JP2021018410A - 光源装置及び投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型の光源装置及び投影装置を提供する。【解決手段】光源装置６０は、第１波長帯域光を出射する励起光照射装置７００の青色レーザダイオード７１と、第２波長帯域光を出射する赤色光源装置１２０の赤色光源１２１と、一方の面側から入射した第１波長帯域光を受けて、第１波長帯域光と第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光に変換し、第３波長帯域光を他方の面側から出射する波長変換領域１０２と、一方の面側から入射した第１波長帯域光を他方の面側から出射する透光領域１０３と、が周方向に並設される蛍光ホイール１０１と、第１波長帯域光及び第２波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射するダイクロイックミラー１４６と、を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、光源装置と、この光源装置を備える投影装置に関する。

従来から、青色波長帯域光を出射する青色光源装置と、青色光源装置からの光を励起光として緑色波長帯域光を出射する蛍光発光領域及び拡散透過領域を備える蛍光ホイールと、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置を備える投影装置が開示されている。例えば、特許文献１では、蛍光である緑色波長帯域光は蛍光ホイールの正面側に出射される。青色波長帯域光は、青色光源装置からの光が蛍光ホイールの拡散透過領域を拡散透過させて、その光を複数の反射ミラーや集光レンズにより蛍光ホイールの背面側から取り廻して緑色波長帯域光や赤色波長帯域光と同じ光路上に導光される。

特開２０１８−１５９８３５号公報

特許文献１の投影装置の蛍光ホイール装置のように、正面側から蛍光光が出射される蛍光ホイールについて励起光を青色波長帯域光の光源とするためには、蛍光ホールの背面側から青色波長帯域光を取り廻すための光学素子を配置する必要があり、装置が大型化してしまうことがあった。

本発明は、小型の光源装置及び投影装置を提供することを目的とする。

本発明の光源装置は、第１波長帯域光を出射する第１の光源と、前記第１波長帯域光とは波長帯域の異なる第２波長帯域光を出射する第２の光源と、一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を受けて、前記第１波長帯域光と前記第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光に変換し、前記第３波長帯域光を他方の面側から出射する波長変換領域と、前記一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を前記他方の面側から出射する透光領域と、が周方向に並設されるホイールと、前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射するダイクロイックミラーと、を有することを特徴とする。

本発明に係る投影装置は、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部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、小型の光源装置及び投影装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。 本発明の第１実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。 本発明の第１実施形態に係る投影装置の蛍光ホイールを示す正面図である。 本発明の第２実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。 本発明の第３実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態を図に基づいて説明する。図１は投影装置１０の投影装置制御部の機能回路ブロックを示す図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と表示駆動部２６とを含むフォーマッターユニットから構成される。

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等により構成される。

そして、この制御手段により、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後、表示エンコーダ２４に出力される。

また、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り、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を駆動するものである。

そして、この投影装置１０では、光源装置６０から出射された光線束について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し、投影光学系を介して図示しないスクリーン等の被投影体に画像を投影表示する。なお、この投影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、投影装置１０の筐体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、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。

なお、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、光源制御部としての光源制御回路４１を制御しており、この光源制御回路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、光源装置６０の赤色光源装置、緑色光源装置及び青色光源装置の発光を個別に制御する。

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。

次に、この投影装置１０の内部構造について述べる。図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置１０の筐体は、略箱状に形成されて、上面及び下面と、正面パネル１２、背面パネル１３、右側パネル１４及び左側パネル１５を備える。なお、以下の説明においては、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。

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や投影光学系２２０が配置されている。

光源装置６０は、青色波長帯域光（第１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７００と、赤色波長帯域光（第２波長帯域光）の光源である赤色光源装置１２０と、緑色波長帯域光（第３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７００と蛍光ホイール装置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、ダイクロイックミラー１４６、反射ミラー１４７（全反射ミラー）を備えて、励起光照射装置７００や緑色光源装置８０、赤色光源装置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。

光源部である励起光照射装置７００は、投影装置１０筐体の左右方向における略中央部分に配置される。励起光照射装置７００は、２行４列の合計８個の半導体発光素子とされる複数の青色レーザダイオード７１（第１の光源）が保持部材７３０に保持される。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。励起光照射装置７００は、出射光が正面パネル１２方向に出射するよう配置される。

励起光照射装置７００には、保持部材７３０の右側パネル１４側に、保持部材７３０と図示しないヒートパイプ等で熱接続するヒートシンク８１が設けられる。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、励起光照射装置７００と背面パネル１３との間にも冷却ファン２６１が配置される。

緑色光源装置８０における蛍光ホイール装置１００は、蛍光ホイール１０１、モータ１１０、集光レンズ群１１１及び集光レンズ１１５を備える。蛍光ホイール１０１は、右側パネル１４と平行となるように、つまり、蛍光ホイール１０１は、ダイクロイックミラー
１４６を反射した励起光とされる青色波長帯域光の光軸と直交するように配置される。集光レンズ群１１１は励起光を集光して蛍光ホイール１０１に照射し、集光レンズ１１５は蛍光ホイール１０１から左側パネル１５方向に出射される光線束を集光する。

蛍光ホイール１０１は、図３に示すように、板状の金属基材１０１ａで円板状に形成される。蛍光ホイール１０１の中央にはモータ１１０のモータ軸１１２が接続されて、蛍光ホイール１０１はモータ１１０により回転駆動される。蛍光ホイール１０１（ホイール）の金属基材１０１ａには、蛍光発光領域１０２（波長変換領域）と、拡散透過領域１０３ａと、透過領域１０３ｂと、が並設される。蛍光発光領域１０２は約２００度、拡散透過領域１０３ａは約６０度、透過領域１０３ｂは約１００度の角度範囲で形成される。蛍光発光領域１０２、拡散透過領域１０３ａ及び透過領域１０３ｂは、金属基材１０１ａに対してそれぞれ嵌め込み形成されている。

蛍光発光領域１０２は、円弧板状の透過型蛍光体により形成される。透過型蛍光体は、一方の面側から励起光が入射して該励起光により励起された蛍光光が他方の面側から出射する。透過型蛍光体は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の有機系バインダー又は無機系バインダーに蛍光体を分散して固定して形成したり、ガラス粉末と蛍光体の粉末とを含む混合粉末の焼結体として形成することができる。または、円弧板状に形成される透過ガラスの一方の面又は他方の面に蛍光体を敷設して形成することもできる。

透過型蛍光体の蛍光体からの蛍光光は、全方位に出射される。従って、透過型蛍光体の一方の面側又は他方の面側には、所定の光を透過又は反射するフィルタが設けられる。例えば、励起光が入射する一方の面側（本実施形態では蛍光ホイール１０１の正面側）に該フィルタを設けた場合には、該フィルタは励起光（青色波長帯域光）を透過して、蛍光光（緑色波長帯域光）を反射するよう形成する。一方、励起光が入射する側と反対の他方の面側（本実施形態では蛍光ホイール１０１の背面側）に該フィルタを設けた場合には、該フィルタは励起光を反射して、蛍光光を透過するように形成する。

また、拡散透過領域１０３ａは、レーザ光である励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を入射させ、該レーザ光を拡散させて透過させる領域として形成される。例えば、拡散透過領域１０３ａは、円弧板状に形成した拡散板により形成される。一方、透過領域１０３ｂは、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を拡散させないで透過させる領域として形成される。例えば、透過領域１０３ｂは、円弧板状に形成したガラス板により形成される。拡散透過領域１０３ａ及び透過領域１０３ｂにより、一方の面側から入射する光を他方の面側から出射する透光領域１０３が形成される。

赤色光源装置１２０は、出射光が左側パネル１５側に出射されるよう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半導体発光素子である赤色発光ダイオード（第２の光源）である。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の右側パネル１４側に配置される冷却ファン２６１は、このヒートシンク１３０を冷却して赤色光源１２１が冷却される。

赤色光源装置１２０からの出射光と励起光照射装置７００からの出射光が交差する位置には、ダイクロイックミラー１４６が配置される。ダイクロイックミラー１４６は、赤色波長帯域光を透過して、青色波長帯域光を反射する。従って、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光は、ダイクロイックミラー１４６を透過して集光レンズ群１１１に入射する。一方、励起光照射装置７００から出射される青色波長帯域光は、ダイクロイックミラー１４６により光軸を９０度変換して左側パネル１５側に反射され、集光レンズ群１１１に入射する。

集光レンズ１１５の左側パネル１５側には、反射ミラー１４７が配置される。反射ミラー１４７は、集光レンズ１１５から出射される光の光軸を９０度変換して背面パネル１３側に反射して、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射させる。なお、反射ミラー１４７を設けずに、集光レンズ１１５から出射した光を集光レンズ１７３に入射させるよう構成してもよい。

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により構成されている。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光学系２２０に向けて出射するので、投影光学系２２０の一部ともされている。

ライトトンネル１７５の近傍には、ライトトンネル１７５の入射口に光源光を集光する集光レンズ１７３が配置されている。よって、反射ミラー１４７を反射した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光され、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、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。

ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。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は、背面パネル１３側にヒートシンク１９０が設けられ、このヒートシンク１９０により表示素子５１は冷却される。

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、投影光として投影光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影光学系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により構成されている。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。そして、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、入出力インターフェース２２を介して入力される画像信号に応じて光源制御回路４１により励起光照射装置７００及び赤色光源装置１２０が選択的に駆動される。従って、励起光照射装置７００及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光が出射される。すると、青色光源とされる励起光照射装置７００、緑色光源装置８０及び赤色光源装置１２０から出射された赤色、緑色及び青色の各波長帯域光は、導光光学系１４０を介して集光レンズ１７３及びライトトンネル１７５に順次入射され、さらに光源側光学系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がデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

（第２実施形態）
次に、図４に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態における投影装置１０Ａは、第１実施形態における励起光照射装置７００の配置を変更したものである。本実施形態における励起光照射装置７００は、出射光が赤色光源装置１２０の出射光と平行となるように配置した。従って、蛍光ホイール１０１上の照射スポットは、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光が照射される照射スポットに加えて、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光が照射される照射スポットが形成される。

２つの照射スポットは、蛍光ホイール１０１の円周上の任意の位置に設定することができる。また、これに合わせて、蛍光ホイール装置１００には、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１及び蛍光ホイール１０１の透過領域１０３ｂを透過する赤色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５に加えて、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１ａ及び蛍光ホイール１０１の拡散透過領域１０３ａを拡散透過する青色波長帯域光又は励起光としての励起光照射装置７００からの青色波長帯域光が蛍光発光領域１０２を照射することにより蛍光体が励起されて蛍光ホイール１０１の背面側から出射される蛍光光である緑色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５ａが配置される。

集光レンズ１１５ａの左側パネル１５側には、ダイクロイックミラー１４６Ａが配置される。ダイクロイックミラー１４６Ａは、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して、赤色波長帯域光を透過させる。

従って、ダイクロイックミラー１４６Ａは、蛍光ホイール１０１の拡散透過領域１０３ａを介して集光レンズ１１５ａから出射される拡散透過された青色波長帯域光や蛍光発光領域１０２の蛍光体が励起されて集光レンズ１１５ａから出射される緑色波長帯域光を背面パネル１３側に反射して、集光レンズ１７３に入射させる。そして、集光レンズ１１５から出射される赤色波長帯域光は、反射ミラー１４７により背面パネル１３側に反射され、ダイクロイックミラー１４６Ａを透過して集光レンズ１７３に入射される。このように、ダイクロイックミラー１４６Ａを介して、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光の光軸が集光レンズ１７３において同一の光軸に合わせられる。

（第３実施形態）
次に、図５に基づいて、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態における投影装置１０Ｂは、第２実施形態の図４における赤色光源装置１２０の配置を変更したものである。即ち、本実施形態における赤色光源装置１２０は、出射光が蛍光ホイール１０１を透過せずに、出射光が励起光照射装置７００の出射光と略垂直となるように配置した。

従って、蛍光ホイール装置１００は、第１実施形態の図２に示す構成と同じようになる。即ち、蛍光ホイール装置１００には、図４にあるような、赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１及び蛍光ホイール１０１の透過領域１０３ｂを透過する赤色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５が不要となる。

しかし、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を集光する集光レンズ群１１１ａと、青色波長帯域光、及び青色波長帯域光により蛍光発光領域１０２の蛍光体が励起されて蛍光ホイール１０１の背面側から出射される蛍光光の緑色波長帯域光を集光する集光レンズ１１５ａとは、第２実施形態の図４と同様に配置される。

更に、集光レンズ１１５ａの左側パネル１５側には、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して、赤色波長帯域光を透過させるダイクロイックミラー１４６Ａが、第２実施形態の図４と同様に配置される。

以上の構成により、第２実施形態の図４と比較して、集光レンズ群１１１及び集光レンズ１１５が不要となる。また、第１実施形態の図２、及び第２実施形態の図４に示すような、赤色波長帯域光を反射する反射ミラー１４７も不要となる。よって、部品点数を削減することができ、投影装置をなお一層小型化することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、赤色光源装置１２０は、本実施形態では赤色光源１２１として赤色発光ダイオードが用いられたが、赤色レーザダイオードを用いてもよい。この場合、蛍光ホイール１０１の透光領域１０３は、拡散板により形成することができる（換言すれば、拡散透過領域１０３ａのみにより形成することができる）。そして、赤色レーザダイオードからの出射光や青色レーザダイオード７１からの出射光が透光領域１０３を照射している期間に蛍光ホイール１０１を回転駆動すれば、円周方向に移動する透光領域１０３にレーザ光を照射することができるので、スペックルノイズを低減することができる。また、赤色波長帯域光、青色波長帯域光共に蛍光ホイール１０１の透光領域１０３を透過するので、励起光照射装置７００又は赤色光源装置１２０に対応する専用の拡散板を配置することなく明るいレーザ光源を利用することができる。

また、蛍光ホイール１０１の蛍光発光領域１０２は、励起光の励起により赤色波長帯域光を出射する蛍光体よりなる蛍光発光領域１０２としてもよい。この場合、赤色光源装置１２０に換えて、緑色レーザダイオード又は緑色発光ダイオードを備える緑色光源装置とすることができる。

以上、本発明の実施形態によれば、蛍光ホイール１０１（ホイール）は、励起光照射装置７００からの青色波長帯域光を励起光として一方の面側である正面側から入射した青色波長帯域光を受けて、緑色波長帯域光の蛍光光に変換して他方の面側である背面側から出射する蛍光発光領域１０２（波長変換領域）と、正面側から入射した該青色波長帯域光や赤色光源装置１２０からの赤色波長帯域光を背面側から出射する透光領域１０３と、が周方向に並設される。そして、ダイクロイックミラー１４６，１４６Ａは、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射する。

これにより、蛍光ホイール１０１に対しては、光は正面側から入射して背面側に出射するよう形成することができるので、蛍光光は蛍光ホイール１０１の正面側に出射して励起光ともされる光源光を背面側に出射する構成に比べて、光学素子の部品点数を削減でき、よって光源装置６０の小型化を実現することができる。

また、透光領域１０３は、光を拡散させないで透過させる透過領域１０３ｂと、光を拡散させて透過させる拡散透過領域１０３ａと、が周方向に並設して設けられる。これにより、一方の光源（例えば赤色光源装置１２０）を赤色発光ダイオードとして透過領域１０３ｂを透過するようにして、他方の光源（例えば励起光照射装置７００）を青色レーザダイオード７１として拡散透過領域１０３ａを拡散透過するよう形成することができる。

また、透光領域１０３は、光を拡散させて透過させる拡散透過領域からなることもある。これにより、赤色光源装置１２０についてもレーザ光を発光する赤色レーザダイオードを用いても、レーザ光の光源毎に個別に拡散板を用意する必要が無い。

また、ダイクロイックミラー１４６は、反射ミラー１４７に対向する蛍光ホイール１０１の一方の面側である正面側に配置される。これにより、励起光照射装置７００と赤色光源装置１２０の各出射光が交差する位置にダイクロイックミラー１４６を配置して、蛍光ホイール１０１に光を照射させる集光レンズ群１１１や、蛍光ホイール１０１の背面側から出射する光を集光する集光レンズ１１５等の光学素子を一組用意すれば足りるとすることができる。

また、ダイクロイックミラー１４６Ａは、蛍光ホイール１０１の他方の面側に配置される。これにより、励起光照射装置７００と赤色光源装置１２０の各出射光が平行となるようそれぞれ配置することができる。

また、ダイクロイックミラー１４６，１４６Ａは、青色波長帯域光を反射し、赤色波長帯域光を透過する。これにより、青色波長帯域光を出射する励起光照射装置７００と赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置１２０のレイアウトの自由度を高めることができる。

また、蛍光ホイール１０１の他方の面側には、反射ミラー１４７（全反射ミラー）を配置することができる。従って、蛍光ホイール１０１からの出射光の光軸の向きを変換することができる。

また、蛍光ホイール１０１には、蛍光光を出射する蛍光発光領域１０２が設けられる。これにより、明るい蛍光光を光源として利用することができる。

また、蛍光発光領域１０２の一方の面側には、青色波長帯域光を透過して蛍光光を反射するフィルタが設けられる。これにより、励起光による蛍光光の励起の効率を高めることができる。

また、投影装置１０，１０Ａは、光源装置６０と、表示素子５１と、投影光学系２２０と、投影装置制御部と、を有する。これにより、小型に形成された投影装置１０，１０Ａを提供することができる。

なお、上記実施形態においては、波長変換領域としては蛍光体を用いる蛍光発光領域の例を示したが、この構成に限らない。蛍光体以外の波長変換材料や波長変換フィルム等を用いる構成であっても良い。

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１波長帯域光を出射する第１の光源と、
前記第１波長帯域光とは波長帯域の異なる第２波長帯域光を出射する第２の光源と、
一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を受けて、前記第１波長帯域光と前記第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光に変換し、前記第３波長帯域光を他方の面側から出射する波長変換領域と、前記一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を前記他方の面側から出射する透光領域と、が周方向に並設されるホイールと、
前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射するダイクロイックミラーと、
を有することを特徴とする光源装置。
［２］前記第２波長帯域光は、前記ホイールの前記透光領域に、前記一方の面側から入射し、前記他方の面側から出射することを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［３］前記透光領域は、光を拡散させないで透過させる透過領域と、光を拡散させて透過させる拡散透過領域と、が周方向に並設して設けられることを特徴とする前記［１］または前記［２］に記載の光源装置。
［４］前記透光領域は、光を拡散させて透過させる拡散透過領域からなることを特徴とする前記［１］または前記［２］に記載の光源装置。
［５］前記ダイクロイックミラーは、前記蛍光ホイールの一方の面側に配置されることを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］前記ダイクロイックミラーは、前記蛍光ホイールの他方の面側に配置されることを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れかに記載の光源装置。
［７］前記ダイクロイックミラーは、前記第１の波長帯域光を反射し、前記第２の波長帯域光を透過することを特徴とする前記［５］または前記［６］に記載の光源装置。
［８］前記蛍光ホイールの他方の面側に全反射ミラーが配置されることを特徴とする前記［１］乃至前記［７］の何れかに記載の光源装置。
［９］前記第１の光源は青色レーザダイオードであり、
前記第２の光源は赤色発光ダイオードであり、
前記第３波長帯域光を出射する前記波長変換領域が設けられた前記ホイールは、蛍光光を出射する蛍光発光領域が設けられた蛍光ホイールである、
ことを特徴とする前記［１］乃至前記［８］の何れかに記載の光源装置。
［１０］前記蛍光発光領域の前記一方の面側には、前記第１波長帯域光を透過して前記蛍光光を反射するフィルタが設けられることを特徴とする前記［９］に記載の光源装置。
［１１］前記［１］乃至前記［１０］の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置から出射された光源光が照射され、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被投影体に投影する投影光学系と、
前記表示素子と前記光源装置とを制御する制御部と、
を含むことを特徴とする投影装置。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 投影装置
１２ 正面パネル １３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
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
３５ Ｉｒ受信部 ３６ Ｉｒ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
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 ７１ 青色レーザダイオード
７３ コリメータレンズ ８０ 緑色光源装置
８１ ヒートシンク １００ 蛍光ホイール装置
１０１ 蛍光ホイール（ホイール） １０１ａ 金属基材
１０２ 蛍光発光領域（波長変換領域） １０３ 透光領域
１０３ａ 拡散透過領域 １０３ｂ 透過領域
１１０ モータ １１１ 集光レンズ群
１１１ａ 集光レンズ群 １１２ モータ軸
１１５ 集光レンズ １１５ａ 集光レンズ
１２０ 赤色光源装置 １２１ 赤色光源
１２５ 集光レンズ群 １３０ ヒートシンク
１４０ 導光光学系
１４６，１４６Ａ ダイクロイックミラー
１４７ 反射ミラー 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 ７００ 励起光照射装置
７３０ 保持部材

Claims (11)

1. 第１波長帯域光を出射する第１の光源と、
   前記第１波長帯域光とは波長帯域の異なる第２波長帯域光を出射する第２の光源と、
   一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を受けて、前記第１波長帯域光と前記第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光に変換し、前記第３波長帯域光を他方の面側から出射する波長変換領域と、前記一方の面側から入射した前記第１波長帯域光を前記他方の面側から出射する透光領域と、が周方向に並設されるホイールと、
   前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光のうち一方を透過して他方を反射するダイクロイックミラーと、
   を有することを特徴とする光源装置。
2. 前記第２波長帯域光は、前記ホイールの前記透光領域に、前記一方の面側から入射し、前記他方の面側から出射することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記透光領域は、光を拡散させないで透過させる透過領域と、光を拡散させて透過させる拡散透過領域と、が周方向に並設して設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
4. 前記透光領域は、光を拡散させて透過させる拡散透過領域からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
5. 前記ダイクロイックミラーは、前記ホイールの一方の面側に配置され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。
6. 前記ダイクロイックミラーは、前記ホイールの他方の面側に配置され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。
7. 前記ダイクロイックミラーは、前記第１波長帯域光を反射し、前記第２波長帯域光を透過することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光源装置。
8. 前記ホイールの他方の面側に全反射ミラーが配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の光源装置。
9. 前記第１の光源は青色レーザダイオードであり、
   前記第２の光源は赤色発光ダイオードであり、
   前記第３波長帯域光を出射する前記波長変換領域が設けられた前記ホイールは、蛍光光を出射する蛍光発光領域が設けられた蛍光ホイールである、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の光源装置。
10. 前記蛍光発光領域の前記一方の面側には、前記第１波長帯域光を透過して前記蛍光光を反射するフィルタが設けられることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
11. 請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置と、
    前記光源装置から出射された光源光が照射され、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被投影体に投影する投影光学系と、
    前記表示素子と前記光源装置とを制御する制御部と、
    を含むことを特徴とする投影装置。

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