(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長帯域光を射出する励起光源と、該励起光源の光軸上に配置された発光ホイールと、該発光ホイールを回転駆動するホイールモータと、
を備え、
前記発光ホイールは、
前記励起光源からの射出光を受けて、当該励起光源が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、
前記励起光源からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域と、
を有し、
当該拡散領域が円周方向に等間隔で配置されていて、
前記発光ホイールは、
前記蛍光体領域のベース材である不透明基材と、
前記拡散領域のベース材である透明基材と、
前記透明基材を前記不透明基材に固定するための固定部材と、
を備え、
前記固定部材と前記不透明基材とにより、前記透明基材を挟むようにして固定させていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記固定部材は、凸部を有し、
前記固定部材の前記凸部により、前記透明基材と前記不透明基材とが結合され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】
前記不透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、
前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されていることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、
前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されてい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５】
前記拡散領域は、同一形状同一大きさと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。
【請求項６】
前記透明基材は３つ又はそれ以上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。
【請求項７】
前記不透明基材の蛍光体領域の厚みと透明基材の厚みが同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。
【請求項８】
前記不透明基材は、金属であ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。
【請求項９】
前記不透明基材は、銅やアルミニウムであることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記透明基材は、ガラス基材や透明樹脂基材であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の光源装置。
【請求項１１】
前記励起光源は、青色の波長帯域光を射出することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置。
【請求項１２】
前記発光ホイールは、緑色波長帯域の光が射出される緑色蛍光体領域と、赤色波長帯域の光が射出される赤色蛍光体領域とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の光源装置。
【請求項１３】
前記発光ホイールには、前記赤色蛍光体領域、前記緑色蛍光体領域及び前記拡散領域が一定の順番で円周方向に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
【請求項１４】
光源装置と、導光装置と、表示素子と、投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、
前記光源装置は、請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更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のデータプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から射出された光を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、又は、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ものである。
【０００３】
そして、プロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤ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半導体発光素子を用いる開発や提案が多々なされている。例えば、レーザダイオードによる青色の波長帯域光を射出する励起光源と、この励起光源から射出された光を吸収して可視光に変換する蛍光体の層を有し、モータによって回転駆動される発光ホイール（回転板）と、を備えた光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタが提案されている。
【０００４】
この光源装置では、発光部材としての蛍光体の層や拡散層が円周方向に隣接して形成された発光ホイールに、指向性のある青色光を照射することで、発光ホイールから赤色、緑色、青色等の各色を順次射出することができる。
【０００５】
このように発光ホイールを形成した場合、蛍光板は半円よりも大きな円弧を有する扇形形状であり、材料が金属等で形成され、拡散板は半円よりも小さな円弧を有する扇形形状であり、材料が樹脂やガラスなどの透光性を有する材料で形成されている。そのために、円盤形状の発光ホイールは、大きな円弧を有する扇形形状の重量の重い金属部分と、小さな円弧を有する扇形形状の重量の軽いガラス部分とにより構成されていることにより、回転する際の回転バランスを調整する必要があった。
【０００６】
また、下記に示す特許文献１では、透過型の回転型カラーディスクが、高速回転時に各色の色分離フィルタの段差により空気抵抗が変化することを防いで回転型カラーディスクの回転むらを無くして色ずれなどの性能劣化を防ぐプロジェクタ等の映像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２８１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記特許文献１に示す映像表示装置における透過型の回転型カラーディスクは、１枚のガラス材により生成されており、各色の色分離フィルタの段差部分をなくして、空気抵抗が変化することを防いでいるに過ぎなかった。つまり、励起光源に青色レーザ発光器を用いて励起光を拡散透過させると共に、蛍光体層で緑色や赤色を反射発光させる回転ホイールでは、金属部分とガラス部分とにより構成されている場合に、回転ホイールの重心と回転中心とが一致せず、バランス調整が必要という課題が残ったままであった。
【０００９】
本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、発光ホイールが、銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる不透明基材と、ガラス基材や透明樹脂基材等の透明基材とにより構成される場合に、ホイールの回転バランスが良好な光源装置と、その光源装置を備えたプロジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る光源装置は、所定波長帯域光を射出する励起光源と、該励起光源の光軸上に配置された発光ホイールと、該発光ホイールを回転駆動するホイールモータと、を備え、前記発光ホイールは、前記励起光源からの射出光を受けて、当該励起光源が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、前記励起光源からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域とを有し、当該拡散領域が円周方向に等間隔で配置されていて、前記発光ホイールは、前記蛍光体領域のベース材である不透明基材と、前記拡散領域のベース材である透明基材と、前記透明基材を前記不透明基材に固定するための固定部材と、を備え、前記固定部材と前記不透明基材とにより、前記透明基材を挟むようにして固定させていることを特徴とする。
【００１１】
そして、前記固定部材は、凸部を有し、前記固定部材の前記凸部により、前記透明基材と前記不透明基材とが結合されることを特徴とする。
また、前記不透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されていることを特徴とする。
また、前記透明基材は、前記凸部に嵌合する穴を有し、前記凸部に前記穴を嵌合させることにより結合されていることを特徴とする。
そして、本発明に係る光源装置における前記拡散領域は、同一形状同一大きさとされることを特徴とする。
また、前記透明基材は３つ又はそれ以上であることを特徴とする。
また、前記不透明基材の蛍光体領域の厚みと透明基材の厚みが同一であることを特徴とする。
また、前記不透明基材は、金属であることを特徴とする。
また、前記不透明基材は、銅やアルミニウムであることを特徴とする。
また、前記透明基材は、ガラス基材や透明樹脂基材であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る光源装置における前記励起光源は、青色の波長帯域光を射出することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る光源装置における前記発光ホイールは、緑色波長帯域の光が射出される緑色蛍光体領域と、赤色波長帯域の光が射出される赤色蛍光体領域とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る光源装置における前記発光ホイールには、前記赤色蛍光体領域、前記緑色蛍光体領域及び前記拡散領域が一定の順番で円周方向に配置されることを特徴とする。
【００１７】
そして、本発明に係るプロジェクタは、光源装置と、導光装置と、表示素子と、投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、前記光源装置は、上記のような光源装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発光ホイールが、銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる不透明基材と、ガラス基材や透明樹脂基材等の透明基材とにより構成される場合に、ホイールの回転バランスが良好な光源装置と、その光源装置を備えたプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るプロジェクタを示す外観斜視図である。
【図２】本発明に係るプロジェクタの機能回路ブロックを示す図である。
【図３】本発明に係るプロジェクタの内部構造を示す平面模式図である。
【図４】本発明に係る光源装置の平面模式図である。
【図５】本発明に係る発光ホイールの正面斜視図である。
【図６】本発明に係る発光ホイールの背面斜視図である。
【図７】本発明に係る発光ホイールの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について述べる。光源装置63は、所定波長帯域光を射出する励起光源72と、励起光源72の光軸上に配置された発光ホイール71と、発光ホイール71を回転駆動するホイールモータ73と、を備える。そして発光ホイール71は、励起光源72からの射出光を受けて、励起光源72が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、励起光源72からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域とを有する。そして、発光ホイール71における拡散領域は、円周方向に等間隔で配置されている。
【００２２】
また、発光ホイール71における拡散領域は、同一形状同一大きさとされる。
【００２３】
さらに、光源装置63における励起光源72は、青色の波長帯域光を射出する。
【００２４】
また、光源装置63における発光ホイール71は、緑色波長帯域の光が射出される緑色蛍光体領域と、赤色波長帯域の光が射出される赤色蛍光体領域とを備えている。
【００２５】
そして、光源装置63における発光ホイール71には、上記赤色蛍光体領域、上記緑色蛍光体領域及び上記拡散領域が一定の順番で円周方向に配置される。
【００２６】
さらに、発光ホイール71は、上記赤色蛍光体領域及び上記緑色蛍光体領域のベース材である金属等の不透明基材132と、上記拡散領域のベース材であるガラス等の透明基材142と、透明基材142を不透明基材132に固定するための固定部材143と、を備える。そして、固定部材143は、透明基材142を結合させるための凸部であるボス143a、143bを有し、固定部材143と不透明基材132とにより、透明基材142を挟むようにして固定させる。
【００２７】
そして、固定部材143のボス143a、143bにより、透明基材142と不透明基材132とが結合される。
【００２８】
プロジェクタ10は、光源装置63と、導光装置75と、表示素子51と、投影側光学系90と、プロジェクタ制御手段とを備え、光源装置63は、発光ホイール71において二箇所以上に配置された拡散領域である透明基材142を有し、透明基材142が、発光ホイール71の円周方向に等間隔で配置される。
【００２９】
また、光源装置63において発光ホイール71の重心位置が、発光ホイール71の回転軸と一致するように拡散領域が円周方向に配置されている。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施例において、左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とはプロジェクタ10からの投影方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。プロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、本体ケース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を有すると共に、この正面パネル12には複数の排気孔17を設けている。更に、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。
【００３１】
また、本体ケースである上面パネル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。
【００３２】
更に、本体ケースの背面には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ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20が設けられている。なお、図示しない本体ケース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の下部近傍には、各々複数の吸気孔18が形成されている。
【００３３】
次に、プロジェクタ10のプロジェクタ制御手段について図２のブロック図を用いて述べる。プロジェクタ制御手段は、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、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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を駆動するものであり、光源装置63から射出された光線束を光源側光学系を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系とする投影系レンズ群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97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。
【００３６】
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なう。更に、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なう。
【００３７】
制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや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。
【００３８】
本体ケースの上面パネル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、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。
【００３９】
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。
【００４０】
また、制御部38は、電源制御回路41を制御しており、この電源制御回路41は、電源スイッチキーが操作されると光源装置63の励起光源を点灯させる。更に、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43に光源装置63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プロジェクタ本体の電源ＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させ、更に、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体のシステムをＯＦＦにする等の制御も行う。
【００４１】
次に、このプロジェクタ10の内部構造について述べる。図３は、プロジェクタ10の内部構造を示す平面模式図である。
【００４２】
プロジェクタ10は、図３に示すように、右側パネル14の近傍に電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102が配置され、略中央にはシロッコファンタイプのブロア110が配置され、このブロア110の近傍に制御回路基板103が配置され、正面パネル12の近傍には光源装置63が配置され、左側パネル15の近傍には光学系ユニット70が配置されている。また、プロジェクタ10は、筐体内を区画用隔壁120により背面パネル13側の吸気側空間室121と正面パネル12側の排気側空間室122とに気密に区画されており、ブロア110は、吸込み口111が吸気側空間室121に位置し排気側空間室122と吸気側空間室121の境界に吐出口113が位置するように配置されている。
【００４３】
光学系ユニット70は、光源装置63の近傍に位置する照明側ブロック78と、背面パネル13側に位置する画像生成ブロック79と、照明側ブロック78と左側パネル15との間に位置する投影側ブロック80との３つのブロックから構成された略コの字形状である。
【００４４】
この照明側ブロック78は、光源装置63から射出された光を画像生成ブロック79が備える表示素子51に導光する光源側光学系62の一部を備えている。この照明側ブロック78が有する光源側光学系62としては、光源装置63から射出された光線束を均一な強度分布の光束とする導光装置75や、導光装置75を透過した光を集光する集光レンズ等がある。
【００４５】
画像生成ブロック79は、光源側光学系62として、導光装置75から射出された光線束の光軸方向を変更する光軸変更ミラー74と、この光軸変更ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚の集光レンズと、これらの集光レンズを透過した光線束を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84と、を有している。更に、画像生成ブロック79は、表示素子51とするＤＭＤを備え、この表示素子51の背面パネル13側には表示素子51を冷却するための表示素子冷却装置53が配置されて、表示素子51が高温となることを防止している。
【００４６】
投影側ブロック80は、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系90のレンズ群を有している。この投影側光学系90としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群93と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群97とを備えてズーム機能を備えた可変焦点型レンズとされ、レンズモータにより可動レンズ群97を移動させることによりズーム調整やフォーカス調整を可能としている。
【００４７】
また、プロジェクタ10の内部構造において、吸気側空間室121内には光源装置63と比較して低温である部材が配置されるものであり、具体的には、電源制御回路基板102と、ブロア110と、制御回路基板103と、光学系ユニット70の画像生成ブロック79と、光学系ユニット70の投影側ブロック80と、光学系ユニット70の照明側ブロック78における集光レンズと、が配置されている。
【００４８】
一方、排気側空間室122内には、比較的高温となる光源装置63と、光学系ユニット70の照明側ブロック78が備える導光装置75と、排気温低減装置114とが配置されている。
【００４９】
そして、光源装置63は、光が照射されることにより光の三原色である赤色、緑色、青色の波長帯域光を導光装置75に射出する発光ホイール71と、発光ホイール71を回転駆動するホイールモータ73と、青色の波長帯域光を発光ホイール71に照射する励起光源72と、を備えている。そして、この励起光源72は、導光装置75の光軸と平行に配置され、発光ホイール71は、正面パネル12の近傍において、励起光源72の光軸と当該発光ホイール71のホイール面が直交するように配置されている。また、この発光ホイール71は、赤色及び緑色の発光光を励起光源72側に射出し、励起光源72からの青色光を透過して正面パネル12側に射出するように構成されている。
【００５０】
また、この光源装置63は、図４に示すように、励起光源72の出射側に配置されて励起光源72からの射出光を平行光に変換するコリメータレンズ150を備えると共に、発光ホイール71から射出される所定の波長帯域光を反射又は透過させて、当該発光ホイール71からの各色の発光光の光軸を同一の光軸とするダイクロイックミラー151及び反射ミラー152と、発光ホイール71から射出され導光装置75へ入射する光線束を集光する凸レンズ153等と、により構成される集光光学系を備えている。
【００５１】
以下、本実施例の光源装置63及び集光光学系について述べる。第一ダイクロイックミラー151aは、励起光源72と発光ホイール71との間に配置されて、励起光源72からの青色光を透過させ発光ホイール71から射出される赤色光及び緑色光を９０度の角度で方向を変化させて反射する。第一反射ミラー152aは、励起光源72からの光が発光ホイール71を透過する青色光出射側に配置されて、発光ホイール71からの青色光を９０度の角度で方向を変化させて反射する。第二反射ミラー152bは、第一反射ミラー152aに対向するように配置されて、第一反射ミラー152aによって反射された青色光を更に９０度の角度だけ方向を変化させて反射する。
【００５２】
第二ダイクロイックミラー151bは、第一ダイクロイックミラー151aによって反射された赤色光及び緑色光の光軸と第二反射ミラー152bによって反射された青色光の光軸とが交差する位置に配置されて、第一ダイクロイックミラー151aによって反射された赤色光及び緑色光を透過させて直進させ、第二反射ミラー152bによって反射された青色光を９０度の角度だけ方向を変化させるように反射する。第三反射ミラー152cは、第二ダイクロイックミラー151bから出射する各色光の光軸と、導光装置75の光軸とが交差する位置に配置されて、第二ダイクロイックミラー151bから出射された各色光を導光装置75側に９０度の角度で方向を変化させて反射する。
【００５３】
このように、ダイクロイックミラー151及び反射ミラー152を配置することで、発光ホイール71から射出される各色光の光軸を変換させて導光装置75の光軸と一致させることができるため、発光ホイール71からの射出光は反射或いは透過を繰り返して、導光装置75に入射することとなる。
【００５４】
また、発光ホイール71の表裏両面近傍に夫々集光レンズ群155が配置されることにより、励起光源72からの射出光が集光された状態で発光ホイール71に照射されると共に、発光ホイール71の表裏両面から射出される光線束も集光される。更に、第一ダイクロイックミラー151aと第二ダイクロイックミラー151bとの間に第一凸レンズ153aが配置され、第一反射ミラー152aと第二反射ミラー152bとの間に第二凸レンズ153bが配置され、第二ダイクロイックミラー151bと第二反射ミラー152bとの間に第三凸レンズ153cが配置され、更に、第二ダイクロイックミラー151bと第三反射ミラー152cとの間に導光装置入射レンズ154が配置されているため、発光ホイール71からの射出光は、より集光された光線束として導光装置75に入射されることとなる。
【００５５】
つまり、この光源装置63は、励起光源72から光が発光ホイール71に照射されると、後述する蛍光体層131に含有される蛍光体、或いは、拡散層から所定の波長帯域光が射出され、当該射出光がこの集光光学系を介して導光装置75に入射されることとなる。
【００５６】
次に、本実施例に係る発光ホイール71の構成に関して説明する。図５は、本実施例に係る発光ホイール71及びホイールモータ73の正面斜視図であり、図６は、本実施例に係る発光ホイール71及びホイールモータ73の背面斜視図である。
【００５７】
図５、図６に示すように、この発光ホイール71は、不透明基材132、２枚の透明基材142及び固定部材143で構成され、ホイールモータ73の軸と連結される。不透明基材132は、円盤形状をして２枚の透明基材142を配置するための２箇所の開口を設けており、材料が銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる。また、不透明基材132は、円形の外周に外環部132c、その外環部132cの内側に発光ホイール本体部132d、中央の円形で突出した部分として小円部132e、及び小円部132eの内側に不透明基材132の中心に対して点対称の位置に２つの穴132a、132bとを備えている。
【００５８】
そして不透明基材132には、励起光源72側の面に赤色及び緑色の蛍光体層131が配置されている。蛍光体層131は、励起光源72による青色レーザ光から赤色の波長帯域の蛍光光を発光させるための赤色の蛍光体層131Rと、励起光源72による青色レーザ光から緑色の波長帯域の蛍光光を発光させるための緑色の蛍光体層131Gとが夫々２箇所ずつ配置されている。そして各蛍光体層131は、不透明基材132における２箇所の開口領域以外の領域に所定の角度による赤色蛍光体領域及び緑色蛍光体領域を有し、不透明基材132の中心に対して点対称として各蛍光体領域は同一の領域を円周方向に等間隔となる１８０度のずれを設けるように並設している。
【００５９】
透明基材142は、扇形をして、材料がガラス基材や透明樹脂基材等であり、励起光源72側の面に拡散層を配置させて構成されるものである。また、固定部材143は、材料を金属製として円形に形成し、中央に穴を設けており、その穴にホイールモータ73の軸を挿入して接着等により固定してホイールモータ73と一体化される。
【００６０】
そして、発光ホイール71は、不透明基材132の中央部にホイールモータ73との接続部である円柱状の軸の形状に対応した円形開口が形成され、該円形開口にホイールモータ73の軸を挿着して接着する際に、不透明基材132の２つの開口に透明基材142を配置し、不透明基材132の小円部132eと固定部材143とにより透明基材142の扇角部分の頂点近傍位置を挟み込むようにして配置することにより、不透明基材132と透明基材142と固定部材143とホイールモータ73とが一体化される。
【００６１】
そして、この発光ホイール71は、毎秒約１２０回などの回転速度でプロジェクタ制御手段の制御部38によって駆動制御される駆動装置としてのホイールモータ73によって一体的に回転することとなる。
【００６２】
ここで、発光ホイール71の構造について説明する。図７は、本実施例に係る発光ホイール71の分解斜視図である。
【００６３】
図に示すように、固定部材143の表面には透明基材142の脱落防止のための凸部とされるボス143a、143bを有している。このボス143a、143bは、透明基材142の穴142a、142bと不透明基材132の穴132a、132bとに嵌合する構造となる。また、不透明基材132の透明基材142が配置される開口部分は、中央部分については突出した小円部132eにより円弧状に開口されており、円周方向と外周部分については透明基材142が内接して嵌合するように開口されている。
【００６４】
また、不透明基材132の各蛍光体領域の厚みと透明基材142の厚みを同一とすることにより、透明基材142を不透明基材132の開口部分に配置した際に発光ホイール71の表面及び裏面を平坦とすることができる。
【００６５】
そして、透明基材142は、その一部である扇角部分の頂点近傍部分を不透明基材132の小円部132eと固定部材143とにより挟み込まれる構造となる。
【００６６】
このような構造にして、固定部材143にボス143a、143bを設けて不透明基材132と透明基材142との位置ずれの発生をなくし、しかも接着材を使用することなく透明基材142を不透明基材132に固定することができるので、接着材の剥離も発生せず、高速回転による透明基材142の脱落を防止することができる。
【００６７】
なお、本実施例では、ホイールモータ73と固定部材143及びホイールモータ73と不透明基材132を回転軸73aにて接着する構造としたが、螺子止めにより固定する構造にしても構わない。
【００６８】
なお、本実施例では、励起光源72の光を拡散透過させる透明基材142を２つとして、発光ホイール71が１回転する毎に赤色、緑色、青色を２回ずつ発光させる構成として、説明してきたが、例えば、透明基材142を３つ又はそれ以上にし、同一形状同一大きさの透明基材142を発光ホイール71の円周方向に等間隔で２箇所以上に配置される構成にして、発光ホイール71が１回転する毎に赤色、緑色、青色を複数回発光させるようにすれば、よりホイールの回転バランスは良好となる。
【００６９】
また、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、蛍光体を励起させる励起光源72としての第一光源と、発光効率の良好な種類の蛍光体を有する発光ホイール71と、発光効率の比較的低い種類の蛍光体として例えば赤色蛍光体を発光ホイール71に形成することなく当該低発光効率の蛍光体に対応する赤色の波長帯域光を射出する単色光源である第二光源と、を備えることで、画面の輝度を向上させるようにすれば、発光ホイール71に所定のタイミングで光源光を照射させる構成とされているため、常に発光ホイール71に光を当てる場合に比べて、発光ホイール71への照射時間を少なくして温度上昇を抑制することができる。したがって、蛍光体の温度上昇に起因する発光効率の低下を抑制して、蛍光体の発光効率を向上させることができる。
【００７０】
また、この場合に発光ホイール71には、励起光源72である第一光源による緑色帯域光を発する緑色蛍光体領域と、赤色単色光源である第二光源を発光させ第一光源を消灯させる第一光源消灯領域と、青色拡散透過光を発する透明基材142からなる拡散領域とを備える。
【００７１】
そして、発光ホイール71を回転させるとともに励起光源72としての第一光源を点灯して緑色蛍光体領域に励起光をあてて発光ホイール71から緑色光を発光させ、第一光源からの光を拡散領域を透過させて青色の拡散光を発光ホイール71から射出し、第一光源を消灯して、単色光源である第二光源を点灯して赤色光を射出するように光を射出すると、赤色、緑色及び青色の波長帯域光が集光光学系を介して導光装置75に順次入射することになるため、プロジェクタ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生成することができる。
【００７２】
そして、この場合に励起光源72としての第一光源及び単色光源である第二光源の点滅動作は、光源制御手段により時分割制御される。そして、発光ホイール71には、拡散領域と緑色蛍光体領域と第一光源消灯領域とをホイールの１８０度の範囲に設け、そして残る１８０度の範囲に同一の領域を円周方向に１８０度のずれを設けるように並設すれば、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。
【００７３】
また、発光ホイール71は、拡散領域と緑色蛍光体領域をホイールの１２０度の範囲に設け、そして残る２４０度の範囲に同一の領域を円周方向に１２０度のずれを設けて２つ並設するようにし、拡散領域と緑色蛍光体領域との境界を含む４０度程度の領域の３個所を第一光源の消灯領域とする場合に、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。
【００７４】
このようにして単色光源である第二光源を有する光源装置63でも、不透明基材132の緑色の蛍光体層領域と第一光源を消灯させる第一光源消灯領域と青色の拡散透過層領域である透明基材142とが発光ホイール71の中心に対して円周方向に等間隔で２箇所以上に配置される構成にすることによって、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。
【００７５】
以上のように本実施例によれば、光源装置63は、励起光源72からの射出光を受けて、励起光源72が射出する所定波長帯域とは異なる波長帯域の光を射出する蛍光体領域と、励起光源72からの射出光を拡散透過させる２箇所以上に配置された拡散領域を有し、その拡散領域が円周方向に等間隔で配置されていることにより、ホイールの回転バランスを良好にすることができる。
【００７６】
また、発光ホイール71において青色波長帯域の光を拡散透過させ、２箇所以上に配置された拡散領域が、同一形状同一大きさとされ円周方向に等間隔で配置されるようにすれば、ホイールの回転バランスをより確実に良好とすることができる。
【００７７】
更に、赤色及び緑色蛍光体領域と拡散領域を有する発光ホイール71と、青色波長帯域光を発する励起光源72のみを有する光源装置63では、発光ホイール71に赤色蛍光体領域と緑色蛍光体領域とを設けて蛍光光を射出させ、青色については、励起光源72による青色波長帯域のレーザ光を利用できるため、比較的高額な蛍光体層133を用いることなく青色波長帯域光を生成でき、よって、安価で安全性の高い光源装置63を提供できる。
【００７８】
また、光源装置63における発光ホイール71により赤色蛍光体領域と緑色蛍光体領域とを設け、青色については励起光源72の光を拡散透過させて青色波長帯域の光が射出される拡散領域を設けて、各領域を複数有し、各領域を円周方向に一定の順番で等間隔に配置されるようにすれば、ホイールの回転バランスを良好としつつ、赤色光、緑色光、青色光を一定の順に発する光源装置63とすることができる。
【００７９】
そして、光源装置63における発光ホイール71において、不透明基材132に透明基材142を結合させるにあたって、固定部材143にボス143a、143bを設けて透明基材142を不透明基材132と固定部材143とにより挟むようにして結合させることにより、接着材も使用せずに一体化させることができ、発光ホイール71を高速で回転させても脱落することがなく、安価で安全性の高い光源装置63を提供できる。
【００８０】
更に、固定部材143のボス143a、143bを透明基材142の穴142a、142bと不透明基材132の穴132a、132bとに嵌合させて結合させることにより、発光ホイール71を高速で回転させても脱落することがなく、安価で安全性の高い光源装置63を提供できる。
【００８１】
以上のように本実施例によれば、発光ホイール71が銅板やアルミニウム等の熱伝導性部材からなる不透明基材132と、ガラス基材や透明樹脂基材等の透明基材142とにより構成される場合に、不透明基材132の中心に対して円周方向に等間隔で透明基材142を２箇所以上に配置させることにより、発光ホイールの重心位置が発光ホイールの回転軸と一致して、ホイールの回転バランスを良好にする光源装置63を備えたプロジェクタ10を提供することができる。
【００８２】
また、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
10  プロジェクタ
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
20  各種端子                                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  電源制御回路
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                                53  表示素子冷却装置
62  光源側光学系                            63  光源装置
70  光学系ユニット                          71  発光ホイール
72  励起光源                                73  ホイールモータ
73a 回転軸                                  
74  光軸変更ミラー                          75  導光装置
78  照明側ブロック                          79  画像生成ブロック
80  投影側ブロック                          84  照射ミラー
90  投影側光学系                            93  固定レンズ群
97  可動レンズ群                           101  電源回路ブロック
102  電源制御回路基板                       103  制御回路基板
110  ブロア                                 111  吸込み口
113  吐出口                                 114  排気温低減装置
120  区画用隔壁                             121  吸気側空間室
122  排気側空間室                           131  蛍光体の層
131R  赤色蛍光体層                          131G  緑色蛍光体層
132  不透明基材                             132a、b  穴
132c  外環部                                132d  発光ホイール本体部
132e  小円部
142  透明基材                               142a、b  穴
143  固定部材                               143a、b  ボス
150  コリメータレンズ
151  ダイクロイックミラー                   151a 第一ダイクロイックミラー
151b 第二ダイクロイックミラー               152  反射ミラー
152a 第一反射ミラー                         152b 第二反射ミラー
152c 第三反射ミラー                         153  凸レンズ
153a 第一凸レンズ                           153b 第二凸レンズ
153c 第三凸レンズ                           154  導光装置入射レンズ
155  集光レンズ群                           
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005459537.tif 000006
【図６】
0005459537.tif 000007
【図７】
0005459537.tif 000008