JP2017146377A

JP2017146377A - 光源装置、投影装置、位置調整装置及び光源装置の位置調整方法

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Publication number: JP2017146377A
Application number: JP2016026476A
Authority: JP
Inventors: 弘樹増田; Hiroki Masuda
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2017-08-24

Abstract

【課題】輝度や色度等の光学性能を安定させた光源装置、投影装置及び位置調整方法を提供すること。
【解決手段】光源装置６０は、固体発光装置と蛍光板１０１を備える。固体発光素子は、第一波長帯域光（青色波長帯域光）を出射する。蛍光板１０１は、第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光（緑色波長帯域光）を出射する蛍光発光領域１０３と、スリット１０５ｂを備えて蛍光発光領域１０３と周方向に並設された調整領域１０５を有する。また、蛍光板１０１は、調整領域１０５へ第一波長帯域光を照射した結果出射される調整光（青色波長帯域光又は緑色波長帯域光）に応じ、移動手段により移動される。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源装置、この光源装置を備える投影装置、位置調整装置、及び光源装置の位置調整方法に関する。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置として、データプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタは、光源から出射された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子や液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させる。

また、プロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどの映像機器の普及に伴って、業務用プレゼンテーションから家庭用に至るまで、用途が拡大している。このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源としてレーザダイオード等の固体発光素子と、この固体発光素子を励起光源とする蛍光板を備える投影装置が種々開発されている。

例えば、特許文献１には、蛍光板の蛍光体層にムラがあったとしても、投影画像に対する明るさのムラを抑制し、投影画像の安定化を図る投影装置が開示されている。蛍光板は、蛍光光が最も明るくなる基準位置に、又はこの基準位置から集光部の光軸方向に沿って所定距離だけずれた位置に配置される。明るさ優先モードでは、蛍光板（蛍光ホイール）が基準位置（明るさ最高１００％の位置、略焦点位置）に配置されるように、蛍光板及びモータ（ホイールモータ）の位置が調整される。

特開２０１５−１３５４６５号公報

このような投影装置において、蛍光体の発光効率は励起光の照射密度と関連する。蛍光体に照射される励起光の照射面積が小さい場合、励起光の照射漏れを低減することはできるが、照射密度が上がることによって蛍光体の発光量が飽和して発光効率が低下する。その結果、蛍光光は、励起光の照射面積を絞っても一定以上明るくならなかったり逆に暗くなることがある。したがって、特許文献１の光源装置は、明るさ優先モードにおいて蛍光光が最も明るくなる位置を基準位置としているため、蛍光体が発光効率の低い位置で使用されている場合がある。また、発光量が飽和する位置に蛍光板がある場合、過度なエネルギーが蛍光体に加えられることにより蛍光体の寿命が短くなり蛍光発光が安定しなくなることがある。よって、このような位置における蛍光板の使用は望ましくない。

一方、蛍光体から出射される蛍光光は蛍光板と集光レンズとの距離が遠いと集光レンズへの入射漏れが多くなり、光源装置から出射される蛍光光は暗くなる。逆に蛍光板と集光レンズとの距離が近いと、蛍光板が駆動中に集光レンズと接触することも想定される。よって、安定した蛍光発光や駆動を確保するために、蛍光板の位置は励起光の焦点周辺の適度な位置に配置されることが望ましい。

本発明は、以上の点に鑑み、輝度や色度等の光学性能を安定させた光源装置、投影装置、位置調整装置及び位置調整方法を提供することを目的とする。

本発明の光源装置は、第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域とスリットを備えて前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域を有する蛍光板と、を備えることを特徴とする。

本発明の投影装置は、上述の光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明の位置調整装置は、光源装置における位置調整装置であって、前記光源装置は、第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域とスリットを備えて前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域を有する蛍光板と、を有し、前記調整領域に前記第一波長帯域光が照射された結果出射される調整光に応じ、前記蛍光板を移動させる移動手段を備える、ことを特徴とする。

本発明の位置調整方法は、第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて前記第一波長帯域光とは異なる第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域と、前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域と、を有する蛍光板と、を備える光源装置における位置調整方法であって、前記調整領域を、前記第一波長帯域光の照射領域に位置させる蛍光板位置合わせ工程と、前記蛍光板に向けて前記固体発光素子から前記第一波長帯域光が出射される出射工程と、前記調整領域に前記第一波長帯域光が照射された結果、出射される調整光を検出する検出工程と、前記調整光に応じて移動手段により前記蛍光板の位置を移動させる移動工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、輝度や色度等の光学性能を安定させた光源装置、投影装置、位置調整装置及び位置調整方法を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る投影装置を示す外観斜視図である。本発明の実施形態１に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。本発明の実施形態１に係る投影装置の内部構造を示す平面図である。本発明の実施形態１に係る蛍光板の模式図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ一部断面図である。本発明の実施形態１に係る蛍光板の位置と青色波長帯域光の入射位置の関係を示す模式図である。本発明の実施形態１に係る蛍光板の位置と蛍光光である緑色波長帯域光の明るさの関係を示す模式図である。本発明の実施形態２に係る蛍光板の位置と青色波長帯域光の入射位置の関係を示す模式図である。本発明の実施形態２に係る蛍光板の位置と透過光である青色波長帯域光の明るさの関係を示す模式図である。

（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１は、投影装置１０の外観斜視図である。なお、本実施形態において、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

そして、投影装置１０は、図１に示すように、略直方体形状であって、投影装置１０の筐体の前方の側板とされる正面パネル１２の側方に投影口を覆うレンズカバー１９を有するとともに、この正面パネル１２には複数の排気孔１７を設けている。さらに、投影装置１０は、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。

また、筐体の上面パネル１１にはキー／インジケータ部３７が設けられ、このキー／インジケータ部３７には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。

さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子やアナログＲＧＢ映像信号が入力される映像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子、音声出力端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子（群）２０が設けられている。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。なお、図示しない筐体の側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル１５や正面パネル１２には、各々複数の排気孔１７が形成されている。また、左側パネル１５の背面パネル近傍の隅部や背面パネル１３には、吸気孔１８も形成されている。

次に、投影装置１０の投影装置制御手段について図２の機能ブロック図を用いて述べる。投影装置制御手段は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。

この制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

この投影装置制御手段により、入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換されたあと、表示エンコーダ２４に出力される。

表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

表示駆動部２６は、表示素子制御手段として機能するものである。表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動する。表示駆動部２６は、光源装置６０から出射された光線束を後述の光源側光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像を形成させ、投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。

また、画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。

さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。

そして、筐体の上面パネル１１に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出される。リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。

制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。

また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御している。光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、励起光源や赤色光源装置から所定のタイミングで個別の発光制御を行い、赤色、緑色及び青色の波長帯域光を発光させる。

さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフにする等の制御も行う。

光センサ４４は、投影装置１０内に設けられており、光源装置６０の蛍光板１０１から出射された緑色及び青色の波長帯域光の照度や輝度を検出する。

次に、この投影装置１０の内部構造について図３に基づいて述べる。図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面図である。投影装置１０は、右側パネル１４の近傍に制御回路基板２４１を備えている。この制御回路基板２４１は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、投影装置１０は、制御回路基板２４１の側方、つまり、投影装置１０筐体の略中央部分に光源装置６０を備えている。さらに、投影装置１０には、光源装置６０と左側パネル１５との間に、光源側光学系１７０や投影側光学系２２０が配置されている。

光源装置６０は、赤色波長帯域光の光源である赤色光源装置１２０と、青色波長帯域光（第一波長帯域光）の光源であって励起光源である励起光照射装置７０と、緑色波長帯域光（第二波長帯域光）の光源である緑色光源装置８０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と蛍光板装置１００により構成される。また、光源装置６０には、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、赤色波長帯域光を導光する導光光学系１４０が配置されている。導光光学系１４０は、各色光源装置７０，８０，１２０から出射される各色波長帯域光を、ライトトンネル１７５の入射口に集光する。

励起光照射装置７０は、投影装置１０筐体の左右方向における略中央部分であって背面パネル１３近傍に配置される。また、励起光照射装置７０は、青色レーザダイオード７１から成る光源群、反射ミラー群７５、集光レンズ７８、ヒートシンク８１等を備える。光源群は、背面パネル１３と光軸が平行になるよう配置された複数の固体発光素子である青色レーザダイオード７１から成る。反射ミラー群７５は、各青色レーザダイオード７１からの出射光の光軸を正面パネル１２方向に９０度変換する。集光レンズ７８は、反射ミラー群７５で反射した各青色レーザダイオード７１からの出射光を集光する。また、ヒートシンク８１は、青色レーザダイオード７１と右側パネル１４との間に配置される。

光源群は、複数の青色レーザダイオード７１がマトリクス状に配列されて成る。また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ７３が夫々配置されている。また、反射ミラー群７５は、複数の反射ミラーが階段状に配列されてミラー基板７６と一体化されて位置調整を行って形成され、青色レーザダイオード７１から出射される光線束の断面積を一方向に縮小して集光レンズ７８に出射する。

ヒートシンク８１と背面パネル１３との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１とヒートシンク８１とによって青色レーザダイオード７１が冷却される。さらに、反射ミラー群７５と背面パネル１３との間にも冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって反射ミラー群７５や集光レンズ７８が冷却される。

赤色光源装置１２０は、青色レーザダイオード７１と光軸が平行となるように配置された赤色光源１２１と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、が備えられる。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する固体発光素子である赤色発光ダイオードである。そして、赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０が出射する赤色波長帯域光の光軸が励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光の光軸と、蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の光軸とが交差するように配置されている。さらに、赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１の右側パネル１４側に配置されるヒートシンク１３０を備える。ヒートシンク１３０と正面パネル１２との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１及びヒートシンク１３０によって赤色光源１２１が冷却される。

蛍光板装置１００は、蛍光板１０１、モータ１１０、第一集光レンズ１０８を含む集光レンズ群１０７、第二集光レンズ１０９、調整部１１１を備える。蛍光板１０１は、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置される。モータ１１０は、この蛍光板１０１を回転駆動させる。集光レンズ群１０７は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光板１０１に集光するとともに蛍光板１０１から背面パネル１３方向に出射される光線束を集光する。第二集光レンズ１０９は、蛍光板１０１から正面パネル１２方向に出射される光線束を集光する。また、モータ１１０と正面パネル１２との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって蛍光板装置１００等が冷却される。

蛍光板１０１は、蛍光発光領域、拡散透過領域、調整領域を有する。蛍光板１０１の蛍光発光領域における蛍光体は、励起光照射装置７０から出射される励起光である青色波長帯域光（第一波長帯域光）が照射されると蛍光光を出射する。蛍光体は、蛍光光として緑色波長帯域光（第二波長帯域光）を出射する。出射された緑色波長帯域光は、背面パネル１３側へ出射されて集光レンズ群１０７に入射する。一方、励起光照射装置７０から出射されて蛍光板１０１の拡散透過領域に入射した青色波長帯域光は、蛍光板１０１を透過し、蛍光板１０１の背面側（換言すれば、正面パネル１２側）に配置された第二集光レンズ１０９に入射する。また、調整領域は、投影装置１０が通常の画像投影を行う際には使用されず、投影装置１０の蛍光板１０１の位置を調整する際に用いられる。調整領域の使用例の詳細については、図４の説明以降で述べる。

導光光学系１４０は、赤色、緑色、青色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、導光光学系１４０には、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に第一ダイクロイックミラー１４１が配置されている。第一ダイクロイックミラー１４１は、緑色波長帯域光を反射して光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する。また、第一ダイクロイックミラー１４１は、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過する。

蛍光板１０１を透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、第二集光レンズ１０９と正面パネル１２との間には、青色波長帯域光を反射してこの青色波長帯域光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第一反射ミラー１４３が配置されている。第一反射ミラー１４３における左側パネル１５側には、集光レンズ１４６が配置される。この集光レンズ１４６の左側パネル１５側には、第二反射ミラー１４５が配置される。第二反射ミラー１４５の背面パネル１３側には、集光レンズ１４７が配置される。第二反射ミラー１４５は、第一反射ミラー１４３により反射され、集光レンズ１４６を介して入射される青色波長帯域光の光軸を背面パネル１３側に９０度変換する。第二反射ミラー１４５で反射された青色波長帯域光は、集光レンズ１４７に入射する。

一方、第一ダイクロイックミラー１４１の左側パネル１５側には、集光レンズ１４９が配置される。第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光の光軸と、この赤色波長帯域光の光軸と一致するように第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光の光軸は、集光レンズ１４９に入射する。集光レンズ１４９の左側パネル１５側であって、集光レンズ１４７の背面パネル１３側には、第二ダイクロイックミラー１４８が配置される。第二ダイクロイックミラー１４８は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して背面パネル１３側に９０度光軸を変換する。そのため、集光レンズ１４９を透過した赤色及び緑色波長帯域光は、集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。

また、第二ダイクロイックミラー１４８は、青色波長帯域光を透過させる。集光レンズ１４７を透過した青色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８を透過し、集光レンズ１７３を介してライトトンネル１７５の入射口に集光される。

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３，ライトトンネル１７５，集光レンズ１７８，光軸変換ミラー１８１，集光レンズ１８３，照射ミラー１８５，コンデンサレンズ１９５により構成される。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影側光学系２２０に向けて出射するので、投影側光学系２２０の一部ともされている。

ライトトンネル１７５の近傍の入射口には、光源光を集光する集光レンズ１７３が配置されている。集光レンズ１７３により集光された赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、ライトトンネル１７５に入射される。ライトトンネル１７５に入射された光線束は、均一な強度分布の光線束となり、集光レンズ１７８へ出射される。

ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、光軸変換ミラー１８１が配置される。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。

光センサ４４は、本図では示していないが、集光レンズ１７３とライトトンネル１７５の間の位置や、光軸変換ミラー１８１の位置に設けられ、光路上の光や光路からの漏れ光を検出する。あるいは、光軸変換ミラー１８１の光線が入射される中心の一部に光検出用のピンホールやスリット等の穴を設けて、各光を光軸変換ミラー１８１の裏面側に設けられた光センサ４４によりその穴を通して検出してもよい。スリットの径方向の幅は、蛍光発光領域の径方向の幅より小さく形成される。また、光センサ４４は、第二集光レンズ１０９から第二反射ミラー１４５の間の位置に設け、青色波長帯域光を検出してもよい。なお、光センサ４４による明るさの評価指標は輝度や照度等とすることができる。光センサ４４は、第一反射ミラー１４３の背面側または第二反射ミラー１４５の背面側に設けてもよい。

光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１の背面パネル１３側には、ヒートシンク１９０が設けられる。表示素子５１は、このヒートシンク１９０により冷却される。

光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影側光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５，可動レンズ群２３５，固定レンズ群２２５により構成される。可動レンズ群２３５は、レンズモータにより移動可能に形成される。可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。

このように投影装置１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０及び光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じた各色の光を時分割表示させることにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

つぎに、蛍光板装置１００及び蛍光板１０１について説明する。図４（ａ）は、蛍光板１０１の正面模式図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す蛍光板１０１のＩＶｂ−ＩＶｂ一部断面模式図に第一集光レンズ１０８と第二集光レンズ１０９を配置した図である。蛍光板１０１は円板状に形成される。蛍光板１０１は、モータ１１０のモータ軸１１２と接続され、このモータ１１０により回転駆動する。蛍光板１０１には、周方向に亘り青セグメントＢＳ、緑セグメントＧＳ、赤セグメントＲＳが並設される。蛍光板１０１は、青セグメントＢＳ、緑セグメントＧＳ、赤セグメントＲＳの青色波長帯域光が照射される側に、各々幅ＳＷが同じである蛍光発光領域１０３、透過領域１０４及び調整領域１０５を有する。蛍光発光領域１０３、透過領域１０４及び調整領域１０５は、基材１０２のモータ軸１１２を中心とする同径の円周上位置にそれぞれ周方向に並設される。本図では、その同径の円周上位置にある調整領域１０５に青色波長帯域光の照射領域Ｓが位置する例を示している。また、蛍光発光領域１０３、透過領域１０４及び調整領域１０５は、各々径方向の幅ＳＷが照射領域Ｓより広い円弧状に形成される。照射領域Ｓの位置が固定されたまま蛍光板１０１が回転駆動するため、青色波長帯域光は、蛍光発光領域１０３、透過領域１０４及び調整領域１０５のいずれかに異なるタイミングで照射される。

蛍光発光領域１０３は、基材１０２上に設けられる蛍光体１０３ａにより形成される。基材１０２は、例えば胴やアルミニウム等の金属である。また、青色波長帯域光が入射する側の表面１０２ａは銀蒸着等によるミラー加工がされている。蛍光体１０３ａから蛍光光として無指向に出射される緑色波長帯域光のうち、第一集光レンズ１０８側へ出射される緑色波長帯域光は、そのまま第一集光レンズ１０８に入射する。一方、無指向に出射される緑色波長帯域光のうち、基材１０２側へ出射される緑色波長帯域光は、表面１０２ａに形成されたミラー面により反射された後第一集光レンズ１０８へ入射される。よって、青色波長帯域光を蛍光体１０３ａに受けた蛍光板１０１は、第一集光レンズ１０８側に緑色波長帯域光を出射する。

透過領域１０４は、例えば、基材１０２の切欠き透光部分に透光性を有する透明基材１０４ａが嵌入されることにより形成される。この透明基材１０４ａは、ガラスや樹脂等の透明な材料で形成することができる。また、透明基材１０４ａは、表面１０２ａ側に拡散層１０４ｂを設けてもよい。この場合、拡散層１０４ｂは、透明基材１０４ａの表面をサンドブラスト等の処理により形成した微細な凹凸により形成することができる。このように、青色波長帯域光を透過領域１０４に受けた蛍光板１０１は、その青色波長帯域光を透過又は拡散透過した後に裏面側から出射させる。

調整領域１０５は、第一集光レンズ１０８に対する蛍光板１０１の相対的な位置を調整するために用いられる領域である。図３の説明で前述した通り、光源装置６０は、時分割で、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、赤色波長帯域光を出射する。光源装置６０が青色波長帯域光を出射する青セグメント期間では、透過領域１０４は照射領域Ｓに位置する。従って、励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光は、透過領域１０４へ入射する。光源装置６０が緑色波長帯域光を出射する緑セグメント期間では、蛍光発光領域１０３は照射領域Ｓに位置する。従って、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光は、蛍光発光領域１０３へ入射する。そして、光源装置６０が赤色波長帯域光を出射する赤セグメント期間では、調整領域１０５は照射領域Ｓに位置する。従って、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光は、調整領域１０５に入射可能とされている。投影装置１０の通常の使用時においては、赤セグメント期間では励起光照射装置７０は消灯する。すなわち、光源装置６０は、赤色波長帯域光を出射するための赤色光源装置１２０を別に備えているため、調整領域１０５は通常の画像投影の際には青色波長帯域光が照射されない未使用領域である。

調整領域１０５には、蛍光体１０５ａとスリット１０５ｂが設けられる。蛍光体１０５ａは、青色波長帯域光の入射面側において、スリット１０５ｂを挟んで径方向内側と外側に分かれて配置される内側の蛍光体５ａ１及び外側の蛍光体５ａ２からなる。そして、蛍光体１０５ａの内側の蛍光体５ａ１の内縁と、外側の蛍光体５ａ２の外縁から成る幅は蛍光発光領域１０３の内縁と外縁から成る幅と同じとされる。また、蛍光体１０５ａは、蛍光発光領域１０３の蛍光体１０３ａと同じ厚さで形成される。スリット１０５ｂは、調整領域１０５の幅方向（蛍光板１０１の径方向）の略中央位置に、円弧状に設けられる。この蛍光体１０５ａは、蛍光体１０３ａと同様に青色波長帯域光により励起された緑色波長帯域光を出射する。なお、調整領域１０５に形成される蛍光体１０５ａは、青色波長帯域光により励起される蛍光体であれば、緑色波長帯域光を出射する蛍光体に限らない。例えば、黄色波長帯域光を出射する蛍光体でも良い。スリット１０５ｂは、物理的な孔であってもよいし光学的に青色波長帯域光（第一波長帯域光）を透過する樹脂や硝子等の板状の透光部材であってもよい。なお、本実施形態において、スリット１０５ｂは、未使用領域である赤セグメントＲＳの間に周方向の全部の区間に亘って設けられているが、一部の区間に亘って設けてもよい。

光源装置６０は、蛍光板装置１００の移動手段を備える。蛍光板１０１は、この移動手段により蛍光板装置１００の位置を動かすことによって、画像投影を行うために最適な位置に調整することができる。蛍光板１０１は、入射してくる青色波長帯域光の光軸に対して平行方向（青色波長帯域光の進行方向または後退方向）に移動される。

移動手段が自動である場合、例えば、制御部３８は適宜のモータ（図示せず）により蛍光板装置１００の位置を移動調整する図示しない位置調整装置を制御する。移動手段が手動である場合、モータ１１０やその固定部材等は、ねじが挿入される長孔等を有しており、使用者が光源装置６０や投影装置１０の筐体に対してモータ１１０の固定位置を手動で調整する。

つぎに、蛍光板１０１の位置調整方法について説明する。なお、ここでは位置確認を行うための青色波長帯域光の発光制御や、蛍光板１０１の移動手段として、制御部３８の指示により自動で行う場合について説明するが、手動により行った場合も同様の手順により行うことができる。この蛍光板１０１の位置調整は、例えば工場出荷時や初期設定のような投影装置１０が使用される前に行うことができる。

図５は、蛍光板１０１の位置と青色波長帯域光の入射位置の関係を示す模式図である。本実施形態の位置調整方法では、まず、照射領域Ｓに調整領域１０５の位置を合わせる蛍光板位置合わせ工程が行われる。制御部３８は、モータ１１０を制御して照射領域Ｓの位置に調整領域１０５が位置するように蛍光板１０１を回転させる。

つぎに、励起光照射装置７０からの青色波長帯域光ＢＬの出射工程と、青色波長帯域光ＢＬが調整領域１０５に照射された結果、出射される調整光の検出工程が行われる。

青色波長帯域光ＢＬの出射工程で、青色レーザダイオード７１は、青色波長帯域光ＢＬを出射する。青色波長帯域光ＢＬは、第一集光レンズ１０８で集光された後、蛍光板１０１の調整領域１０５に入射する。ここで、第一集光レンズ１０８からの蛍光板１０１の位置と、蛍光板１０１から出射する緑色波長帯域光の明るさとの関係について、第一集光レンズ１０８からの距離が異なる３箇所の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を例に説明する。

蛍光板１０１が第一集光レンズ１０８に最も近い位置Ｐ１にある場合、第一集光レンズ１０８から入射される青色波長帯域光（第一波長帯域光）ＢＬは、一部がスリット１０５ｂを透過し、一部が蛍光体１０５ａに照射される。スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光ＢＬは、蛍光板１０１の裏面側から第二集光レンズ１０９へ向かって出射される。蛍光体１０５ａに照射された一部の青色波長帯域光ＢＬは、蛍光体１０５ａを励起する。そのため、蛍光体１０５ａは、蛍光光として緑色波長帯域光（第二波長帯域光）を第一集光レンズ１０８側へ向けて出射する。この蛍光体１０５ａから出射された緑色波長帯域光は、蛍光板１０１の位置調整用の調整光として利用される。

調整光の検出工程では、青色波長帯域光ＢＬが調整領域１０５に照射された結果出射される緑色波長帯域光（調整光）を、蛍光板１０１の位置毎に投影装置１０内部の光センサ４４や外部の光センサにより検出したり、使用者の目視による判定で検出する。

図６は、蛍光板１０１の位置と蛍光光である緑色波長帯域光の明るさの関係を示す模式図である。本図において、横軸は蛍光板１０１の第一集光レンズ１０８からの位置（距離）を示し、縦軸は蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の明るさを示す。

蛍光板１０１の位置が第一集光レンズ１０８に近い位置Ｐ１にあるとき、図６に示すように蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の明るさは、第一集光レンズ１０８に入射する緑色波長帯域光の漏れ光が比較的少なく明るさＬ１を示す。

また、位置Ｐ１は、青色波長帯域光ＢＬが焦点Ｆで集光する前の位置である。そのため、蛍光板１０１を位置Ｐ１よりさらに第一集光レンズ１０８側へ近づけると、蛍光体１０５ａに照射される青色波長帯域光は径方向の内側や外側にはみ出る場合がある。そのため本図では、蛍光板１０１を位置Ｐ１より第一集光レンズ１０８側へ近づけていくと、緑色波長帯域光の明るさがある位置で最大（明るさＬ４）となり、その後弱くなる。

蛍光板１０１が第一集光レンズ１０８に位置Ｐ１の次に近い位置Ｐ２にある場合、第一集光レンズ１０８から入射される青色波長帯域光ＢＬは、その照射領域Ｓ２が位置Ｐ１における照射領域Ｓ１よりも小さくなるため、主にスリット１０５ｂを透過し、蛍光体１０５ａにはほとんど照射されない。本図の位置Ｐ２では、青色波長帯域光ＢＬの焦点Ｆの位置はほぼ蛍光体１０５ａの表面上位置となっている。スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光ＢＬは、蛍光板１０１の裏面側から第二集光レンズ１０９へ向かって出射される。蛍光体１０５ａに照射されたわずかな青色波長帯域光ＢＬは蛍光体１０５ａを励起し、蛍光体１０５ａは蛍光光として緑色波長帯域光を第一集光レンズ１０８側へ出射する。

このような蛍光板１０１の位置Ｐ２にあるとき、図６に示すように蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光は最も暗い明るさＬ２を示す。

蛍光板１０１が第一集光レンズ１０８に位置Ｐ２の次に近い位置Ｐ３にある場合、第一集光レンズ１０８から入射される青色波長帯域光ＢＬは、一部がスリット１０５ｂを透過し、一部が蛍光体１０５ａに照射される。スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光ＢＬは、蛍光板１０１の裏面側から第二集光レンズ１０９へ向かって出射される。蛍光体１０５ａに照射された青色波長帯域光ＢＬは、蛍光体１０５ａを励起し、蛍光体１０５ａは蛍光光として緑色波長帯域光を出射する。

このような蛍光板１０１の位置Ｐ３にあるとき、図６に示すように蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光は、位置Ｐ２よりも明るい明るさＬ３となる。蛍光板１０１を第一集光レンズ１０８からさらに遠ざけると、緑色波長帯域光は蛍光体１０５ａから拡散しながら出射されるため、第一集光レンズ１０８に入射しない漏れ光が多くなって暗くなる。

調整光の検出工程の後に、蛍光板１０１を最適位置に調整するための基準位置同定工程が行われる。本実施形態では、蛍光板１０１の位置と緑色波長帯域光の明るさが図６に示したような関係にあることから、蛍光板１０１を焦点Ｆの付近に移動させて緑色波長帯域光の明るさが最小値となる位置Ｐ２を基準位置として同定する。

つぎに、蛍光板１０１の最適位置への移動工程が行われる。移動工程では、位置Ｐ２を基準位置として、蛍光板１０１を設計上決められた位置である最適位置に移動させる。最適位置は、第一集光レンズ１０８から焦点Ｆまでの焦点距離や、光源装置６０の出射光として要求される緑色波長帯域光や青色波長帯域光の明るさや均一性に応じて適宜定めることができる。

例えば、設計上の最適位置は、蛍光板１０１を基準位置から所定距離移動させた位置とすることができる。すなわち最適位置は、基準位置から第一集光レンズ１０８側に予め定めた絶対距離又は相対距離だけ移動させた位置とすることができる。

最適位置を基準位置から絶対距離だけ移動させた位置とした場合、まず基準位置（位置Ｐ２）を求めた後、蛍光板１０１を第一集光レンズ１０８側に予め定めた絶対距離だけ移動させることにより位置調整を行うことができる。

最適位置を基準位置から相対距離だけ移動させた位置とした場合、例えば図５及び図６において、最適位置は、明るさが最小となる基準位置と最大となる位置の間の予め定めた比率の位置とすることができる。よって、例えばその予め定めた比率を半分とする場合では、まず光センサ４４により基準位置である緑色波長帯域光の明るさが最小（明るさＬ２）となる位置Ｐ２と最大（明るさＬ４）となる位置を求めた後、蛍光板１０１をその明るさが最小（明るさＬ２）となる位置Ｐ２と最大（明るさＬ４）となる位置の中間の位置に移動させることにより位置調整が行われる。

また、蛍光板１０１の最適位置は、蛍光板１０１を図６で求めた基準の位置Ｐ２から第一集光レンズ１０８方向へ動かしていき、緑色波長帯域光が所定の明るさ以上で検出される位置としてもよい。

なお、これとは逆に、蛍光板１０１の最適位置は、蛍光板１０１を第一集光レンズ１０８側の位置から基準位置側へ近づけていき、緑色波長帯域光の明るさが所定の明るさ以下となった位置としてもよい。

以上、蛍光板１０１のうち通常の画像投影の際には利用されない未使用領域を調整領域１０５として利用し、この調整領域１０５にスリット１０５ｂを設けた蛍光板１０１について説明した。蛍光板１０１は、その調整領域１０５に青色波長帯域光を照射しながら位置調整を行うことができる。このような未使用領域に蛍光板１０１の位置を調整するための機能を設けているため、通常の画像投影の際の動作に影響を与えることがなく、励起光照射装置７０からの出射光を利用した蛍光板１０１の位置調整を行うことができる。

このように、光源装置の位置調整方法は、第一波長帯域光を出射する固体発光素子（青色レーザダイオード７１）と、第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第一波長帯域光とは異なる第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域１０３と、蛍光発光領域１０３と周方向に並設された調整領域１０５と、を有する蛍光板１０１と、を備える光源装置の調整領域１０５を、第一波長帯域光の照射領域に位置させる蛍光板位置合わせ工程と、蛍光板１０１の回転に対応して蛍光板１０１に向けて固体発光素子（青色レーザダイオード７１）から第一波長帯域光が出射される出射工程と、調整領域１０５に第一波長帯域光が照射された結果、出射される調整光を検出する検出工程と、調整光に応じて移動手段により蛍光板１０１の位置を移動させる移動工程と、を含んでいる。

実施形態１において、調整領域１０５は、蛍光体１０５ａとスリット１０５ｂが設けられる構成とした。この構成で実施できる蛍光板１０１の位置調整は、青色波長帯域光ＢＬの光軸方向における位置調整だけに限らない。蛍光板１０１の径方向の位置調整を行う際においても、蛍光体５ａ１と蛍光体５ａ２との間にスリット１０５ｂが形成されているので、最適な位置を特定することができる。

なお、実施形態１において、赤セグメントＲＳに位置する調整領域１０５は、緑セグメントＧＳに位置する蛍光体１０３ａと同様に、スリット１０５ｂを設けずに、所定の幅ＳＷ方向全域に蛍光体１０５ａが形成されていても良い。

この場合は、蛍光板１０１を焦点Ｆの付近に移動させて緑色波長帯域光の明るさが最小値となる位置Ｐ２を基準位置として同定する。次に、予め定められた所定量の距離だけ蛍光板１０１を第一集光レンズ１０８に近づけることで、最適な位置とすることができる。この最適な位置とは、スクリーンに蛍光光を投影した際のスクリーンの中央付近における光量と、スクリーン内の周囲に位置する周辺光量と、の両方を鑑みて面的に最も明るい状態となる位置である。

（実施形態２）
つぎに、本発明の実施形態２について説明する。図７は、蛍光板１０１Ａの位置と青色波長帯域光の入射位置の関係を示す模式図である。

本実施形態では、実施形態１の蛍光板１０１の代わりに蛍光板１０１Ａを用い、蛍光板１０１Ａの適切な位置を、スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光を検出することにより調整する位置調整方法について説明する。また、本実施形態は、調整領域１０５Ａに図４及び図５に示した蛍光板１０１のような蛍光体１０５ａを設けない例である。なお、以下の説明において、実施形態１と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略又は簡略化する。

本実施形態の位置調整方法では、まず、実施形態１と同様の照射領域Ｓに調整領域１０５Ａの位置を合わせる蛍光板位置合わせ工程が行われる。

つぎに、励起光照射装置７０からの青色波長帯域光ＢＬの出射工程と、青色波長帯域光ＢＬが調整領域１０５Ａに照射された結果出射される調整光の検出工程が行われる。

青色波長帯域光ＢＬの出射する出射工程で、青色レーザダイオード７１は、青色波長帯域光ＢＬを出射する。青色波長帯域光ＢＬは、第一集光レンズ１０８で集光された後、蛍光板１０１Ａの調整領域１０５Ａに入射する。ここで、第一集光レンズ１０８からの蛍光板１０１の位置と、蛍光板１０１Ａから出射する青色波長帯域光の明るさとの関係について、蛍光板１０１Ａの第一集光レンズ１０８からの距離が異なる３箇所の位置Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７を例に説明する。

蛍光板１０１Ａの位置が第一集光レンズ１０８に近い位置Ｐ５にある場合、第一集光レンズ１０８から入射される青色波長帯域光ＢＬ（第一波長帯域光）は、一部がスリット１０５ｂを透過し、一部が表面１０２ａに照射される。スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光ＢＬは、蛍光板１０１Ａの裏面側から第二集光レンズ１０９へ向かって出射される。このスリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光ＢＬは、蛍光板１０１Ａの位置調整用の調整光として利用される。表面１０２ａに照射された青色波長帯域光ＢＬは、第一集光レンズ１０８側へ反射する。

調整光の検出工程では、青色波長帯域光ＢＬが調整領域１０５Ａに照射された結果スリット１０５ｂを介して出射される青色波長帯域光（調整光）を、実施形態１と同様に蛍光板１０１の位置毎に投影装置１０内部の光センサ４４や外部の光センサにより検出したり、使用者の目視による判定で検出する。

図８は、蛍光板１０１Ａの位置と透過光である青色波長帯域光の明るさの関係を示す図である。本図では、横軸は蛍光板１０１Ａの第一集光レンズ１０８からの位置（距離）を示し、縦軸は蛍光板から出射される青色波長帯域光の明るさを示す。なお、本図は図６と同様に、一例を示したものである。

蛍光板１０１Ａの位置Ｐ５にあるとき、図８に示すように蛍光板１０１Ａから出射される青色波長帯域光の明るさは、明るさＬ５を示す。蛍光板１０１Ａが第一集光レンズ１０８に近い場合、蛍光板１０１Ａに照射される青色波長帯域光の照射領域はＳ５となって照射密度が低くなり、スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光の第二集光レンズ１０９への入射光量は減少する。

蛍光板１０１が第一集光レンズ１０８に位置Ｐ５の次に近い位置Ｐ６にある場合、第一集光レンズ１０８から入射される青色波長帯域光ＢＬは、その照射領域Ｓ６が位置Ｐ５における照射領域Ｓ５よりも小さくなり、主にスリット１０５ｂを透過するため表面１０２ａ上にはほとんど照射されない。位置Ｐ６は、青色波長帯域光ＢＬの焦点Ｆがスリット１０５ｂ内となる位置である。スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光ＢＬは、蛍光板１０１Ａの裏面側から第二集光レンズ１０９へ向かって出射される。表面１０２ａに照射されたわずかな青色波長帯域光ＢＬは、第一集光レンズ１０８側に反射する。

このような蛍光板１０１の位置Ｐ６にあるとき、図８に示すように蛍光板１０１Ａからスリット１０５ｂを介して出射される青色波長帯域光の明るさは最大（明るさＬ６）となる。

蛍光板１０１が第一集光レンズ１０８に位置Ｐ６の次に近い位置Ｐ７にある場合、第一集光レンズ１０８から入射される青色波長帯域光ＢＬは、一部がスリット１０５ｂを透過し、一部が表面１０２ａ上に照射される。スリット１０５ｂを透過した青色波長帯域光ＢＬは、蛍光板１０１Ａの裏面側から第二集光レンズ１０９へ向かって出射される。表面１０２ａ上に照射された青色波長帯域光ＢＬは、第一集光レンズ１０８側へ反射する。

このような蛍光板１０１Ａの位置Ｐ７にあるとき、図８に示すように蛍光板１０１Ａから出射される青色波長帯域光は、位置Ｐ６よりも暗い明るさＬ７となる。本図では、位置Ｐ５と位置Ｐ７における明るさＬ５，Ｌ７が同じとなる例を示している。

調整光の検出工程の後に、蛍光板１０１Ａを最適位置に調整するための基準位置同定工程が行われる。本実施形態では、蛍光板１０１Ａの位置と青色波長帯域光の明るさが図８に示したような関係にあることから、蛍光板１０１Ａを焦点Ｆの付近に移動させて青色波長帯域光の明るさが最大値となる位置Ｐ６を基準位置として同定する。

つぎに、蛍光板１０１の最適位置への移動工程が行われる。移動工程では、青色波長帯域光の明るさが最大値となる位置Ｐ６を基準位置として、実施形態１と同様に、蛍光板１０１Ａを設計上決められた位置である最適位置へ移動させる。最適位置は、第一集光レンズ１０８から焦点Ｆまでの焦点距離や、光源装置６０の出射光として要求される緑色波長帯域光や青色波長帯域光の明るさや均一性に応じて適宜定めることができる。

以上、本実施形態によると、蛍光板１０１Ａの調整領域１０５Ａには蛍光体１０５ａを設けていないため、蛍光板１０１Ａの製造コストを抑えることができる。また、青色波長帯域光ＢＬの照射領域Ｓの中心とスリット１０５ｂの径方向におけるずれ量に応じてスリット１０５ｂを透過する青色波長帯域光の明るさが減少するように変化するため、スリット１０５ｂを透過したこの青色波長帯域光を検出することで蛍光板１０１Ａの径方向のずれを容易に調整することができる。

なお、各実施形態において、投影装置１０が外部のスクリーン等の投影面に設けた光センサにより青色波長帯域光又は緑色波長帯域光を検出してもよい。投影装置１０外部の投影面において光を検出する場合は、投影装置１０から出射される光を投影面において直接センサに入射させてもよいし、投影面にて散乱した光を間接的に検出させてもよい。また、投影装置１０外部において光の明るさを確認する場合は、使用者による感覚評価により調整光を評価してもよい。

また、実施形態２では、調整領域１０５に蛍光体１０５ａを設けない構成としたが、実施形態１と同様に調整領域１０５に蛍光体１０５ａを設ける構成としてもよい。これにより、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光の両方を検出して基準位置を求めることができる。

また、各実施形態では、蛍光板１０１は、周方向に亘って蛍光発光領域１０３、透過領域１０４、調整領域１０５を並設させた構成としたが、蛍光発光領域１０３及び調整領域１０５を設けて透過領域１０４を設けない構成としてもよい。この場合、光源装置６０は、青色波長帯域光の光源を励起光照射装置７０とせずに、別途青色波長帯域光出射用の青色光源装置を備える。よって、緑色波長帯域光を発光させるための蛍光体１０３ａの面積が広くなり青色波長帯域光が照射される領域を分散させて、蛍光体の寿命を長くすることができる。

また、蛍光板１０１，１０１Ａの位置調整の際、青色レーザダイオード７１は、出力強度を画像投影を行う通常の使用時よりも抑えて、青色波長帯域光を出射してもよい。こうすることで、蛍光体１０５ａの寿命を長くすることができる。

また、蛍光板１０１，１０１Ａの位置確認のために、青色波長帯域光を蛍光板１０１，１０１Ａを回転させながら調整領域１０５に照射してもよい。この場合、青色波長帯域光は、青色レーザダイオード７１から蛍光板１０１，１０１Ａの回転周期と同期させて出射される。

あるいは、蛍光板１０１，１０１Ａの回転を停止させた状態で、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光を調整してもよい。蛍光板１０１，１０１Ａを停止して調整した場合には、位置調整のために青色波長帯域光を時分割で発光させる必要がないため、高感度の光検出を行うことができる。

また、各実施形態で、青色波長帯域光の照射領域Ｓを絞って集光しても発光量が飽和しないような場合、緑色波長帯域光の明るさが最も低くなる位値又は青色波長帯域光の明るさが最も高くなる位置を蛍光板１０１，１０１Ａの最適位置としてもよい。

以上、本発明の各実施形態について説明した。第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域１０３とスリット１０５ｂを備えて蛍光発光領域１０３と周方向に並設された調整領域１０５を備える、光源装置６０及びこの光源装置６０を備えた投影装置１０は、通常の画像投影の際に光の出射に使用されない未使用領域を調整領域１０５に利用して蛍光板１０１，１０１Ａを最適な位置に調整することができ、製品の輝度や色度等の光学特性の安定した光源装置６０及び投影装置１０とすることができる。

また、蛍光体１０５ａがスリット１０５ｂの径方向内側と外側に配置されて、励起された第二波長帯域光を蛍光板１０１，１０１Ａの位置に応じた調整光として出射する光源装置６０は、蛍光板１０１，１０１Ａの表面付近に励起光の焦点Ｆがあるときは調整光が検出されず、蛍光板１０１，１０１Ａが第一集光レンズ１０８に近いと調整光が検出されるという２値判断が可能なため、蛍光板１０１,１０１Ａの位置調整を容易に行うことができる。

また、蛍光板１０１，１０１Ａが、スリット１０５ｂを透過した第一波長帯域光を蛍光板１０１，１０１Ａの位置に応じた調整光として出射する光源装置６０は、蛍光板１０１，１０１Ａの位置調整を容易に行うことができる。

また、スリット１０５ｂが円弧状に設けられた孔又は透光部材である光源装置６０は、蛍光板１０１，１０１Ａ上に簡単な構成でスリット１０５ｂを設けることができる。

また、第一波長帯域光を透過する透過領域１０４をさらに備える光源装置６０は、第一波長帯域光を緑色波長帯域光の励起用としても、青色波長帯域光の光源としても用いることができる。そのため、部品点数の少ない小型化した光源装置６０や投影装置１０を構成することができる。

また、赤色波長帯域光を出射する赤色光源を備え、第一波長帯域光が青色波長帯域光であり、第二波長帯域光が緑色波長帯域光である、光源装置６０は、緑色波長帯域光、赤色波長帯域光及び青色波長帯域光の３原色を加法混色により画像形成用の光源光として用いることができる。

また、蛍光板１０１，１０１Ａから出射された調整光の輝度又は照度を検出する光センサ４４を備える光源装置６０は、出射第一波長帯域光及び第二波長帯域光の明るさを定量的に評価して、基準位置等を求めることができる。したがって、蛍光板１０１を最適な位置に設置することができ、製品の輝度や色度等の光学特性を安定した光源装置６０とすることができる。

また、光源装置において、調整領域１０５へ第一波長帯域光を照射した結果出射される調整光に応じ、蛍光板１０１（蛍光板装置１００）を移動させる移動手段を備える、位置調整装置は、通常使用時における光学性能には影響を与えることなく第一波長帯域光（青色波長帯域光）又は第二波長帯域光（緑色波長帯域光）の明るさにより自動又は手動で蛍光板１０１を移動させることができる。

調整領域１０５を照射領域Ｓに位置させる蛍光板位置合わせ工程と、蛍光発光領域１０３と調整領域１０５を有する蛍光板１０１，１０１Ａに向けて固体発光素子７１から第一波長帯域光が出射される出射工程と、調整領域１０５に第一波長帯域光が照射された結果出射される調整光を検出する検出工程と、調整光に応じて移動手段による蛍光板１０１，１０１Ａの位置を移動させる移動工程と、を含む位置調整方法は、通常の画像投影の際には光の出射に使用されない未使用領域を調整領域１０５に使用しているため、通常使用時における光学性能には影響を与えることなく青色波長帯域光又は緑色波長帯域光の明るさにより基準位置を求めることができる。よって、蛍光板１０１，１０１Ａを最適な位置に調整し、製品の輝度や色度等の光学特性の安定した位置調整方法を提供することができる。

スリット１０５ｂの径方向内側と外側に配置された蛍光体１０５ａが、第一波長帯域光により励起されて調整光として出射する第二波長帯域光の輝度又は照度が最も暗くなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含む位置調整方法は、蛍光板１０１，１０１Ａの表面付近に励起光の焦点Ｆがあるときは調整光が検出されず、蛍光板１０１，１０１Ａが第一集光レンズ１０８に近いと調整光が検出されるという２値判断が可能なため、蛍光板１０１,１０１Ａの位置調整を容易に行うことができる。

蛍光板１０１，１０１Ａが調整光として出射するスリット１０５ｂを透過した第一波長帯域光の輝度又は照度が最も明るくなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含む位置調整方法は、蛍光板１０１，１０１Ａの位置調整を励起光の入射方向に平行な方向に対して容易に行うことができる。

また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、
前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域とスリットを備えて前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域を有する蛍光板と、
を備えることを特徴とする光源装置。
［２］前記蛍光板は、前記蛍光体が前記スリットの径方向内側と外側に配置されて、前記第一波長帯域光により励起された前記第二波長帯域光を前記蛍光板の位置に応じた調整光として出射することを特徴とする上記［１］に記載の光源装置。
［３］前記蛍光板は、前記スリットを透過した前記第一波長帯域光を前記蛍光板の位置に応じた調整光として出射することを特徴とする上記［１］又は上記［２］に記載の光源装置。
［４］前記スリットは、円弧状に設けられた孔又は透光部材であることを特徴とする上記［１］乃至上記［３］の何れかに記載の光源装置。
［５］前記蛍光発光領域及び前記スリットと周方向に亘り並設される前記第一波長帯域光を透過する透過領域を備えることを特徴とする上記［１］乃至上記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］赤色波長帯域光を出射する赤色光源を備え、
前記第一波長帯域光は、青色波長帯域光であり、
前記第二波長帯域光は、緑色波長帯域光である、
ことを特徴とする上記［１］乃至上記［５］の何れかに記載の光源装置。
［７］前記蛍光板から出射された前記調整光の輝度又は照度を検出するセンサを備えることを特徴とする上記［２］又は上記［３］に記載の光源装置。
［８］上記［１］乃至上記［７］の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。
［９］光源装置における位置調整装置であって、
前記光源装置は、第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域とスリットを備えて前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域を有する蛍光板と、を有し、
前記調整領域に前記第一波長帯域光が照射された結果出射される調整光に応じ、前記蛍光板を移動させる移動手段を備える、
ことを特徴とする位置調整装置。
［１０］第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて前記第一波長帯域光とは異なる第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域と、前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域と、を有する蛍光板と、を備える光源装置における位置調整方法であって、
前記調整領域を、前記第一波長帯域光の照射領域に位置させる蛍光板位置合わせ工程と、
前記蛍光板に向けて前記固体発光素子から前記第一波長帯域光が出射される出射工程と、
前記調整領域に前記第一波長帯域光が照射された結果、出射される調整光を検出する検出工程と、
前記調整光に応じて移動手段により前記蛍光板の位置を移動させる移動工程と、
を含むことを特徴とする光源装置の位置調整方法。
［１１］前記光源装置は、
赤色波長帯域光を出射する赤色光源を備え、
前記第一波長帯域光は、青色波長帯域光であり、
前記第二波長帯域光は、緑色波長帯域光である、
ことを特徴とする上記［１０］に記載の光源装置の位置調整方法。
［１２］前記蛍光板から出射された前記調整光の輝度又は照度を検出するセンサを備えることを特徴とする上記［１０］又は上記［１１］に記載の光源装置の位置調整方法。
［１３］前記蛍光板が前記調整光として出射する前記蛍光体を反射した前記第二波長帯域光の輝度又は照度が最も明るくなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含むことを特徴とする上記［１０］乃至上記［１２］の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
［１４］前記調整領域は、スリットと、前記スリットを挟んで径方向内側と外側に蛍光体が配置され、
前記蛍光体は、前記第一波長帯域光により励起されて前記調整光として出射する前記第二波長帯域光の輝度又は照度が最も暗くなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含むことを特徴とする上記［１０］乃至上記［１２］の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
［１５］前記調整領域は、スリットと、前記スリットを挟んで径方向内側と外側に蛍光体が配置され、
前記蛍光板が前記調整光として出射する前記スリットを透過した前記第一波長帯域光の輝度又は照度が最も明るくなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含むことを特徴とする上記［１０］乃至上記［１２］の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
［１６］前記スリットは、円弧状に設けられた孔又は前記第一波長帯域光を透過する透光部材であることを特徴とする上記［１４］又は上記［１５］に記載の光源装置の位置調整方法。
［１７］前記蛍光発光領域及び前記スリットと周方向に亘り並設される前記第一波長帯域光を透過する透過領域を備えることを特徴とする上記［１４］乃至上記［１６］の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
［１８］前記移動工程は、前記基準位置を基準として、前記蛍光板を予め定められた位置である最適位置に移動させることを特徴とする上記［１３］乃至上記［１７］の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。

１０投影装置１１上面パネル
１２正面パネル１３背面パネル
１４右側パネル１５左側パネル
１７排気孔１８吸気孔
１９レンズカバー２１入出力コネクタ部
２２入出力インターフェース２３画像変換部
２４表示エンコーダ２５ビデオＲＡＭ
２６表示駆動部３１画像圧縮／伸長部
３２メモリカード３５Ｉｒ受信部
３６Ｉｒ処理部３７キー／インジケータ部
３８制御部４１光源制御回路
４３冷却ファン駆動制御回路４４光センサ
４５レンズモータ４７音声処理部
４８スピーカ５１表示素子
６０光源装置
７０励起光照射装置７１青色レーザダイオード（固体発光素子）
７３コリメータレンズ７５反射ミラー群
７６ミラー基板７８集光レンズ
８０緑色光源装置８１ヒートシンク
１００蛍光板装置１０１，１０１Ａ蛍光板
１０２基材１０２ａ表面
１０３蛍光発光領域１０３ａ，１０５ａ蛍光体
１０４透過領域１０４ａ拡散層
１０５，１０５Ａ調整領域１０５ｂスリット
１０７集光レンズ群１０８第一集光レンズ
１０９第二集光レンズ１１０モータ
１１２モータ軸
１２０赤色光源装置１２１赤色光源（固体発光素子）
１２５集光レンズ群１３０ヒートシンク
１４０導光光学系１４１第一ダイクロイックミラー
１４３第一反射ミラー１４５第二反射ミラー
１４６集光レンズ１４７集光レンズ
１４８第二ダイクロイックミラー１４９集光レンズ
１７０光源側光学系１７３集光レンズ
１７５ライトトンネル１７８集光レンズ
１８１光軸変換ミラー１８３集光レンズ
１８５照射ミラー１９０ヒートシンク
１９５コンデンサレンズ２２０投影側光学系
２２５固定レンズ群２３５可動レンズ群
２４１制御回路基板２６１冷却ファン
５ａ１，５ａ２蛍光体
ＢＬ青色波長帯域光Ｆ焦点
Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ５〜Ｐ７位置Ｓ１〜Ｓ３，Ｓ５〜Ｓ７照射領域
Ｌ１〜Ｌ７明るさＢＳ青セグメント
ＧＳ緑セグメントＲＳ赤セグメント

Claims

第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、
前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域とスリットを備えて前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域を有する蛍光板と、
を備えることを特徴とする光源装置。
前記蛍光板は、前記蛍光体が前記スリットの径方向内側と外側に配置されて、前記第一波長帯域光により励起された前記第二波長帯域光を前記蛍光板の位置に応じた調整光として出射することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
前記蛍光板は、前記スリットを透過した前記第一波長帯域光を前記蛍光板の位置に応じた調整光として出射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
前記スリットは、円弧状に設けられた孔又は透光部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光源装置。
前記蛍光発光領域及び前記スリットと周方向に亘り並設される前記第一波長帯域光を透過する透過領域を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。
赤色波長帯域光を出射する赤色光源を備え、
前記第一波長帯域光は、青色波長帯域光であり、
前記第二波長帯域光は、緑色波長帯域光である、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光源装置。
前記蛍光板から出射された前記調整光の輝度又は照度を検出するセンサを備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光源装置。
請求項１乃至請求項７の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。
光源装置における位置調整装置であって、
前記光源装置は、第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域とスリットを備えて前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域を有する蛍光板と、を有し、
前記調整領域に前記第一波長帯域光が照射された結果出射される調整光に応じ、前記蛍光板を移動させる移動手段を備える、
ことを特徴とする位置調整装置。
第一波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記第一波長帯域光により蛍光体が励起されて前記第一波長帯域光とは異なる第二波長帯域光を出射する蛍光発光領域と、前記蛍光発光領域と周方向に並設された調整領域と、を有する蛍光板と、を備える光源装置における位置調整方法であって、
前記調整領域を、前記第一波長帯域光の照射領域に位置させる蛍光板位置合わせ工程と、
前記蛍光板に向けて前記固体発光素子から前記第一波長帯域光が出射される出射工程と、
前記調整領域に前記第一波長帯域光が照射された結果、出射される調整光を検出する検出工程と、
前記調整光に応じて移動手段により前記蛍光板の位置を移動させる移動工程と、
を含むことを特徴とする光源装置の位置調整方法。
前記光源装置は、
赤色波長帯域光を出射する赤色光源を備え、
前記第一波長帯域光は、青色波長帯域光であり、
前記第二波長帯域光は、緑色波長帯域光である、
ことを特徴とする請求項１０に記載の光源装置の位置調整方法。
前記蛍光板から出射された前記調整光の輝度又は照度を検出するセンサを備えることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の光源装置の位置調整方法。
前記蛍光板が前記調整光として出射する前記蛍光体を反射した前記第二波長帯域光の輝度又は照度が最も明るくなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含むことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
前記調整領域は、スリットと、前記スリットを挟んで径方向内側と外側に蛍光体が配置され、
前記蛍光体は、前記第一波長帯域光により励起されて前記調整光として出射する前記第二波長帯域光の輝度又は照度が最も暗くなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含むことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
前記調整領域は、スリットと、前記スリットを挟んで径方向内側と外側に蛍光体が配置され、
前記蛍光板が前記調整光として出射する前記スリットを透過した前記第一波長帯域光の輝度又は照度が最も明るくなる位置を基準位置として同定する基準位置同定工程を含むことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
前記スリットは、円弧状に設けられた孔又は前記第一波長帯域光を透過する透光部材であることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の光源装置の位置調整方法。
前記蛍光発光領域及び前記スリットと周方向に亘り並設される前記第一波長帯域光を透過する透過領域を備えることを特徴とする請求項１４乃至請求項１６の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。
前記移動工程は、前記基準位置を基準として、前記蛍光板を予め定められた位置である最適位置に移動させることを特徴とする請求項１３乃至請求項１７の何れかに記載の光源装置の位置調整方法。