CN110967906A - 光源装置和投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供光源装置和投影装置。一种光源装置，包括：蓝色光源，其用于输出蓝色波段光；激励光源，其用于射出波长短于所述蓝色光源的激励光；以及荧光轮，其具有用于被所述激励光照射而射出荧光的荧光发光区域和用于透过或反射所述蓝色波段光的导光区域，所述激励光自所述荧光轮的第一面一侧照射在所述荧光发光区域上，所述蓝色波段光自与所述荧光轮的所述第一面一侧对置的第二面一侧照射在所述导光区域上。

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有该光源装置的投影装置。

背景技术

如今，作为投影装置的数据投影仪被大量使用，其将个人计算机的画面、视频图像以及基于存储在存储卡等的图像数据的图像等投影到屏幕上。该投影仪使来自光源射出的光会聚到被称为DMD(数字微镜器件)的微镜显示元件或者液晶面板上以使彩色图像投影到屏幕上。

例如，日本特开2012-212129号公报的光源装置具有用于射出激励光的激励光源、设置有通过被激励光照射而射出荧光的荧光体层和用于反射激励光的未涂布面的第一轮以及设置在第一轮与激励光源之间的偏振光二向色镜。在第一轮与二向色镜之间设置有四分之一波片。自第一轮射出的荧光被偏振光二向色镜反射并被导向光积分棒。并且，当激励光作为光源光射出时，激励光两次透过四分之一波片并被偏振光二向色镜反射，然后被导向光积分棒。

但是，在日本特开2012-212129号公报的第一轮中，照射到荧光体层上的激励光的一部分未被转换为荧光并被反射向偏振光二向色镜一侧。被第一轮反射的激励光透过四分之一波片而被偏振光二向色镜反射向光积分棒一侧。因此，在日本特开2012-212129号公报的构成中配置有色轮(第二轮)以便用作激励光的蓝色波段光不混入到被导向光积分棒的荧光中，以防止色纯度降低，从而使壳体内的空间利用率和发光效率不好。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供有效地使色纯度提高的光源装置和投影装置。

本发明的一方式为一种光源装置，包括：蓝色光源，其用于输出蓝色波段光；激励光源，其用于射出波长短于所述蓝色光源的激励光；以及荧光轮，其具有用于被所述激励光照射而射出荧光的荧光发光区域和用于透过或反射所述蓝色波段光的导光区域，所述激励光自所述荧光轮的第一面一侧照射在所述荧光发光区域上，所述蓝色波段光自与所述荧光轮的所述第一面一侧对置的第二面一侧照射在所述导光区域上。

本发明的另一方式为一种投影装置，包括：上述的光源装置；显示元件，其被来自所述光源装置的光源光照射而形成图像光；投影光学系统，其将自所述显示元件射出的所述图像光投影到屏幕上；以及控制部，其用于控制所述显示元件和所述光源装置。

附图说明

图1为用于表示本发明实施方式1所涉及的投影装置的功能电路模块的图。

图2为用于表示本发明实施方式1所涉及的投影装置的内部构造的平面示意图。

图3A为本发明实施方式1所涉及的荧光轮的示意图且表示第一面一侧。

图3B为本发明实施方式1所涉及的荧光轮的示意图且表示第二面一侧。

图4为本发明实施方式1所涉及的光源装置的控制时序图。

图5为用于表示本发明实施方式2所涉及的投影装置内部构造的平面示意图。

图6A为本发明实施方式2所涉及的荧光轮的示意图且表示第一面一侧。

图6B为本发明实施方式2所涉及的荧光轮的示意图且表示第二面一侧。

图7为本发明实施方式2所涉及的光源装置的控制时序图。

图8A为本发明实施方式2的变形例所涉及的荧光轮的示意图且表示变形例1的荧光轮。

图8B为本发明实施方式2的变形例所涉及的荧光轮的示意图且表示变形例2的荧光轮。

具体实施方式

(实施方式1)

下面对本发明的实施方式1进行说明。图1为用于表示投影装置10的功能电路模块的图。投影装置控制部由包括图像转换部23和控制部38的CPU、包括输入/输出接口22的前端单元、包括显示编码器24和显示驱动部26的格式化程序单元构成。由输入/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)而在图像转换部23进行转换，以便统一为适于显示的规定格式的图像信号，随后被输出到显示编码器24。

显示编码器24使输入的图像信号在视频RAM25上展开并进行存储，然后基于该视频RAM25的存储内容生成视频信号并输出到显示驱动部26。

显示驱动部26对应于显示编码器24输出的图像信号并以适当的帧率驱动作为空间光调制器(SOM)的显示元件50。而且，在投影装置10中，由光源装置60射出的光线束经由导光光学系统而照射到显示元件50上，并由显示元件50的反射光形成光学影像，经由投影光学系统220将图像投影显示在未图示的屏幕上。此外，镜头马达45能够驱动该投影光学系统220的可动透镜组进行缩放和对焦。

图像压缩/展开部31进行如下的记录处理，通过ADCT和哈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，然后依次写入作为可拆卸记录介质的存储卡32中。当在再现模式时，图像压缩/展开部31读出记录在存储卡32中的图像数据并以1帧单位展开用于构成一系列视频的各图像数据。图像压缩/展开部31进行如下处理，将该图像数据经由图像转换部23输出到显示编码器24，并根据存储在存储卡32的图像数据而使视频等可显示。

控制部38掌管投影装置10内的各电路的动作控制，且由CPU、固定存储有各种设定等动作程序的ROM以及被用作工作存储器的RAM等构成。

由设置在壳体的上表面面板上的主键和指示器等构成的按键/指示器部37的操作信号被直接发送至控制部38。来自遥控器的操作信号由Ir接收部35接收，在Ir处理部36解调后的编码信号被输出到控制部38。

控制部38经由系统总线(SB)而与声音处理部47连接。该声音处理部47具有PCM声源等声源电路，在投影模式和再现模式时，将声音数据转换为模拟信号并驱动扬声器48扩音输出。

控制部38控制作为光源控制部的光源控制电路41。光源控制电路41能够控制包括激励光照射装置70和蓝色光源装置90(参照图2)等的光源装置60的动作，以使生成图像时所要求的规定波段的光从光源装置60射出。

控制部38使冷却风扇驱动控制电路43利用设置在光源装置60等上的多个温度传感器进行温度检测，并根据该温度检测结果而控制冷却风扇的旋转速度。并且，即使在投影装置10本体的电源关闭之后，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43利用计时器等而使冷却风扇持续旋转，或者根据温度传感器的温度检测结果而进行关闭投影装置10本体电源等的控制。

图2为用于表示投影装置10内部构造的平面示意图。此外，在以下的说明中，投影装置10中的左右表示相对于投影方向的左右方向，前后则表示相对于自投影装置10观察的投影光前进方向的前后方向。

投影装置10具有控制电路基板242。该控制电路基板242包括电源电路模块和光源控制模块等。而且，投影装置10在投影装置10壳体的大致中央部分设置有光源装置60。并且，在投影装置10的光源装置60与左侧面板15之间配置有合成光学系统170和投影光学系统220。

光源装置60包括作为激励光光源的激励光照射装置70、作为红色波段光光源的红色光源装置120、作为绿色波段光光源的绿色光源装置80、作为蓝色波段光光源的蓝色光源装置90和导光光学系统140。导光光学系统140对激励光、红色波段光、绿色波段光和蓝色波段光进行导光，并将这些光中的红色波段光、绿色波段光和蓝色波段光作为光源光导向合成光学系统170一侧。

激励光照射装置70在投影装置10的壳体内配置在荧光轮101的第一面101a一侧。激励光照射装置70包括光轴与右侧面板14、左侧面板15大致平行配置的激励光源的紫外激光二极管71、准直仪透镜73以及配置在紫外激光二极管71与正面面板12之间的散热器81。

紫外激光二极管71射出紫外波段光(所谓紫外线)作为激励光。准直仪透镜73配置在各紫外激光二极管71的光轴上，并将来自各紫外激光二极管71的出射光转换为平行光以提高其指向性。

在光源装置60与右侧面板14之间按照自背面面板13一侧观察的顺序配置有电源连接器57和散热器150。而且，光源装置60包括将在激励光照射装置70产生的热导向散热器150的导热管130和用于冷却散热器150的冷却风扇261。紫外激光二极管71被冷却风扇261、导热管130和散热器81、150冷却。

红色光源装置120和绿色光源装置80由激励光照射装置70和荧光板装置100等构成。如图2所示，荧光板装置100包括荧光轮101、马达110、会聚透镜组111和会聚透镜115。荧光轮101被配置成与左侧面板15大致平行，即与来自激励光照射装置70并经由二向色镜141进行导光的紫外波段光的光轴正交。马达110旋转驱动荧光轮101。会聚透镜组111将由激励光照射装置70射出的激励光的光线束会聚到荧光轮101，并会聚自荧光轮101射向左侧面板15方向的荧光。会聚透镜115会聚自蓝色光源装置90射向荧光轮101方向的蓝色波段光。

这里，使用图3对荧光轮101进行说明。荧光轮101具有用于被图3A所示的紫外波段光照射的第一面101a(荧光轮101的正面侧)和用于被图3B所示蓝色波段光照射的第二面101b(荧光轮101的背面侧)。

荧光轮101被形成为大致圆盘状，中心部的轴承112固定在马达110的轴部。荧光轮101具有铜或铝等金属的基材102，利用银沉积等对用于基材102的紫外波段光入射的第一面101a一侧的表面进行镜面抛光。在荧光轮101的外周边缘附近且在周向上并排设置有红色荧光发光区域310、绿色荧光发光区域320和透过区域330(导光区域)。红色荧光发光区域310、绿色荧光发光区域320和透过区域330隔着境界B1～B3连续形成。

荧光发光区域310、320形成在镜面抛光后的基材102的第一面101a一侧。而且，在红色荧光发光区域310上形成有红色荧光体311。当被激励光照射装置70射出的紫外波段光照射时，红色荧光体311向全方位射出红色波段光作为荧光。向基材102一侧射出的红色波段光被基材102的表面反射。因此，红色荧光体311朝向二向色镜141一侧射出荧光发光的红色波段光。

而且，在绿色荧光发光区域320上形成有绿色荧光体321。当被激励光照射装置70射出的紫外波段光照射时，绿色荧光体321向全方位射出绿色波段光作为荧光。向基材102一侧射出的绿色波段光被基材102的表面反射。因此，绿色荧光体321也朝向二向色镜141一侧射出荧光发光的绿色波段光。

通过在形成于荧光轮101的基材102外周附近的开口部嵌入具有透光性的玻璃等透光构件331而形成透过构件330。当被蓝色光源装置90射出的蓝色波段光自第二面101b一侧照射时，透过区域330朝向与该第二面101b侧相反一侧的第一面101a一侧透过蓝色波段光。此外，通过在透光构件331上形成扩散层，透过区域330能够透过并扩散蓝色波段光。透过区域330的周向长度被形成为分别小于红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320的周向长度。

图3A所示的照射区域S1表示被紫外波段光照射的区域，图3B所示的照射区域S2表示被蓝色波段光照射的区域。随着荧光轮101的旋转，照射区域S1的位置在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320上随着时间而变化，当照射区域S1位于透过区域330上时，紫外激光二极管71关闭。而且，随着荧光轮101的旋转，照射区域S2的位置在透过区域330内和透过区域330外随着时间而变化，当照射区域S2位于透过区域330上时，蓝色激光二极管91发光。

返回图2，蓝色光源装置90配置在荧光轮101的第二面101b一侧。蓝色光源装置90包括作为蓝色光源的蓝色激光二极管91和准直仪透镜73，该蓝色激光二极管91被配置成光轴与正面面板12大致平行。自蓝色激光二极管91射出的蓝色波段光由准直仪透镜73转换成平行光，被会聚透镜115聚光后导向荧光板装置100。

导光光学系统140具有二向色镜141。二向色镜141配置在荧光板装置100与合成光学系统170之间，并被配置在激励光照射装置70的背面面板13一侧。二向色镜141反射紫外波段光，并透过作为波长大于紫外波段光的光的红色波段光、绿色波段光和蓝色波段光。因此，二向色镜141不仅能够向荧光板装置100一侧反射自激励光照射装置70射出的紫外波段光，而且能够透过自荧光板装置100射出的红色波段光、绿色波段光和蓝色波段光并导向合成光学系统170一侧。

合成光学系统170包括会聚透镜173、光通道或玻璃棒等导光装置175、会聚透镜178、179、照射镜185、聚光透镜195。此外，由于聚光透镜195朝向投影光学系统220射出自配置在聚光透镜195的背面面板13一侧的显示原件50射出的图像光，因而也构成投影光学系统220的一部分。

会聚透镜173配置在导光装置175的入射口附近，用于会聚来自光源装置60的光源光。导光装置175使会聚透镜173会聚的各色波段光的亮度分布均匀化。自导光装置175的出射口射出的光线束被会聚透镜178、179会聚后，被导向照射镜185一侧。

照射镜185反射由会聚透镜178、179会聚的光线束，并经由聚光透镜195以规定的角度照射在显示原件50上。此外，在构成DMD的显示元件50的背面面板13一侧设置有散热器190，该散热器190对显示元件50进行冷却。

作为由合成光学系统170照射在显示元件50的图像形成面上的光源光的光线束在显示元件50的图像形成面上被反射，作为投影光利用投影光学系统220投影到屏幕上。这里，投影光学系统220由聚光透镜195、可动透镜组235、固定透镜组225等构成。可动透镜组235被形成为可由透镜马达或手动移动。并且，可动透镜组235和固定透镜组225内置在固定镜筒中。由此，具有可动透镜组235的固定镜筒构成变焦透镜，从而被形成为可缩放和调焦。

通过以这种方式构成投影装置10，当在适当的时间自激励光照射装置70和蓝色光源装置90射出光时，蓝色、绿色和红色等各波段光经由导光光学系统140和合成光学系统170入射到显示元件50上，为此，作为投影装置10的显示元件50的DMD与数据对应地分时显示各色光，从而能够将彩色图像投影到屏幕上。

下面，使用图4对光源装置60的控制时序图进行说明。光源装置60在单位帧500内分时射出不同波段光。单位帧500包括荧光轮101可射出红色波段光的第一期间51、可射出绿色波段光的第二期间52和可射出蓝色波段光的第三期间53。

紫外激光二极管71自第一期间51的时间T12至第二期间52的时间T31射出紫外波段光。而且，紫外激光二极管71自时间T31至下一单位帧500a的时间T42关闭。自紫外激光二极管71射出的紫外波段光被图2中的二向色镜141反射并照射在荧光轮101的红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320的一方或两方。

蓝色激光二极管91自前一单位帧500b的时间T11至时间T32关闭。并且，蓝色激光二极管91自时间T32至时间T41射出蓝色波段光。

自时间T12至时间T21，由于紫外波段光照射在荧光轮101的红色荧光发光区域310上，荧光轮101射出红色波段光作为荧光。

自时间T2前后的时间T21至时间T22，由于紫外波段光的照射区域S1位于红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320的境界B1(参照图3)附近，紫外波段光照射在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320上。因此，荧光轮101射出红色波段光和绿色波段光作为荧光。

自时间T22至时间T31，由于紫外波段光照射在绿色荧光发光区域320上，荧光轮101射出绿色波段光作为荧光。

自时间T32至时间T41，由于蓝色波段光从第二面101b一侧照射在图3的透过区域330上，荧光轮101朝向会聚透镜组111一侧射出已透过透过区域330的蓝色波段光。

通过上述方式的控制，光源装置60自时间T12至时间T21射出红色波段光601作为合成光600，并自时间T21至时间T22射出红色波段光和合成了绿色波段光的黄色波段光605作为合成光600。而且，光源装置60可以自时间T22至时间T31射出绿色波段光602作为合成光600，自时间T32至时间T41射出蓝色波段光603作为合成光600。自光源装置60射出的合成光600被导向合成光学系统170。而且，由于在自时间T11至时间T12和自时间T31至时间T32期间，紫外激光二极管71和蓝色激光二极管91关闭，自光源装置60不射出光源光。

此外，也可以控制光源装置60在自时间T21至时间T22的混色期间55关闭紫外激光二极管71，以使荧光轮101不射出黄色波段光。

因此，根据本实施方式，通过使用波长小于蓝色波段光的紫外波段光作为激励光，即使当激励光的一部分未激励红色荧光体311或绿色荧光体321并在荧光轮101的第一面101a一侧反射时，反射的激励光被二向色镜141反射向激励光照射装置70一侧，因而能够防止被导向合成光学系统170一侧。因此，能够防止激励光在荧光轮101射出绿色波段光和红色波段光期间(自时间T12至时间T31)混色，从而能够以简单的结构有效地提高色纯度。

(实施方式2)

下面对实施方式2进行说明。如图5所示，本实施方式的光源装置60A替代图2的荧光轮101而具有用于反射蓝色波段光的荧光轮101A，替代图3的导光光学系统140而具有将利用荧光轮101A反射的蓝色波段光导向合成光学系统170的导光光学系统140A。此外，在本实施方式的说明中，对于与实施方式1相同的构成付与相同的符号并省略或简化其说明。

使用图6对荧光轮101A进行说明。荧光轮101A具有被图6A所示的紫外波段光照射的第一面101a(荧光轮101A的正面一侧)和被图6B所示的蓝色波段光照射的第二面101b(荧光轮101A的背面一侧)。

荧光轮101A被形成为大致圆盘状。在荧光轮101A的第一面101a一侧的外周边缘附近且在周向上并排设置有红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320。红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320隔着一端侧的境界B1连续形成。在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320的另一端侧的境界B2、B3之间且在周向的延长上构成有未设置荧光发光区域的未形成区域340。因此，包括红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320的荧光发光区域被形成为大致C字的圆弧状。

而且，在荧光轮101A的第二面101b一侧的外周边缘附近沿着整个周向形成有圆环状的反射区域330A(导光区域)。在图6A的俯视图中，反射区域330A被配置在周向上且一部分与红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320重叠。因此，反射区域330A被形成为包括在第二面101b一侧与第一面101a一侧的未形成区域340和境界B1～B3附近对应的区域。

当被蓝色光源装置90射出的蓝色波段光自第二面101b照射时，反射区域330A发射蓝色波段光。

此外，图6A所示的照射区域S1表示被紫外波段光所照射的区域，图6B所示的照射区域S2表示被蓝色波段光所照射的区域。随着荧光轮101A的旋转，照射区域S1在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320上随着时间而变化，当照射区域S1位于未形成区域340上时，紫外激光二极管71关闭。而且，随着荧光轮101A的旋转，照射位置S2的位置在反射区域330A内随着时间而变化，当照射区域S2位于与第一面101a一侧的未形成区域340和境界B1～B3附近对应的反射区域330A上时，蓝色激光二极管91发光。

返回图5，蓝色光源装置90配置在荧光轮101A的第二面101b一侧。自蓝色光源装置90的蓝色激光二极管91射出的蓝色波段光被准直仪透镜73转换为平行光并被导向荧光板装置100一侧。

导光光学系统140A包括二向色镜141A、四分之一波片142、偏振光分束器143、第一反射镜144和第二反射镜145。二向色镜141A配置在荧光板装置100与合成光学系统170之间，且配置在激励光照射装置70的背面面板13一侧。二向色镜141A反射蓝色波段光和紫外波段光，并透过作为波长大于蓝色波段光的光的红色波段光和绿色波段光。

四分之一波片142配置在荧光轮101A与蓝色激光二极管91之间。四分之一波片142将入射光的相位错开90度以转换偏振光方向。自蓝色激光二极管91一侧射出的直线偏振光的蓝色波段光在透过四分之一波片142并被转换为圆偏振光之后，在荧光轮101A的反射区域330A上被反射。被反射的蓝色波段光再次透过四分之一波片142，并从圆偏振光被转换为直线偏振光，然后被导光至偏振光分束器143。两次透过四分之一波片142的蓝色波段光的偏振光方向相对于自蓝色激光二极管91射出后的最初的偏振光方向转换了90度。

偏振光分束器143配置在四分之一波片142与蓝色激光二极管91之间，并作为蓝色波段光的偏振光二向色镜发挥作用。偏振光分束器143将自蓝色激光二极管91射出的第一偏振光方向(例如P偏振光)的蓝色波段光朝向四分之一波片142一侧透过，并朝向第一反射镜144一侧反射与自四分之一波片142一侧射出的第一偏振光方向90度不同方向的第二偏振光方向(例如S偏振光)的蓝色波段光。

第一反射镜144朝向第二反射镜145一侧反射被偏振光分束器143反射的蓝色波段光。

第二反射镜145朝向二向色镜141A一侧反射被第一反射镜144反射的蓝色波段光。然后，被第二反射镜145反射的蓝色波段光被反射并被二向色镜141A导向合成光学系统170一侧。

通过这种方式，二向色镜141A朝向荧光板装置100一侧反射自激励光照射装置70射出的紫外波段光，透过并将自荧光板装置100射出的红色波段光和绿色波段光导向合成光学系统170一侧。此外，二向色镜141A反射以便将自偏振光分束器143射出的蓝色波段光导向合成光学系统170一侧。

下面利用图7对光源装置60A的控制时序图进行说明。光源装置60A在单位帧500内分时射出不同波长的光。单位帧500包括荧光轮101A可射出红色波段光的第一期间51、可射出绿色波段光的第二期间52和可射出蓝色波段光的第三期间53。

紫外激光二极管71自包括第一期间51和第二期间52的时间T1至时间T3射出紫外波段光。自紫外激光二极管71射出的紫外波段光被二向色镜141A反射并照射在荧光轮101A的红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320的一方或者两方。而且，紫外激光二极管71自包括第三期间53的时间T 3至下一单位帧500a开始的时间T4关闭。

蓝色激光二极管91自包括第一期间51、第二期间52的一部分和第三期间53的时间T31至时间T42(或者自时间T1至时间T12、自时间T31至时间T4)射出蓝色波段光。蓝色激光二极管91自作为第一期间51一部分的时间T12至作为第二期间52一部分的时间T31关闭。

自时间T31至时间T42，照射在反射区域330A上的蓝色波段光朝向四分之一波片142一侧反射，并被偏振光分束器143和两个反射镜144、145反射，然后被导向二向色镜141A。随后，蓝色波段光被二向色镜141A反射并射向合成光学系统170。

自时间T1至时间T21，紫外波段光照射在荧光轮101A的红色荧光发光区域310上，荧光轮101A射出红色波段光作为荧光。其间，自时间T1至时间T12，蓝色波段光照射在反射区域330A上，荧光轮101A经由导光光学系统140A也射出蓝色波段光。

自时间T2前后的时间T21至时间T22，由于紫外波段光的照射区域S1位于红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320的境界B1(参照图3)附近，因而紫外波段光照射在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320上。因此，荧光轮101A射出红色波段光和绿色波段光作为荧光。

自时间T22至时间T3，由于紫外波段光照射在绿色荧光发光区域320上，荧光轮101A射出绿色波段光作为荧光。其间，自时间T31至时间T3，蓝色波段光照射在反射区域330A上，荧光轮101A经由导光光学系统140A也射出蓝色波段光。

通过以上的控制，光源装置60A可以自时间T12至时间T21射出红色波段光601作为合成光600，自时间T22至时间T31射出绿色波段光602作为合成光600，在时间T3至时间T4射出蓝色波段光603作为合成光600。

而且，在混色期间54、55、56，光源装置60A可以自时间T1至时间T12(或者自时间T4至时间T42)射出混合有红色波段光和蓝色波段光的品红色波段光604作为合成光600，自时间T21至时间T22射出混合有红色波段光和绿色波段光的黄色波段光605作为合成光600，自时间T31至时间T3射出混合有绿色波段光和蓝色波段光的青色波段光606作为合成光600。自光源装置60A射出的合成光600被导光至合成光学系统170。

此外，只要使紫外激光二极管71发光并关闭蓝色激光二极管91，光源装置60A能够自时间T1至时间T12射出红色波段光601作为合成光600。并且，只要使紫外激光二极管71发光并关闭蓝色激光二极管91，光源装置60A能够自时间T31至时间T3射出绿色波段光602作为合成光600。因此，光源装置60A能够延长红色波段光601和绿色波段光602的出射期间。

此外，荧光轮101A能够在图7所示的混色期间55自蓝色激光二极管91射出蓝色波段光，从而在混色期间55射出白色光作为合成光600。

(实施方式2的变形例)

接着，参照图8对实施方式2的荧光轮101A的变形例进行说明。图8A为变形例1所涉及的荧光轮101A的第一面101a一侧(正面侧)的示意图，图8B为变形例2所涉及的荧光轮101A2的第一面101a一侧(正面侧)的示意图。在各变形例1、2中，替代图5的荧光板装置100中的荧光轮101A而使用荧光轮101A1、101A2，第二面101b一侧的反射区域的结构与荧光轮101A不同。

图8A的荧光轮101A1在第二面101b一侧具有圆弧状的反射区域330A1和反射区域330A2(导光区域)。反射区域330A1被形成为在周向上长于反射区域330A2。反射区域330A1、330A2在第二面101b一侧且在与第一面101a一侧的未形成区域340和境界B1～B3附近对应的区域间歇形成。因此，反射区域330A1、330A2配置在第二面101b一侧的周向上且一部分在俯视图中与红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320重叠。

由于荧光轮101A1为反射区域330A1、330A2间歇设置在第二面101b一侧区域的结构，从而能够使得荧光轮101A的反射区域省去一部分而成为简单结构，并能够任意射出作为混合色的青色波段光、黄色波段光、品红色波段光和白色光。

与图8A的反射区域330A1同样，图8B的荧光轮101A2在第二面101b一侧具有圆弧状的反射区域330A1(导光区域)。反射区域330A1形成在第二面101b一侧与第一面101a一侧的未形成区域340和境界B2、B3附近对应的区域。并且，与荧光轮101A1不同，荧光轮101A2在与境界B1对应的位置未形成反射区域(图8A的反射区域330A2)。因此，反射区域330A1设置在第二面101b一侧的周向上，且在俯视图中一部分与红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320重叠。

由于荧光轮101A2为在在第二面101b一侧的区域设置有反射区域330A1的结构，从而能够任意射出作为混合色的青色波段光、黄色波段光和品红色波段光，并能够使反射区域的结构比荧光轮101A1简单。

如上所述，由于光源装置60A为具有用于射出由波长与蓝色波段光不同的紫外波段光作为激励光源的紫外激光二极管71和用于反射紫外波段光的二向色镜141A的结构，因而能够防止无意中将蓝色波段光混入作为合成光600射出的红色波段光和绿色波段光中而使色纯度降低。并且，通过控制紫外激光二极管71和蓝色激光二极管91的发光时间，能够在混色期间54～56任意射出混色光。

尽管在各实施方式中对用于射出作为激励光的紫外波段光的紫外激光二极管71进行了说明，但只要是波长短于蓝色激光二极管91射出的蓝色波段光，也可以使用用于射出同色系的蓝色波段光的蓝色激光二极管替代紫外激光二极管71。通过这种方式，即使将短波长的蓝色波段光作为激励光，也可以防止激励光被二向色镜141、141A导向合成光学系统170一侧。

上面对本实施方式的光源装置60、60A和投影装置10的如下结构进行了说明，即包括蓝色光源、激励光源和荧光轮101、101A、101A1、101A2，激励光自第一面101a一侧照射在荧光发光区域上，并且蓝色波段光自与第一面101a一侧对置的第二面101b一侧照射在导光区域上。由于激励光为波长短于蓝色波段光的紫外波段光，使得光源装置60、60A和投影装置10通过使激励光与荧光分离而容易控制光路，从而能够使混色降低。因此，即使不利用色轮等调整荧光的波长成分，也能够以小型结构有效地提高色纯度。

此外，光源装置60、60A具有二向色镜141、141A，其用于将自激励光源射出的激励光导向荧光轮101、101A，并将自荧光轮101、101A、101A1、101A2射出的荧光和蓝色波段光导向导光装置175。光源装置60、60A能够容易地使作为激励光使用的荧光和蓝色波段光与激励光分离，从而减少混色。

此外，导光区域为用于透过蓝色波段光的透过区域330，二向色镜141向荧光轮101反射自激励光源射出的激励光，并向导光装置175透过自荧光发光区域射出的荧光和透过透过区域330的蓝色波段光。由于自荧光轮101一侧射出的荧光和蓝色波段光的方向大致相同，利用较少的光学构件可以将作为光源光使用的光导向合成光学系统170一侧。

荧光发光区域包括用于射出作为荧光的红色波段光的红色荧光发光区域310和用于射出作为荧光的绿色波段光的绿色荧光发光区域320。红色荧光发光区域310、绿色荧光发光区域320和透过区域330并排设置在荧光轮101的周向上。因此，通过使激励光同时照射在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320上，能够自荧光轮101射出作为光源光的黄色波段光。

光源装置60A包括配置在蓝色光源与荧光轮101A、101A1、101A2之间的四分之一波片和偏振光分束器143，其中，偏振光分束器143配置在蓝色光源与四分之一波片142之间，用于透过自蓝色光源射出的蓝色波段光并反射偏振光方向被四分之一波片142转换90度的蓝色波段光。而且，导光区域形成在第二面101b一侧且为用于反射蓝色波段光的反射区域330A、330A1、330A2，二向色镜141A向荧光轮101A、101A1、101A2反射自激励光源射出的激励光，并向导光装置175反射被偏振光分束器143反射的蓝色波段光。因此可以在荧光射出的时间使被荧光轮101A、101A1、101A2反射的蓝色波段光射出，并使混色的光作为光源装置60A的光源光任意射出。

荧光发光区域包括用于射出作为荧光的红色波段光的红色荧光发光区域310和用于射出作为荧光的绿色波段光的绿色荧光发光区域320。红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320并排设置在荧光轮101A的第一面101a一侧的周向上，反射区域330A配置在第二面101b一侧的周向上，并且一部分在俯视图中与红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320重叠。因此，激励光可以同时照射在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320上，或者可以在激励光照射在红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320上的同时射出蓝色波段光，从而能够使混色的光作为光源装置60A的光源光任意射出。

此外，由于激励光源配置在荧光轮101、101A1的第一面101a一侧，蓝色光源配置在荧光轮的第二面101b一侧，从而能够简化光源装置60、60A的结构。

由于作为激励光为紫外波段光的光源装置60、60A能够利用波长滤波器容易地使激励光和蓝色波段光的光路分离，并能够将难以识别的光用作激励光，因而能够防止荧光的色纯度降低。

此外，在上述各实施方式中，尽管作为荧光发光区域的红色荧光发光区域310和绿色荧光发光区域320被构成为邻接地配置在荧光轮101、101A1的第一面101a一侧的周向上，但并非限于该结构。

例如也可以为仅配置黄色荧光发光区域作为荧光发光区域的构成。此时，色轮配置在导光装置175的入射面的前面。用于透过蓝色波段光的蓝色透过区域、因从黄色波段光抽取绿色波段光而仅透过绿色波段光的绿色选择滤波器和因从黄色波段光抽取红色波段光而仅透过红色波段光的红色滤波器被配置在色轮的周向上。色轮与荧光轮101、101A同步旋转。

或者也可以为将绿色荧光发光区域和黄色荧光发光区域配置为荧光发光区域的构成。此时，色轮也配置在导光装置175的入射面的前面。用于透过蓝色波段光的蓝色透过区域、用于透过绿色波段光的绿色透过区域和因从黄色波段光抽取红色波段光而仅透过红色波段光的红色选择滤波器被配置在色轮的周向上。色轮与荧光轮101、101A同步旋转。

此外，以上说明的各实施方式是作为示例而示出的，并不意味着限定发明的范围。这些新的实施方式可以通过其他各种方式进行实施，并且可以在不脱离发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更。这些实施方式及其变型不仅包含于发明的范围和主要内容内，而且包含于权利要求书所记载的发明及其等同范围内。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，包括：

蓝色光源，其用于输出蓝色波段光；

激励光源，其用于射出波长短于所述蓝色光源的激励光；以及

荧光轮，其具有用于被所述激励光照射而射出荧光的荧光发光区域和用于透过或反射所述蓝色波段光的导光区域，

所述激励光自所述荧光轮的第一面一侧照射在所述荧光发光区域上，所述蓝色波段光自与所述荧光轮的所述第一面一侧对置的第二面一侧照射在所述导光区域上。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

还包括二向色镜，其将自所述激励光源射出的所述激励光导向所述荧光轮，并将自所述荧光轮射出的所述荧光和所述蓝色波段光导向导光装置。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，

所述导光区域为用于透过所述蓝色波段光的透过区域，

所述二向色镜向所述荧光轮反射自所述激励光源射出的所述激励光，并向所述导光装置透过自所述荧光发光区域射出的所述荧光和已透过所述透过区域的所述蓝色波段光。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，

所述荧光发光区域包括用于射出红色波段光作为所述荧光的红色荧光发光区域和用于射出绿色波段光作为所述荧光的绿色荧光发光区域，

所述红色荧光发光区域、所述绿色荧光发光区域和所述透过区域并排设置在所述荧光轮的周向上。

5.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，还包括：

四分之一波片，其配置在所述蓝色光源与所述荧光轮之间；以及

偏振光分束器，其配置在所述蓝色光源与所述四分之一波片之间，透过自所述蓝色光源射出的所述蓝色波段光并反射偏振光方向被所述四分之一波片转换90度后的所述蓝色波段光。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，

所述导光区域为形成在所述第二面一侧且用于反射所述蓝色波段光的反射区域，

所述二向色镜向所述荧光轮反射自所述激励光源射出的所述激励光，并向所述导光装置反射被所述偏振光分束器反射的所述蓝色波段光。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，

所述荧光发光区域包括用于射出红色波段光作为所述荧光的红色荧光发光区域和用于射出绿色波段光作为所述荧光的绿色荧光发光区域，

所述红色荧光发光区域和所述绿色荧光发光区域并排设置在所述荧光轮的所述第一面一侧的周向上，

所述反射区域设置在所述第二面一侧的周向上且一部分在俯视图中与所述红色荧光发光区域和所述绿色荧光发光区域重叠。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述激励光源配置在所述荧光轮的所述第一面一侧，

所述蓝色光源配置在所述荧光轮的所述第二面一侧。

9.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，

所述激励光为紫外波段光。

10.一种投影装置，其特征在于，包括：

权利要求1至权利要求9中任一项所述的光源装置；

显示元件，其被来自所述光源装置的光源光照射而形成图像光；

投影光学系统，其将自所述显示元件射出的所述图像光投影到屏幕上；以及

控制部，其用于控制所述显示元件和所述光源装置。

Images