯视示意图。在本实施方式中，说明分别具备显示元件511～513、光源装置60A以及液晶驱动部来代替图2的显示元件51、光源装置60以及显示驱动部26的投影装置10A。光源控制电路41控制光源装置60A的发光动作。液晶驱动部控制显示元件511、512、513的透光和遮光的切换。此外，在本实施方式的说明中，针对与投影装置10同样的构成附上相同的附图标记，省略或者简化其说明。

在图5中，光源装置60A具备蓝色激光二极管711和扩散轮装置410作为蓝色光源装置401。在扩散轮装置410的扩散轮411的外周缘附近，在周向的整周上以环状形成有扩散透射区域。

绿色光源装置402具备荧光轮装置420和出射激发光的激光二极管712。荧光发光区域423在周向的整周上以环状形成于荧光轮装置420的荧光轮421的外周缘附近。荧光发光区域423由从激光二极管712出射的光激发而出射绿色波段光。

红色光源装置403具备：出射激发光的激光二极管713；红色发光二极管(第一光源)121；以及透射轮装置430。透射区域330D(与图4A的第一透射区域330同样的截面构成的区域)在周向的整周上以环状形成于透射轮装置430的透射轮431的外周缘附近。透射区域330D能与图4A和图4B同样地由在表面设置有红色荧光体332A或者在内部扩散配置有红色荧光体332的玻璃等透光材料形成。

透射区域330D在从第一面101a侧被照射红色波段光时，会使红色波段光透射到第二面101b侧。另外，透射区域330D在从激发光照射装置70A的激光二极管713出射的蓝色波段光或者紫外光照射到内部的红色荧光体时，能使红色波段光向包含第一面101a侧和第二面101b侧在内的全方位出射。此外，与实施方式1的荧光轮101同样，通过在透射轮431的第一面101a形成使蓝色波段光反射的反射膜333(参照图4A)，能使从第二面101b侧入射的激发光反射。此外，在实施方式2中，与实施方式1不同，具有独立于激发光源的蓝色光源装置401，因此在从激发光照射装置70A出射的光是紫外光的情况下，能在透射轮431的第一面101a形成使紫外光反射的反射膜333。因而，能高效地激发红色荧光体，与没有反射膜的情况相比，能更多地得到荧光。

此外，与图4C的变形例2同样地，也可以不是使红色荧光体332而是使黄色荧光体332B扩散配置于透射区域330D的透光材料的内部。但是，在这种情况下，希望将仅使红色波段光透射过的红色透射滤光片设置在透射轮431与显示元件513之间。

另外，扩散轮装置410、荧光轮装置420以及透射轮装置430中的、按顺序设置的扩散轮411、荧光轮421以及透射轮431由马达412、422、432(驱动部)进行旋转驱动。

下面，说明蓝色光源装置401。从蓝色光源装置401的蓝色激光二极管711出射的蓝色波段光由准直透镜73聚光为平行光，而向扩散轮411出射。扩散轮411以在整周上设置作为单个光源区段的扩散透射区域的方式构成。从准直透镜73出射的蓝色波段光由扩散轮411扩散透射过，而出射到反射镜501。来自扩散轮411的蓝色波段光在由反射镜501反射并由聚光透镜601聚光后，入射到显示元件511。

下面，说明绿色光源装置402。从激光二极管712作为激发光出射的蓝色波段光或者紫外光由准直透镜73聚光为平行光，而入射到分色镜504。分色镜504使蓝色波段光或者紫外光反射，使绿色波段光透射过。由分色镜504反射后的蓝色波段光或者紫外光被向荧光轮421引导。

荧光轮421在荧光发光区域423被照射蓝色波段光或者紫外光时，会出射作为荧光的绿色波段光。在荧光轮421的第二面101b形成有使激发光和荧光反射的反射膜，因此能用反射膜将向全方向扩散的荧光向第二面101b侧反射。另外，对荧光体的激发没有贡献的激发光被反射膜反射，因此能在荧光发光区域423中再次对荧光的发光做出贡献。荧光出射到分色镜504。透射过分色镜504的绿色波段光入射到显示元件512。

下面，说明红色光源装置403。从激光二极管713作为激发光出射的蓝色波段光或者紫外光由准直透镜73聚光为平行光，而入射到分色镜502。分色镜502使蓝色波段光或者紫外光反射，由分色镜502反射后的蓝色波段光或者紫外光被向透射轮431引导。

透射轮431在外周缘附近在周向的整周上形成有透射区域330D。透射区域330D与图4A同样地是由在内部扩散配置有红色荧光体332(或者图4C的黄色荧光体332B)的玻璃等透光材料形成的。在透射轮431的第一面101a侧形成有使蓝色波段光或者紫外光等激发光反射的波段光的反射膜。因而，当蓝色波段光或者紫外光照射到透射区域330D时，会出射作为荧光的红色波段光(在具有黄色荧光体332B的情况下为黄色波段光)。

红色光源装置403还具备红色发光二极管(第一光源)121。从红色发光二极管121出射的红色波段光在由聚光透镜群125聚光后，从透射轮431的第一面101a侧入射而透射过透射区域330D，从第二面101b侧出射。透射过该透射区域330D的红色发光二极管121的红色波段光以及被激发光激发的荧光的红色波段光出射到分色镜502。透射过分色镜502的红色波段光被反射镜505反射而入射到显示元件513。此外，也可以不是使红色荧光体332而是与图4C的变形例2同样地使黄色荧光体332B扩散配置于第一透射区域330的透光材料的内部。但是，在这种情况下，希望将仅使红色波段光透射过的红色透射滤光片设置在透射轮431与显示元件513之间。

在显示元件511、512、513的从三个方向包围的内侧的位置配置有分色棱镜701。显示元件511、512、513是LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)。控制部38针对各显示元件511、512、513按每一像素分时进行切换透光或者遮光的控制，由此使蓝色波段光、绿色波段光以及红色波段光分时入射到分色棱镜701。分色棱镜701使蓝色波段光和红色波段光向聚光透镜602反射，使绿色波段光向聚光透镜602透射。由此，形成图像的光向聚光透镜602侧出射。

聚光透镜602将从分色棱镜701出射的光进行聚光而使未图示的屏幕等显示投影图像。此外，在实施方式2中，控制部38也可以使蓝色波段光、绿色波段光以及红色波段光分别同时入射到对应的显示元件511、512、513而用分色棱镜701将光合成。

另外，在实施方式2中，也能将透射区域330D的构成设为与图4B～图4D的变形例1～变形例3所示的第一透射区域330A～330C同样的截面构成。在将变形例1～变形例3的第一透射区域330A～330C应用于实施方式2的透射轮431的情况下，能在透射轮431的整周上以环状形成第一透射区域330A～330C。

此外，在实施方式1中，也可以设为在导光装置175的前方具备具有彩色滤光片的彩色轮的构成。例如，彩色轮能设为在周向上排列设置使各色波段光透射过的透射区域、以及对蓝色波段光和绿色波段光进行遮挡的红色透射滤光片的构成。并且，能使彩色轮与荧光轮10同步地旋转驱动。例如，彩色轮能以使得在按荧光轮101出射红色波段光的定时仅使红色成分透射过红色透射滤光片的方式进行驱动，使颜色的纯度提高。此外，在设置有彩色轮的情况下，也可以设为在变形例2、3的第一透射区域330B、330C中不设置分色滤光片334、335的构成。

另外，也可以使用红色激光二极管来代替红色发光二极管121。在这种情况下，能设为在第一透射区域330、330A～330C、透射区域330D设置扩散层，使红色波段光扩散透射过的构成。另外，也可以设为在导光光学系统140中在红色波段光的光路上设置扩散板的构成。

另外，光源装置60在荧光轮101的第一透射区域330中能按使红色波段光从第一面101a侧入射的定时使蓝色波段光从第二面101b侧以弱的输出入射。此时的蓝色波段光的光强度能设为比照射到荧光轮101的第二透射区域320的光弱的光强度。由此，光源装置60能不使向光源侧光学系统170出射的红色波段光的颜色再现性降低地提高亮度。

另外，在实施方式1的荧光轮101中，第二透射区域320也可以设为如下构成：在内部的一部分或者表面的一部分包含通过被蓝色波段光激发而将绿色波段光作为荧光出射的绿色荧光体。由此，荧光轮101能将包含绿色波段光的蓝色波段光从第二透射区域320向第二面101b侧出射。能通过调整第二透射区域320所包含的绿色荧光体的量来调整蓝色波段光的色调，使蓝色波段光的颜色再现性提高。在将绿色荧光体形成于第二透射区域320的表面的情况下，既可以将其形成于第一面101a侧，也可以将其形成于第二面101b侧。

如以上说明的，本发明的实施方式的光源装置60和投影装置10具备：第一光源，其出射第一波段光；第一透射区域330、330A～330C，其使从第一面侧入射的第一波段光透射过；以及轮(荧光轮101、101A～101C、透射轮431)，其形成有透射区域330D。第一透射区域330、330A～330C、透射区域330D含有第一荧光体，上述第一荧光体通过从作为与第一面101a相反的一侧的轮的第二面101b侧被照射波段与第一波段光不同的第二波段光，从而出射包含第一波段光的至少一部分波段的第一荧光。

因此，第三波段光的光路能设为与第一波段光和来自第一荧光体的荧光的光路相同的光路，因此能构成如下光源装置60、60A：能减少第一波段光与来自第一荧光体的荧光的分离或者合成时的损失地引导各光，整体上不仅确保颜色平衡而且出射明亮的光源光。

另外，第一荧光体分散于第一透射区域330、330B的内部或者形成于第一透射区域330A、330C的表面的一部分的光源装置60能使第一波段光透射过第一透射区域，并且在被照射第二波段光的情况下出射荧光。

另外，具备出射第二波段光的第二光源，轮101、101A～101C具有：第二透射区域320，其与第一透射区域330、330A～330C在周向上排列设置，使第二波段光透射过；以及荧光发光区域310，其与第一透射区域330、330A～330C及第二透射区域320排列设置，形成有第二荧光体，上述第二荧光体通过从第二面101b侧被照射第二波段光，从而出射与第一波段光和第二波段光不同的第三波段光作为第二荧光。因此，能使第一波段光、第三波段光从轮101、101A～101C出射。

另外，第一透射区域330、330A～330C中的第一荧光体的配置密度比荧光发光区域310中的第二荧光体的配置密度稀疏的光源装置60能在第一透射区域330、330A～330C中使第一波段光透射，并且通过照射第二波段光从而出射第一荧光，在荧光发光区域310中通过照射第二波段光从而能使比上述第一荧光明亮的第三波段光出射。

另外，第一透射区域330B、330C含有通过被照射第二波段光而出射第四波段光作为第一荧光的第一荧光体的光源装置60能使从轮101B、101C出射的第三波段光的光量增加，其中，第四波段光包含：第一波段光的一部分；以及包括与第一波段光相邻或者重叠的波长成分的第三波段光的一部分。

另外，第一透射区域330B、330C在第二面101b侧具备遮挡第三波段光的分色滤光片334、335。因此，能提高第三波段光的颜色纯度。

另外，第二透射区域320是使第二波段光透射过的区域，光源装置60具备导光光学系统140，导光光学系统140将透射到荧光轮101、101A～101C的第一面101a侧的第二波段光、透射到第二面101b侧的第一波段光、以及出射到第二面101b侧的第三波段光和第四波段光进行合成。因此，能用少量光源使多个波段的光出射并将它们合成为光源光。

另外，导光光学系统140具备第一分色镜141，第一分色镜141将从第二光源出射的第二波段光引导到轮101、101A～101C，并且将从轮101、101A～101C向第一面101a侧出射的第二波段光引导到合成光路，并且将从轮101、101A～101C向第二面101b侧出射的第二波段光、第三波段光以及第一荧光引导到合成光路。能根据波段来控制各光的光路，因此能用简易的构成来合成多个波段的光。

另外，导光光学系统140具备第二分色镜144，第二分色镜144将透射过轮101、101A～101C的第二波段光向第一分色镜141引导，并且将从第二光源出射的第二波段光向荧光轮101、101A～101C引导。因此，能将从轮101、101A～101C去往第一分色镜141的光和从第二光源去往轮101、101A～101C的光的光路的一部分设为共用，能简化导光光学系统140的构成。

另外，导光光学系统140具备将从第一分色镜141出射的第二波段光向轮101、101A～101C引导并且将从轮101、101A～101C出射的第二波段光到第四波段光向第一分色镜141引导的第一反射镜142，具备将透射过轮101、101A～101C的第二波段光向第二分色镜144引导并且将从第二分色镜144出射的第二波段光向轮101、101A～101C引导的第二反射镜143。因此，能提高第一光源、第二光源以及荧光轮101、101A～101C的配置的自由度。

另外，作为第一波段光是红色波段光、第二波段光是蓝色波段光、第三波段光是绿色波段光、第四波段光是黄色波段光的光源装置60构成能投影彩色图像的光源装置，并且能根据以颜色再现性为优先或者以亮度为优先等使用环境来切换投影模式。

此外，以上说明的实施方式、变形例是作为例子给出的，无意限定发明的范围。这些新的实施方式能通过其它的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能进行各种的省略、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 (10)

1.一种光源装置，其特征在于，具备：

第一光源，其出射第一波段光；

第二光源，其出射第二波段光；以及

轮，其形成有使从第一面侧入射的上述第一波段光透射过的第一透射区域，

上述第一透射区域含有第一荧光体，上述第一荧光体通过从作为与上述第一面相反的一侧的上述轮的第二面侧被照射色调及波段与上述第一波段光不同的第二波段光，从而出射与上述第一波段光为同系色且波段的至少一部分重叠的第一荧光，

上述轮具有：第二透射区域，其与上述第一透射区域在周向上排列设置，使上述第二波段光透射过；以及荧光发光区域，其与上述第一透射区域及上述第二透射区域排列设置，形成有第二荧光体，上述第二荧光体通过从上述第二面侧被照射上述第二波段光，从而出射与上述第一波段光和上述第二波段光不同的第三波段光作为第二荧光。

2.根据权利要求1所述的光源装置，

在上述轮的上述第一面侧的上述第一透射区域形成有使上述第二波段光反射的反射膜。

3.根据权利要求1所述的光源装置，

上述第一荧光体分散于上述第一透射区域的内部，或者形成于上述第一透射区域的表面的一部分。

4.根据权利要求1所述的光源装置，

上述第一透射区域中的上述第一荧光体的配置密度比上述荧光发光区域中的上述第二荧光体的配置密度稀疏。

5.根据权利要求1所述的光源装置，

上述第一透射区域

含有上述第一荧光体，上述第一荧光体通过被照射上述第二波段光，从而出射第四波段光作为上述第一荧光，上述第四波段光包含：上述第一波段光的一部分；以及包括与上述第一波段光相邻或者重叠的波长成分的上述第三波段光的一部分，

在上述第二面侧具备遮挡上述第三波段光的分色滤光片，

上述第二透射区域

是使上述第二波段光透射过的区域。

6.根据权利要求5所述的光源装置，

具备导光光学系统，上述导光光学系统将透射到上述轮的上述第一面侧的上述第二波段光、透射到上述第二面侧的上述第一波段光、以及出射到上述第二面侧的上述第三波段光和上述第一荧光进行合成，

上述导光光学系统具备：

第一分色镜，其将从上述第二光源出射的上述第二波段光引导到上述轮，并且将从上述轮向上述第一面侧出射的上述第二波段光引导到合成光路，并且将从上述轮向上述第二面侧出射的上述第一波段光、上述第三波段光以及上述第一荧光引导到上述合成光路；以及

第二分色镜，其将透射过上述轮的上述第二波段光向上述第一分色镜引导，并且将从上述第二光源出射的上述第二波段光向上述轮引导。

7.根据权利要求6所述的光源装置，

上述导光光学系统具备：

第一反射镜，其将从上述第一分色镜出射的上述第二波段光向上述轮引导，并且将从上述轮出射的上述第一波段光、上述第三波段光以及上述第一荧光向上述第一分色镜引导；以及

第二反射镜，其将透射过上述轮的上述第二波段光向上述第二分色镜引导，并且将从上述第二分色镜出射的上述第一波段光向上述轮引导。

8.根据权利要求5所述的光源装置，

上述第一波段光是红色波段光，

上述第二波段光是蓝色波段光，

上述第三波段光是绿色波段光，

上述第四波段光是黄色波段光。

9.一种光源装置，其特征在于，具备：

第一光源，其出射第一波段光；

第二光源，其出射第二波段光；以及

轮，其形成有使从第一面侧入射的上述第一波段光透射过的第一透射区域，

上述第一透射区域含有第一荧光体，上述第一荧光体通过从作为与上述第一面相反的一侧的上述轮的第二面侧被照射色调及波段与上述第一波段光不同的第二波段光，从而出射与上述第一波段光为同系色且波段的至少一部分重叠的第一荧光，

上述第一光源配置在上述轮的上述第一面侧，上述第二光源配置在上述轮的上述第二面侧。

10.一种投影装置，其特征在于，包含：

权利要求1至权利要求9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；

投影侧光学系统，其将从上述显示元件出射的上述图像光投影到屏幕；以及

控制单元，其控制上述显示元件和上述光源装置。

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