JP6179130B2 - Light source device and projection device - Google Patents
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Description
本発明は光源装置及び投影装置に関する。 The present invention relates to a light source device and a projection device.
特許文献1には、複数色の光を時分割で出射する時分割式の光源装置が開示されている。この光源装置の蛍光ホイールには、蛍光体層が中心角180°で周方向に沿って設けられ、拡散透過層が中心角180°で周方向に沿って設けられている(特許文献1の図6参照)。この蛍光ホイールはモーターによって回転され、励起光を発する励起光光源の光軸が蛍光ホイールに交差し、別に赤色の光源もある。励起光光源及び赤色光源は高速で点滅し、励起光光源及び赤色光源の点滅周期がモーターの回転周期に等しく、励起光光源の点滅と赤色光源の点滅が逆位相である(図6参照(a)参照)。励起光光源の点灯中には赤色光源が消灯し、その期間中に拡散透過層の一部と蛍光体層の一部が励起光の光軸を通過する。励起光光源の点灯期間中に拡散透過層が励起光の光軸を通過すれば、拡散透過層を通過した青色の励起光が光源装置から出射され、励起光光源の点灯期間中に蛍光体層が励起光の光軸を通過すれば、蛍光体層から発せられた緑色光が光源装置から出射される。励起光光源の消灯中は赤色光源が点灯し、赤色光源から発せられた赤色光が光源装置から出射される。
特許文献1に記載の技術では、励起光が照射される領域は蛍光体層の一部である。モーター及び励起光光源が周期的に動作するので、励起光が照射される領域が蛍光体層の一部のみに限定されてしまう。そのため、蛍光体層の寿命が短くなる虞がある。また、蛍光体層に輝度飽和現象が生じることがある。輝度飽和とは、照射される励起光のエネルギー密度が或る一定の値を超えると、蛍光強度がエネルギー密度の上昇に伴って高くならない現象をいう。
In the technique described in
そこで、本発明が解決しようとする課題は、回転する光学板に設けられた蛍光体層等の蛍光領域の長寿命化を図るととともに、その蛍光領域に輝度飽和が生じることを抑制することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to extend the lifetime of the fluorescent region such as the phosphor layer provided on the rotating optical plate and to suppress the occurrence of luminance saturation in the fluorescent region. is there.
以上の課題を解決するために、本発明に係る光源装置は、励起光を発する励起光発生装置と、前記励起光の光軸に交差し、その交点を通った周方向に沿って蛍光領域及び光拡散透過領域が設けられた光学板と、前記光学板を周方向に回転させる回転駆動器と、前記励起光発生装置及び前記回転駆動器を制御する光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、1フレームの映像が生成される1フレーム期間に、前記回転駆動器を制御して、前記光学板を2以上の整数倍の数の回数だけ回転させ、前記光源制御部は、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を点灯させることを前記1フレーム期間中に一回以上行い、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を消灯させることを前記1フレーム期間中に一回以上行うとともに、前記光源制御部は、前記光拡散透過領域が前記励起光の光軸を通過する期間中に前記励起光発生装置を点灯させることを前記1フレーム期間中に前記整数倍の数の回数だけ行う、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a light source device according to the present invention includes an excitation light generator that emits excitation light, a fluorescent region that intersects the optical axis of the excitation light, and passes in the circumferential direction through the intersection. An optical plate provided with a light diffusing and transmitting region; a rotation driver that rotates the optical plate in a circumferential direction; and a light source control unit that controls the excitation light generation device and the rotation driver. parts are during one frame period in which one frame image is generated, the rotational drive unit to control, the optical plate is rotated by the number of times of the two or more integral multiple, the light source control unit, said During the period from when the fluorescent region starts to pass through the optical axis of the excitation light to when it finishes passing, the excitation light generator is turned on at least once during the one frame period, and the fluorescent region is the excitation light. Until it has passed through It performs one or more times in the one frame period that turns off the excitation light generator during the said light source control section, during the period in which the light-diffusing transmissive region passes through the optical axis of the excitation light The excitation light generator is turned on for the number of times that is an integer multiple during the one frame period .
本発明によれば、光学板の蛍光領域の長寿命化を図ることができる。また、その蛍光領域に輝度飽和が発生することを抑制することができる。 According to the present invention, the lifetime of the fluorescent region of the optical plate can be extended. In addition, it is possible to suppress the occurrence of luminance saturation in the fluorescent region.
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. However, the embodiments described below are given various technically preferable limitations for carrying out the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
図1は投影装置100の平面図である。図2は投影装置100のブロック図である。
投影装置100は光源装置(時分割光発生装置、シーケンシャルカラー発生装置)1、光源側光学系2、表示素子3及び投影光学系4等を備える(図1参照)。更に、投影装置100は映像信号処理部91、表示コントローラ92、VRAM93及びシステムコントローラ94を備える(図2参照)。
FIG. 1 is a plan view of the
The
映像信号処理部91には映像入力端子が設けられている。外部機器によって出力された映像信号がビデオケーブル及び映像入力端子を通じて映像信号処理部91に入力される。映像信号処理部91は、外部機器から入力した映像信号に対して各種の信号処理を行う。例えば、映像信号処理部91は、外部機器から入力した映像信号のスケーリングを行って、映像信号の解像度を増減したり、映像信号のアスペクト比を変更したり、映像信号に対してデジタルキーストーン補正を行ったりする。
The video
表示コントローラ92は、映像信号処理部91によって信号処理された映像信号に基づいて表示素子3を駆動する。また、表示コントローラ92は、映像信号処理部91によって信号処理された映像信号に基づいて光源装置1(特に、光源装置1の光源制御部70)を制御する。
The
VRAM93は映像信号を一時的に記憶するものであり、映像信号処理部91が信号処理の際に映像信号を一時的に記録するとともに読み出す。更に、表示コントローラ92がVRAM93に一時的に記録された映像信号を読み取る。
The VRAM 93 temporarily stores the video signal, and the video
システムコントローラ94は表示コントローラ92及び光源装置1(特に、光源制御部70)を統合的に制御する。
The
光源装置1は、出射光を互いに異なる複数色の光に時間で分割して、それら複数色の光を出射する。具体的には、光源装置1は赤色光、緑色光及び青色光を所定の順序で繰り返し出射するものである。光源装置1は、1周期あたり赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ少なくとも一回照射する。1周期は、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間である。尚、本実施形態では、以下カラー映像を例に用いて説明するが、本発明はそれに限定されず、例えばモノクロの映像を映し出す場合においても適応できるのは勿論である。
The
光源側光学系2は、光源装置1から出射された赤色光、緑色光及び青色光を表示素子3に投射する。光源側光学系2は導光装置(インテグレータ)2a、レンズ2b、光軸変換ミラー2c、レンズ群2d、照射ミラー2e及びフィールドレンズ2fを有する(図1参照)。このうちフィールドレンズ2fは光源側光学系2と投影光学系4に兼用される。
The light source side
導光装置2aはライトトンネル又はライトロッドである。導光装置2aは、光源装置1によって出射された赤色光、緑色光及び青色光を側面で複数回反射又は全反射させることで、赤色光、緑色光及び青色光を均一な強度分布の光束にする。レンズ2bは、導光装置2aによって導光された赤色光、緑色光及び青色光を光軸変換ミラー2cに向けて投射するとともに、集光する。光軸変換ミラー2cは、レンズ2bによって投射された赤色光、緑色光及び青色光をレンズ群2dに向けて反射させる。レンズ群2dは、光軸変換ミラー2cによって反射された赤色光、緑色光及び青色光を照射ミラー2eに向けて投射するとともに、集光する。照射ミラー2eは、レンズ群2dによって投射された光を表示素子3に向けて反射させる。フィールドレンズ2fは、照射ミラー2eによって反射された光を表示素子3へ投射する。
The
表示素子3は空間光変調器であり、光源側光学系2によって照射された赤色光、緑色光及び青色光を各画素で変調することによって映像が生成される。表示素子3が1周期当たりに1フレームのカラー映像を生成し、1フレームのカラー映像が赤色映像、緑色映像及び青色映像に時間で分割される。つまり、表示素子3が1周期当たりに赤色映像、緑色映像及び青色映像をそれぞれ少なくとも一回生成し、1周期に形成された赤色映像、緑色映像及び青色映像を時間で合成したものが1フレームのカラー映像に相当する。
The
表示素子3の周期と光源装置1の周期とが等しい。表示素子3の周期は、1フレームのカラー映像が生成される周期に相当する。つまり、表示素子3の周期は、表示素子3によって赤色映像、緑色映像及び青色映像がそれぞれ少なくとも一回生成される周期に相当する。
光源装置1によって赤色光が出射される期間に同期して、表示素子3が赤色の映像を生成する。光源装置1によって緑色光が出射される期間に同期して、表示素子3が緑色の映像を生成する。光源装置1によって青色光が出射される期間に同期して、表示素子3が青色の映像を生成する。表示素子3の周期や表示動作は表示コントローラ92によって制御される。表示コントローラ92は、表示素子3の周期中の位相を光源制御部70に出力する。
The period of the
The
表示素子3は、二次元アレイ状に配列された複数の可動マイクロミラー等を有するデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)である。表示素子3は表示コントローラ92によって駆動される。つまり、赤色光が表示素子3に照射されている時に、表示素子3の各可動マイクロミラーが制御(例えば、PWM制御)されることで、赤色光が投影光学系4に向けて反射される時間比(デューティー比)が可動マイクロミラー毎に制御される。これにより、表示素子3によって赤色の映像が生成される。緑色光や青色光が表示素子3に照射されている際も、同様である。
The
なお、表示素子3が反射型の空間光変調器ではなく、透過型の空間光変調器(例えば、液晶シャッターアレイパネル:いわゆる液晶表示器)であってもよい。表示素子3が透過型の空間光変調器である場合、光源側光学系2の光学設計を変更し、光源側光学系2によって照射される赤色光、緑色光及び青色光の光軸が後述の投影光学系4の光軸に重なるようにして、投影光学系4と光源側光学系2との間に表示素子3を配置する。
The
投影光学系4は複数枚のレンズからなるレンズ列である。投影光学系4は表示素子3に対向するように設けられ、投影光学系4の光軸が前後に延びて表示素子3に交差する。投影光学系4は、表示素子3によって反射された光を前方に投射することによって、表示素子3によって生成された映像をスクリーンに投影する。この投影光学系4は可動レンズ群4a及び固定レンズ群4b等を備える。投影光学系4は、可動レンズ群4aの移動によって、焦点距離が変更可能であるとともに、フォーカシングが可能である。
The projection
以下、光源装置1について具体的に説明する。光源装置1は励起光発生装置10、縮小光学系20、光源31、励起光変換装置32、光路合成光学系40及び集光光学系50等を備える(図1参照)。更に光源装置1は光源制御部70、モータードライバー71及び位相センサー72を備える(図2参照)。
Hereinafter, the
・励起光発生装置10について
励起光発生装置10は、平行光である励起光(励起ビーム)を発する。励起光発生装置10によって発せられた励起光は、互いに平行に進行する複数の励起光線の束である。励起光発生装置10は複数の励起光光源11、複数のコリメータ−レンズ12及び複数の反射ミラー13を有する。励起光発生装置10によって発せられた励起光は、後述の蛍光体層34eを励起するものである。
-About the
励起光光源11は励起光線を発する半導体発光素子であり、より具体的には青色レーザーダイオードである。これら励起光光源11が図1の紙面に対して垂直な面に沿って二次元アレイ状(格子状)に配列されている。複数のコリメータ−レンズ12が図1の紙面に対して垂直な面に沿って二次元アレイ状(格子状)に配列されている。コリメータ−レンズ12が励起光光源11にそれぞれ対向する。反射ミラー13が励起光光源11から発した励起光線の光軸に対して斜めになるように励起光光源11及びコリメータ−レンズ12に相対し、コリメータ−レンズ12によってコリメートされた励起光線の光軸が反射ミラー13によって90°変換される。これら反射ミラー13は階段状に配列されている。コリメータ−レンズ12によってコリメートされた励起光線の光軸の間隔がこれら反射ミラー13によって狭められ、これら反射ミラー13によって反射された励起光線の束全体としての光径は、反射ミラー13によって反射される前のレーザー光の束全体としての光径よりも細くなる。これら反射ミラー13によって反射された励起光線は略平行に進行し、これら励起光線の束は平行光であり、これら励起光線の束が励起光発生装置10によって発せられた励起光(青色光)である。
The
励起光発生装置10及び励起光光源11が点滅する。励起光発生装置10及び励起光光源11の点滅は肉眼で識別できない程高速である。励起光発生装置10及び励起光光源11の点滅周期は表示素子3の周期以上であり、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間中に励起光発生装置10及び励起光光源11が1回以上点滅する。
The
なお、励起光光源11及びコリメータ−レンズ12の組数が一組であり、反射ミラー13が無くてもよい。その場合、コリメータ−レンズ12及び励起光光源11の光軸が、光学板34の中心からずれた位置において光学板34に直交する。また、その場合、縮小光学系20が無くてもよい。
Note that the number of pairs of the
・縮小光学系20について
縮小光学系20は、レンズ21,22からなるレンズ群である。縮小光学系20は、反射ミラー13により励起光線が反射される側に配置されている。また、縮小光学系20は、縮小光学系20の光軸が反射ミラー13によって反射された励起光線の束の光軸と一致するように配置されている。縮小光学系20は、励起光発生装置10によって発せられた励起光の径を縮小する。つまり、縮小光学系20は、複数の反射ミラー13によって反射された励起光線の束を集光させて、これらレーザー光の間隔を狭める。
-About the reduction optical system 20 The reduction optical system 20 is a lens
・励起光変換装置32について
About the excitation
励起光変換装置32は、励起光を蛍光(緑色光)及び拡散透過光(青色光)に変換する。つまり、励起光変換装置32は、励起光発生装置10によって発せられた励起光から蛍光を生成するとともに、その励起光を拡散するように透過させることによって拡散透過光を生成する。励起光変換装置32によって生成された蛍光は、励起光の進行方向の反対向きに進行する。励起光変換装置32によって生成された拡散透過光は、励起光の進行方向と同一向きに進行する。
The excitation
励起光変換装置32は、スピンドルモーター(回転駆動器)33及び光学板34を有する。
スピンドルモーター33は光学板34を周方向に回転させる。スピンドルモーター33が等速度で回転し、スピンドルモーター33の回転周期が一定である。スピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の2以上の整数(偶数であることが好ましい)分の1であり、スピンドルモーター33の回転周期の2以上の整数(偶数であることが好ましい。)倍が表示素子3の周期である。つまり、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間中にスピンドルモーター33が光学板34を2回以上回転させる。
The excitation
The
光学板34が円板状に設けられ、光学板34の中心がスピンドルモーター33の駆動軸に連結されている。光学板34は、スピンドルモーター33の駆動軸からずれた位置において励起光発生装置10によって発せられた励起光の光軸に対して直交する。
The
図3は光学板34の平面図である。図3を見る方向と図1を見る方向は垂直である。図3に示すように、光学板34は周方向に沿う2つセグメント34a,34bに分けられており、第一セグメント34aが蛍光領域であり、第二セグメント34bが光拡散透過領域である。第一セグメント34aと第二セグメント34bは同一円周上に設けられている。第一セグメント34aと第二セグメント34bの中心角の比率は例えば「2対1」又は「1対1」である。但し、第一セグメント34aと第二セグメント34bの分割比は特に限定するものでない。以下、光学板34、第一セグメント34a及び第二セグメント34bについて詳細に説明する。
FIG. 3 is a plan view of the
光学板34はホイール板34d、蛍光体層34e及び拡散透過板34f等を有する。ホイール板34dの形状を大づかみに捉えた際のホイール板34dの骨格的形状は円板である。ホイール板34dの中心にスピンドルモーター33の駆動軸が直結されている。そのため、スピンドルモーター33の回転周期と光学板34の回転周期が等しく、スピンドルモーター33の回転速度(単位時間あたりの回転回数)と光学板34の回転速度(単位時間あたりの回転回数)が等しい。そのため、光学板34の回転周期が表示素子3の周期の2以上の整数(偶数であることが好ましい)分の1である。
スピンドルモーター33の駆動軸が縮小光学系20の光軸に対して平行であり、ホイール板34dが縮小光学系20の光軸に対して直交する。
The
The drive axis of the
ホイール板34dには開口34gが形成され、その開口34gが周方向に延在している。なお、周方向とは、スピンドルモーター33の駆動軸を中心とした円周方向をいい、軸方向とは、スピンドルモーター33の駆動軸が延びる方向をいう。
An
蛍光体層34eがホイール板34dの表側の面に形成されている。蛍光体層34eとホイール板34dの接合界面が鏡面仕上げされ、蛍光体層34eから発した蛍光の利用効率が向上している。なお、鏡面仕上げされたホイール板34dの表側の面が縮小光学系20に向いている。
A
軸方向に見て、蛍光体層34eは周方向に延びるように円弧帯状に形成されている。蛍光体層34eと開口34gが周方向に並設され、蛍光体層34eと開口34gが同一回転軌道上にある。つまり、軸方向に見て、蛍光体層34eと開口34gとは、スピンドルモーター33の駆動軸を中心とした同一円周上に配置されている。この蛍光体層34eが形成された部位が第一セグメント34aに相当する。
When viewed in the axial direction, the
なお、蛍光体層34eが円弧帯状に形成されているのではなく、蛍光体層34eがホイール板34dの表側の面全体に形成されていてもよいし、蛍光体層34eがスピンドルモーター33の駆動軸を中心とした扇形状に形作られてもよい。
The
円板状の拡散透過板34fがホイール板34dの裏側の面に貼り付けられ、開口34gが拡散透過板34fによって閉塞されている。拡散透過板34fのうち開口34gを閉塞した部位が第二セグメント34bに相当する。
A disc-shaped diffuse
励起光発生装置10が点灯している時に蛍光体層34eが励起光の光軸を通過すると、蛍光体層34eから蛍光(緑色光)が発する。励起光発生装置10が点灯している時に拡散透過板34fが励起光の光軸を通過すると、励起光が拡散透過板34fを透過して、その透過の際に励起光が拡散される。
If the
・光源31について
・ About
光源31は、励起光変換装置32によって生成される蛍光(緑色光)及び拡散透過光(青色光)と異なる色の光を発する。即ち、光源31は、蛍光及び拡散透過光とは異なる波長帯域の光を発する。具体的には、光源31は赤色光を発する。
光源31は半導体発光素子であり、より具体的には赤色発光ダイオードである。尚、本実施形態では光源31は発光ダイオードであるが、発光ダイオードに限らない。
光源31によって発せられた赤色光の光軸は、励起光光源11によって発せられた励起光線の光軸に対して平行である。光源31によって発せられた赤色光の光軸は、励起光発生装置10によって発せられた励起光の光軸に対して直交する。
The
The
The optical axis of red light emitted by the
光源31は点滅する。光源31の点滅は肉眼で識別できない程高速である。光源31の点滅周期は表示素子3の周期以上であり、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間中に光源31が1回以上点滅する。
The
・光路合成光学系40について
・ About optical path synthesis
光路合成光学系40は光源31によって発せられた赤色光、励起光変換装置32によって生成された蛍光(緑色光)及び励起光変換装置32によって発せられた拡散透過光(青色光)を同一光路に合成する。
The optical path synthesis
光路合成光学系40は第一光路合成部材41、第二光路合成部材42、第一反射ミラー43及び第二反射ミラー44を有する。
The optical path synthesis
第一光路合成部材41は光源31によって発せられた赤色光と励起光変換装置32によって生成された蛍光を同一光路に合成する。第一光路合成部材41は、光源31によって発せられた赤色光の光軸と励起光発生装置10によって発せられた励起光の光軸との交差部に配置されている。第一光路合成部材41は、光源31によって発せられた赤色光の光軸に対して45°で斜交するとともに、励起光発生装置10によって発せられた励起光の光軸に対して45°で斜交する。
The first optical
第一光路合成部材41は、ダイクロイックミラーである。第一光路合成部材41は、所定帯域の光(緑色光)を反射し、その所定帯域外の光(赤色光、青色光)を透過させる。具体的には、第一光路合成部材41は、励起光発生装置10によって発せられた励起光(青色光)を励起光変換装置32の光学板34に向けて透過させる。また、第一光路合成部材41は、光源31によって発せられた赤色光を第二光路合成部材42に向けて透過させる。また、第一光路合成部材41は、光学板34の蛍光体層34eによって生成された蛍光(緑色光)を第二光路合成部材42に向けて反射する。これにより、光学板34の蛍光体層34eによって生成された蛍光の光路が、光源31によって発せられた赤色光の光路に合成される。
The first optical
第一反射ミラー43は、光学板34に関して第一光路合成部材41の反対側に配置されている。第一反射ミラー43は、第一光路合成部材41に対して垂直に設けられている。第一反射ミラー43は、励起光発生装置10によって発せられた励起光の光軸に対して直交する。更に、第一反射ミラー43は、光学板34の拡散透過板34fを透過した拡散透過光の光軸に対して45°で斜交する。
The first reflecting
第一反射ミラー43は、光学板34の拡散透過板34fを透過した拡散透過光を第二反射ミラー44に向けて反射する。第一反射ミラー43によって反射された拡散透過光の光軸は、第一光路合成部材41によって光路が合成された蛍光及び赤色光の光軸に対して平行である。第一反射ミラー43によって反射された拡散透過光の進行方向は、第一光路合成部材41によって光路が合成された蛍光及び赤色光の進行方向と同じである。
The
第二反射ミラー44は、第一光路合成部材41に対して平行に設けられている。第二反射ミラー44は、第一反射ミラー43に対して垂直に設けられている。第二反射ミラー44は、第一反射ミラー43によって反射された拡散透過光の光軸に対して45°で遮光する。
The
第二反射ミラー44は、第一反射ミラー43によって反射された拡散透過光を第二光路合成部材42に向けて反射する。第二反射ミラー44によって反射された拡散透過光の光軸は、第一光路合成部材41によって光路が合成された蛍光及び赤色光の光軸に対して直交する。
The
第二光路合成部材42は、第一光路合成部材41に関して光源31の反対側に配置されている。第二光路合成部材42と第一光路合成部材41は互いに平行に設けられている。第二光路合成部材42は、第一光路合成部材41によって光路が合成された蛍光及び赤色光の光軸と第二反射ミラー44によって反射された拡散透過光の光軸との交差部に配置されている。第二光路合成部材42は、第一光路合成部材41によって光路が合成された蛍光及び赤色光の光軸に対して45°で斜交する。第二光路合成部材42は、第二反射ミラー44によって反射された拡散透過光の光軸に対して45°で斜交する。
The second optical
第二光路合成部材42は、ダイクロイックミラーである。第二光路合成部材42は、所定帯域の光(青色光)を透過させ、その所定帯域外の光(赤色光、緑色光)を反射する。具体的には、第二光路合成部材42は、第一光路合成部材41によって反射された蛍光(緑色光)を導光装置2aに向けて反射する。また、第二光路合成部材42は、第一光路合成部材41を通過した赤色光を導光装置2aに向けて反射する。また、第二光路合成部材42は、第二反射ミラー44によって反射された拡散透過光(青色光)を導光装置2aに向けて透過させる。これにより、第一光路合成部材41によって光路が合成された赤色光及び蛍光は、第二反射ミラー44によって反射された青色光の光路に合成される。
The second optical
・集光光学系50について
-Condensing
集光光学系50は複数枚のレンズ51〜59からなる。
レンズ51,52が光源31と第一光路合成部材41との間に配置されている。レンズ53が第一光路合成部材41と第二光路合成部材42との間に配置されている。レンズ51〜53はこれらの光軸が重なるように配置されている。
The condensing
レンズ55,56が光学板34と第一光路合成部材41との間に配置されている。レンズ57が光学板34と第一反射ミラー43との間に配置されている。レンズ55,56,57及び縮小光学系20はこれらの光軸が重なるように配置されている。
Lenses 55 and 56 are disposed between the
レンズ58が第一反射ミラー43と第二反射ミラー44との間に配置されている。レンズ58の光軸とレンズ57の光軸が第一反射ミラー43において互いに直交する。レンズ59が第二反射ミラー44と第二光路合成部材42との間に配置されている。レンズ59の光軸とレンズ58の光軸が第二反射ミラー44において互いに直交する。レンズ54が第二光路合成部材42と導光装置2aの間に配置されている。レンズ54,59はこれらの光軸が重なるように配置されている。レンズ54,59の光軸が第二光路合成部材42においてレンズ53の光軸に直交する。
A
・位相センサー72
・
位相センサー72はスピンドルモーター33又は光学板34の回転周期中の位相を検出する。位相センサー72によって検出された位相は光源制御部70に出力される。例えば位相センサー72はロータリーエンコーダーである。
The
・モータードライバー71
・
モータードライバー71は、光源制御部70の指令に従ってスピンドルモーター33を駆動する。
The
・光源制御部70
Light
光源制御部70はマイコン等からなる。光源制御部70は、位相センサー72によって検出された位相(スピンドルモーター33又は光学板34の回転周期中の位相)を入力する。光源制御部70は、表示コントローラ92によって出力された位相(表示素子3の周期中の位相)を入力する。
The light
光源制御部70は、位相センサー72から入力した位相(スピンドルモーター33又は光学板34の回転周期中の位相)に基づいてスピンドルモーター33をフィードバック制御する。例えば、光源制御部70は、スピンドルモーター33を等速度制御したり、スピンドルモーター33の回転周期・回転速度の変更・調整をしたりする。また、光源制御部70は、光源31及び励起光発生装置10(励起光光源11)を点滅させる。
The
・表示素子3の周期、光源31の点滅周期、励起光発生装置10の点滅周期及び光学板34の回転周期について(光学板34の回転周期が表示素子3の周期の偶数分の1(但し、2以上の偶数分の1)である場合)
-About the period of the
図4は、時間を横軸で表したタイミングチャートである。以下の説明において、nは自然数とする。 FIG. 4 is a timing chart showing time on the horizontal axis. In the following description, n is a natural number.
図4においては、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の2分の1であり、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間(以下、1フレーム期間という。)中にスピンドルモーター33が2回回転する。そのため、1フレーム期間中に、蛍光体層34eが励起光の光軸を2回通過する。また、1フレーム期間中に、拡散透過板34fが励起光の光軸を2回通過する。
In FIG. 4, the rotation period of the
1フレーム期間は、表示素子3の周期に等しい。1フレーム期間中では表示素子3が緑色映像、青色映像、赤色映像及び青色映像をこれらの順に生成する。そして、表示素子3は、緑色映像、青色映像、赤色映像及び青色映像をこれらの順に生成する事象を繰り返す。
One frame period is equal to the period of the
光源制御部70が、表示コントローラ92から入力した位相(表示素子3の周期中の位相)に基づいてスピンドルモーター33を制御することによって、光学板34の回転周期の開始時(位相がゼロ)を表示素子3の周期の開始時(位相がゼロ)に同期させる。
The light
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の1回目(奇数回目)に通過する期間に同期して、表示素子3が緑色映像を生成する。拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の1回目(奇数回目)及び2回目(偶数回目)に通過する期間に同期して、表示素子3が青色映像を生成する。蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の2回目(偶数回目)に通過する期間に同期して、表示素子3が赤色映像を生成する。
The
光源制御部70が、表示コントローラ92から入力した位相(表示素子3の周期中有の位相)に基づいて励起光発生装置10(特に励起光光源11)の点滅周期を制御することによって、励起光発生装置10の点滅周期の開始時(位相がゼロ)を表示素子3の周期の開始時(位相がゼロ)に同期させる。よって、光源制御部70は、励起光発生装置10の点滅周期の開始時とスピンドルモーター33の回転周期(光学板34の回転周期)の開始時を同期させる。
The light
励起光発生装置10の点滅周期が一定である。励起光発生装置10の点滅周期と表示素子3の周期が互いに等しい。励起光発生装置10の点滅周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍であり、光学板34及びスピンドルモーター33の回転速度(単位時間あたりの回転回数)が励起光発生装置10の点滅速度(単位時間あたりの点滅回数)の2倍である。励起光発生装置10の点滅周期を光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍にする制御は、光源制御部70によって行われる。
The blinking cycle of the
表示素子3が1フレーム期間中の緑色映像及び1,2回目の青色映像を生成する期間に同期して、励起光発生装置10が点灯する。つまり、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の1回目に通過する期間中、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の1回目に通過する期間中、及び、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の2回目に通過する期間中に、励起光発生装置10が点灯する。
The
一方、表示素子3が赤色映像を生成する期間に同期して、励起光発生装置10が消灯する。つまり、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の2回目に通過する期間に同期して、励起光発生装置10が消灯する。
On the other hand, the
よって、表示素子3が緑色映像を生成する期間に同期して、光源装置1が蛍光(緑色光)を出射する。また、表示素子3が1回目及び2回目の青色映像を生成する期間に同期して、光源装置1が拡散透過光(青色光)を出射する。
Therefore, the
光源制御部70が、表示コントローラ92から入力した位相(表示素子3の周期中有の位相)に基づいて光源31の点滅周期を制御することによって、光源31の点滅周期の開始時(位相がゼロ)を表示素子3の周期の開始時(位相がゼロ)に同期させる。よって、光源制御部70は、光源31の点滅周期の開始時とスピンドルモーター33の回転周期(光学板34の回転周期)の開始時を同期させる。更に、光源制御部70は、光源31の点滅周期の開始時と励起光発生装置10の回転周期の開始時を同期させる。
The light
光源31の点滅周期が一定である。光源31の点滅周期と励起光発生装置10の点滅周期と表示素子3の周期が互いに等しい。光源31の点滅周期は光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍であり、光学板34及びスピンドルモーター33の回転速度(単位時間あたりの回転回数)が光源31の点滅速度(単位時間あたりの点滅回数)の2倍である。光源31の点滅周期を光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍にする制御は、光源制御部70によって行われる。
The blinking cycle of the
光源31は励起光発生装置10の点滅の逆位相で点滅する。つまり、励起光発生装置10の消灯に同期して光源31が点灯し、励起光発生装置10の点灯に同期して光源31が消灯する。励起光発生装置10の点滅と光源31の点滅を逆位相にする制御は、光源制御部70によって行われる。
The
表示素子3が赤色映像を生成する期間に同期して、光源31が点灯する。つまり、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の2回目に通過する期間に同期して、光源31が点灯する。
The
一方、表示素子3が1フレーム期間中の緑色映像及び1,2回目の青色映像を生成する期間に同期して、光源31が消灯する。つまり、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の1回目に通過する期間中、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の1回目に通過する期間中、及び、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の2回目に通過する期間中に同期して、光源31が消灯する。
On the other hand, the
従って、蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の点灯及び光源31の消灯が継続することは、1フレーム期間中に1回ある。蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の消灯及び光源31の点灯が継続することは、1フレーム期間中に1回ある。また、拡散透過板34fが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の点灯及び光源31の消灯が継続することは、1フレーム期間中に2回ある。
Therefore, the excitation
以上のように、光学板34及びスピンドルモーター33の回転速度が励起光発生装置10の点滅速度の2倍となって、光学板34が高速に回転するから、微小時間当たりに励起光が蛍光体層34eに照射される面積が広くなる。つまり、蛍光体層34eに照射される励起光のエネルギーが周方向に分散される。よって、蛍光体層34eの温度上昇を抑制することができるとともに、蛍光体層34eの輝度飽和の発生を抑えることができる。輝度飽和とは、照射される励起光のエネルギー密度が或る一定の値を超えると、蛍光強度がエネルギー密度度の上昇に伴って高くならない現象をいう。
As described above, the rotation speed of the
蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまで(但し、1フレーム期間中の1回目)、励起光が蛍光体層34eに照射される。つまり、蛍光体層34eの周方向全体が励起光の照射領域として使用される。よって、蛍光体層34eの局所的な温度上昇及び劣化等を抑えることができ、蛍光体層34eの寿命が長期化する。
The
励起光発生装置10の点滅周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍であり、蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまで(但し、1フレーム期間中の2回目)、励起光発生装置10が消灯する。そのため、その期間を赤色光の出射期間及び蛍光体層34eの空冷期間として利用することができる。
The blinking cycle of the
青色光(拡散透過光)の出射回数及び青色映像の生成回数が1フレーム期間あたりに2回となるから、いわゆるカラーブレーキングを抑えることができる。カラーブレーキングとは、投影されるカラー映像の色が時間で分離して見えて、そのカラー映像の要素でない虹のような残像が生じることをいう。 Since the number of times blue light (diffuse transmitted light) is emitted and the number of times blue image is generated is twice per frame period, so-called color braking can be suppressed. Color braking means that the colors of the projected color image appear to be separated in time, resulting in a rainbow-like afterimage that is not an element of the color image.
続いて、図5を参照して、スピンドルモーター33及び光学板34の回転周期が表示素子3の周期の4以上の偶数分の1である場合について説明する。図5は、時間を横軸で表したタイミングチャートである。
Next, a case where the rotation cycle of the
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目に通過する期間に同期して、表示素子3が緑色映像を生成する。拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目及び偶数回目に通過する期間に同期して、表示素子3が青色映像を生成する。蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の偶数回目に通過する期間に同期して、表示素子3が赤色映像を生成する。
The
励起光発生装置10の点滅周期が一定である。励起光発生装置10の点滅周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍であり、光学板34及びスピンドルモーター33の回転速度が励起光発生装置10の点滅速度の2倍である。励起光発生装置10の点滅周期を光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍にする制御は、光源制御部70によって行われる。
The blinking cycle of the
光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の(2×n)分の1であるとしたら、励起光発生装置10の点滅周期が表示素子3の周期のn分の1である(このことは、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の4以上の偶数分の1である場合に限らず、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期が2分の1である場合にもいえることである。)。
If the rotation period of the
表示素子3が1フレーム期間中の各回目の緑色映像及びの各回目の青色映像を生成する期間に同期して、励起光発生装置10が点灯する。つまり、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目に通過する期間中、及び、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の各回目に通過する期間中に、励起光発生装置10が点灯する。
The
一方、表示素子3が1フレーム期間中の各回目の赤色映像を生成する期間に同期して、励起光発生装置10が消灯する。つまり、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の偶数回目に通過する期間に同期して、励起光発生装置10が消灯する。
On the other hand, the
光源31の点滅周期が一定である。光源31の点滅周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍であり、光学板34及びスピンドルモーター33の回転速度が光源31の点滅速度の2倍である。光源31の点滅周期を光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍にする制御は、光源制御部70によって行われる。
The blinking cycle of the
光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の(2×n)分の1であるとしたら、光源31の点滅周期が表示素子3の周期のn分の1である(このことは、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の4以上の偶数分の1である場合に限らず、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の2分の1である場合にもいえることである。)。
If the rotation period of the
表示素子3が1フレーム期間中の各回目の赤色映像を生成する期間に同期して、光源31が点灯する。つまり、1フレーム期間中の蛍光体層34eが励起光の光軸を偶数回目に通過する期間に同期して、光源31が点灯する。
The
一方、表示素子3が1フレーム期間中の各回目の緑色映像及び各回目の青色映像を生成する期間に同期して、光源31が消灯する。つまり、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目に通過する期間中、及び、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の各回目に通過する期間中に、光源31が消灯する。
On the other hand, the
従って、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の(2×n)分の1であるとしたら、蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の点灯及び光源31の消灯が継続することは、1フレーム期間中にn回ある。また、蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の消灯及び光源31の点灯が継続することは、1フレーム期間中にn回ある。また、拡散透過板34fが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の点灯及び光源31の消灯が継続することは、1フレーム期間中に(2×n)回ある。これは、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の2分の1である場合(nが1である場合)にもいえることである。
Therefore, if the rotation period of the
以上のように、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の4以上の整数分の1であっても、蛍光体層34eの温度上昇を抑制することができるとともに、蛍光体層34eの輝度飽和の発生を抑えることができる。更に、蛍光体層34eの局所的な温度上昇及び劣化等を抑えることができ、蛍光体層34eの寿命が長期化する。
As described above, even if the rotation period of the
また、表示素子3の周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の(2×n)倍であるとしたら、青色光の出射回数及び青色映像の生成回数が1フレーム期間あたりに(2×n)回となる。また、緑色光の出射回数、赤色光の出射回数、緑色映像の生成回数及び赤色映像の生成回数がn回となる(表示素子3の周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の4以上の整数倍であれば、nが2以上の値となる)。よって、カラーブレーキングを抑えることができる。
Further, if the cycle of the
なお、以上の説明では、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム中の“奇数”回目に通過する期間に同期して、表示素子3が緑色映像を生成し、光源31が消灯し、更に励起光発生装置10が点灯する。それに対して、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の“偶数”回目に通過する期間に同期して、表示素子3が緑色映像を生成し、光源31が消灯し、更に励起光発生装置10が点灯してもよい。この場合、蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の“奇数”回目に通過する期間に同期して、表示素子3が赤色映像を生成するとともに、光源31が点灯し、更に励起光発生装置10が消灯する。更に、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の各回目に通過する期間に同期して、表示素子3が青色映像を生成し、光源31が消灯し、励起光発生装置10が点灯する。
In the above description, the
・表示素子3の周期、光源31の点滅周期、励起光発生装置10の点滅周期及び光学板34の回転周期について(光学板34の回転周期が表示素子3の周期の奇数(但し、3以上の奇数)分の1である場合)
-About the period of the
図6は、時間を横軸で表したタイミングチャートである。 FIG. 6 is a timing chart showing time on the horizontal axis.
図6においては、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の(2×n+1)分の1であり、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間中にスピンドルモーター33が(2×n+1)回回転する。そのため、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間中に、蛍光体層34eが励起光の光軸を(2×n+1)回通過する。また、表示素子3によって1フレームのカラー映像が生成される期間中に、拡散透過板34fが励起光の光軸を(2×n+1)回通過する。
In FIG. 6, the rotation period of the
1フレーム期間中では表示素子3が緑色映像を(n+1)回、青色映像を(2×n+1回)、赤色映像を(n+1)回生成する。よって、カラーブレーキングを抑制することができる。
In one frame period, the
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目(但し、1フレーム期間中の最終回を除く)に通過する期間に同期して、表示素子3が緑色映像を生成する。蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の最終回に通過する期間の前半では、表示素子3が赤色映像を生成し、その期間の後半では、表示素子3が緑色映像を生成する。拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目及び偶数回目に通過する期間に同期して、表示素子3が青色映像を生成する。蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の偶数回目に通過する期間に同期して、表示素子3が赤色映像を生成する。
The
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目(但し、1フレーム期間中の最終回を除く)に通過する期間中、及び、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の各回目に通過する期間中に、励起光発生装置10が点灯する。
During the period when the
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の偶数回目に通過する期間に同期して、励起光発生装置10が消灯する。
The
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の最終回に通過する期間の前半では、励起光発生装置10が消灯し、その期間の後半では、励起光発生装置10が点灯する。
In the first half of the period in which the
光源31は励起光発生装置10の点滅の逆位相で点滅する。つまり、励起光発生装置10の消灯に同期して光源31が点灯し、励起光発生装置10の点灯に同期して光源31が消灯する。
The
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の奇数回目(但し、1フレーム期間中の最終回を除く)に通過する期間中、及び、拡散透過板34fが励起光の光軸を1フレーム期間中の各回目に通過する期間中に、光源31が消灯する。
During the period when the
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の偶数回目に通過する期間に同期して、光源31が点灯する。
The
蛍光体層34eが励起光の光軸を1フレーム期間中の最終回に通過する期間の前半では、光源31が点灯し、その期間の後半では、光源31が消灯する。
The
従って、光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期が表示素子3の周期の(2×n+1)分の1であるとしたら、蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の点灯及び光源31の消灯が継続することは、1フレーム期間中にn回ある。また、蛍光体層34eが励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に励起光発生装置10の消灯及び光源31の点灯が継続することは、1フレーム期間中にn回ある。
Therefore, assuming that the rotation period of the
上述の実施形態では、励起光発生装置10の点滅周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の2倍であった。励起光発生装置10の点滅周期が光学板34及びスピンドルモーター33の回転周期の偶数倍であれば、2倍に限るものではない。
In the above-described embodiment, the blinking cycle of the
本発明の実施形態を説明した。本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
励起光を発する励起光発生装置と、
前記励起光の光軸に交差し、その交点を通った周方向に沿って蛍光領域及び光拡散透過領域が設けられた光学板と、
前記光学板を周方向に回転させる回転駆動器と、
前記励起光発生装置及び前記回転駆動器を制御する光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記光学板の回転周期を1フレームの映像が生成される1フレーム期間の2以上の整数分の1に制御するように前記回転駆動器を制御して、前記光学板を回転させ、
前記光源制御部は、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を点灯させることを前記1フレーム期間中に一回以上行い、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を消灯させることを前記1フレーム期間中に一回以上行う、
ことを特徴とする光源装置。
<請求項2>
前記光源制御部は、前記光拡散透過領域が前記励起光の光軸を通過する期間中に前記励起光発生装置を点灯させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
<請求項3>
前記光源制御部は、前記光拡散透過領域が前記励起光の光軸を通過する期間中に前記励起光発生装置を点灯させることを前記1フレーム期間中に前記整数倍の数の回数だけ行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の光源装置。
<請求項4>
前記励起光と異なる色の光を発する光源を更に備え、
前記光源制御部は、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を消灯させて前記光源を点灯させ、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を点灯させて前記光源を消灯させる
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の光源装置。
<請求項5>
前記光源制御部は、前記光拡散透過領域が前記励起光の光軸を通過する期間中に前記光源を消灯させる、
ことを特徴とする請求項4に記載の光源装置。
<請求項6>
請求項1から5の何れか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置によって発せられた光が照射され、1フレームの映像を複数色の映像に時間で分割して1フレームの期間中に複数色の映像を生成する表示素子と、
前記表示素子によって生成される映像を投影する投影光学系と、
を備える、
ことを特徴とする投影装置。
<請求項7>
励起光を発する励起光発生装置と、
前記励起光の光軸に交差し、その交差する点を通った周方向に沿って蛍光領域及び光拡散透過領域が設けられた光学板と、
前記光学板を周方向に回転させる回転駆動器と、
前記回転駆動器を等速度で回転させるとともに、前記光学板の回転周期の偶数倍の周期で前記励起光発生装置を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記励起光発生装置の1点滅周期のうち前記蛍光領域が前記励起光の光軸を1回通過する期間中に前記励起光発生装置を消灯させ、残りの期間中に前記励起光発生装置を点灯させる、
ことを特徴とする光源装置。
<請求項8>
前記励起光と異なる色の光を発する光源を更に備え、
前記光源制御部が、前記励起光発生装置の点滅周期に等しい周期で且つ前記励起光発生装置の点滅の逆位相で前記光源を点滅させる、
ことを特徴とする請求項7に記載の光源装置。
<請求項9>
請求項7又は8に記載の光源装置と、
前記光源装置によって発せられた光が照射され、1フレームの映像を複数色の映像に時間で分割して1フレームの期間中に複数色の映像を生成する表示素子と、
前記表示素子によって生成される映像を投影する投影光学系と、
を備え、
前記表示素子の1フレームの周期が前記励起光発生装置の点滅周期の自然数倍である、
ことを特徴とする投影装置。
Embodiments of the present invention have been described. The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes the scope of the invention described in the claims and the equivalents thereof.
The invention described in the scope of claims attached to the application of this application will be added below. The item numbers of the claims described in the appendix are as set forth in the claims attached to the application of this application.
[Appendix]
<Claim 1>
An excitation light generator that emits excitation light;
An optical plate that intersects the optical axis of the excitation light and is provided with a fluorescent region and a light diffusion transmission region along a circumferential direction passing through the intersection;
A rotation driver for rotating the optical plate in the circumferential direction;
A light source controller that controls the excitation light generator and the rotation driver,
The light source control unit controls the rotation driver so as to control the rotation period of the optical plate to be an integer of 2 or more of one frame period in which one frame of video is generated. Rotate,
The light source controller performs at least once during the one frame period to turn on the excitation light generator during a period from when the fluorescent region starts to pass through the optical axis of the excitation light to when it finishes passing, Performing one or more times during the one frame period to turn off the excitation light generator during a period from when the fluorescent region starts to pass through the optical axis of the excitation light to when it finishes passing,
A light source device characterized by that.
<Claim 2>
The light source control unit turns on the excitation light generation device during a period in which the light diffusion transmission region passes through the optical axis of the excitation light.
The light source device according to
<Claim 3>
The light source control unit turns on the excitation light generating device during the period in which the light diffusion transmission region passes through the optical axis of the excitation light, and performs the number of times that is an integer multiple during the one frame period.
The light source device according to
<Claim 4>
A light source that emits light of a different color from the excitation light;
The light source control unit turns off the excitation light generator and turns on the light source during a period from when the fluorescent region starts to pass through the optical axis of the excitation light to when it passes through, and the fluorescent region is turned on by the excitation region. 4. The light source according to
<Claim 5>
The light source control unit turns off the light source during a period in which the light diffusion transmission region passes through the optical axis of the excitation light.
The light source device according to
<Claim 6>
A light source device according to any one of
A display element that is irradiated with light emitted from the light source device and divides one frame image into a plurality of color images in time to generate a plurality of color images during one frame period;
A projection optical system for projecting an image generated by the display element;
Comprising
A projection apparatus characterized by that.
<Claim 7>
An excitation light generator that emits excitation light;
An optical plate that intersects the optical axis of the excitation light and is provided with a fluorescent region and a light diffusion transmission region along a circumferential direction passing through the intersecting point;
A rotation driver for rotating the optical plate in the circumferential direction;
A light source control unit that rotates the rotation driver at an equal speed and blinks the excitation light generation device at a cycle that is an even multiple of the rotation cycle of the optical plate;
The light source control unit turns off the excitation light generator during a period in which the fluorescent region passes through the optical axis of the excitation light once in one blinking cycle of the excitation light generator, and the light source control unit during the remaining period Turn on the excitation light generator,
A light source device characterized by that.
<Claim 8>
A light source that emits light of a different color from the excitation light;
The light source control unit causes the light source to blink at a cycle equal to the blinking cycle of the excitation light generation device and at a phase opposite to the blinking of the excitation light generation device;
The light source device according to claim 7.
<Claim 9>
The light source device according to claim 7 or 8,
A display element that is irradiated with light emitted from the light source device and divides one frame image into a plurality of color images in time to generate a plurality of color images during one frame period;
A projection optical system for projecting an image generated by the display element;
With
The period of one frame of the display element is a natural number multiple of the blinking period of the excitation light generator,
A projection apparatus characterized by that.
1 光源装置
3 表示素子
4 投影光学系
10 励起光発生装置
31 光源
33 スピンドルモーター(回転駆動器)
34 光学板
34a 第一セグメント(蛍光領域)
34b 第二セグメント(光拡散領域)
34e 蛍光体層
34f 光拡散透過板
70 光源制御部
DESCRIPTION OF
34
34b Second segment (light diffusion region)
Claims (4)
前記励起光の光軸に交差し、その交点を通った周方向に沿って蛍光領域及び光拡散透過領域が設けられた光学板と、
前記光学板を周方向に回転させる回転駆動器と、
前記励起光発生装置及び前記回転駆動器を制御する光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、1フレームの映像が生成される1フレーム期間に、前記回転駆動器を制御して、前記光学板を2以上の整数倍の数の回数だけ回転させ、
前記光源制御部は、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を点灯させることを前記1フレーム期間中に一回以上行い、前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に前記励起光発生装置を消灯させることを前記1フレーム期間中に一回以上行うとともに、
前記光源制御部は、前記光拡散透過領域が前記励起光の光軸を通過する期間中に前記励起光発生装置を点灯させることを前記1フレーム期間中に前記整数倍の数の回数だけ行う、
ことを特徴とする光源装置。 An excitation light generator that emits excitation light;
An optical plate that intersects the optical axis of the excitation light and is provided with a fluorescent region and a light diffusion transmission region along a circumferential direction passing through the intersection;
A rotation driver for rotating the optical plate in the circumferential direction;
A light source controller that controls the excitation light generator and the rotation driver,
The light source control unit, during one frame period in which one frame image is generated, the rotation driving device to control the, rotates the optical plate many times the number of 2 or more integer multiples,
The light source controller performs at least once during the one frame period to turn on the excitation light generator during a period from when the fluorescent region starts to pass through the optical axis of the excitation light to when it finishes passing, Performing at least once during the one frame period to turn off the excitation light generator during a period from when the fluorescent region starts to pass through the optical axis of the excitation light to when it finishes passing ,
The light source control unit turns on the excitation light generating device during the period in which the light diffusion transmission region passes through the optical axis of the excitation light, and performs the number of times that is an integer multiple during the one frame period .
A light source device characterized by that.
前記光源制御部は、
前記蛍光領域が前記励起光の光軸を通過し始めてから通過し終わるまでの期間中に、前記励起光発生装置を消灯させる場合には前記光源を点灯させ、前記励起光発生装置を点灯させる場合には前記光源を消灯させる
ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。 A light source that emits light of a different color from the excitation light;
The light source controller is
During the period until the fluorescent region finishes passing from the start of passing through the optical axis of the excitation light, to light the light source in the case of Ru turn off the excitation light generator, lights the pre Symbol excitation light generator the light source device according to claim 1, characterized in that turns off the light source when Ru is.
ことを特徴とする請求項2に記載の光源装置。 The light source control unit turns off the light source during a period in which the light diffusion transmission region passes through the optical axis of the excitation light.
The light source device according to claim 2 .
前記光源装置によって発せられた光が照射され、1フレームの映像を複数色の映像に時間で分割して1フレームの期間中に複数色の映像を生成する表示素子と、
前記表示素子によって生成される映像を投影する投影光学系と、
を備える、
ことを特徴とする投影装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 3 ,
A display element that is irradiated with light emitted from the light source device and divides one frame image into a plurality of color images in time to generate a plurality of color images during one frame period;
A projection optical system for projecting an image generated by the display element;
Comprising
A projection apparatus characterized by that.
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