(57)【要約】 【課題】  蛍光板の蛍光体層にムラがあったとしても、制御にかかる負荷を抑えながら投影画像に対するムラの影響を抑制し、投影画像の安定化を図る。【解決手段】  光源ユニット６０は、励起光を出射する励起光源７１と、励起光源７１からの励起光が蛍光発光領域に照射されることにより蛍光光を発する蛍光板と、蛍光板を周方向に回転させる駆動部と、蛍光板の温度を取得する蛍光板温度取得部（ホイール用温度センサ１０２）と、表示素子の表示周波数及び蛍光板の回転周波数を同期させる同期制御部（制御部４１）と、蛍光板温度取得部が取得した温度により同期制御部の制御タイミングの間隔を調整するタイミング調整部（制御部４１）と、を備えている。これにより、制御にかかる負荷を抑えながら、ムラの影響を抑制し投影画像を安定化することができる。【選択図】図２
2015045825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光光を用いて画像を表示する表示素子に対して、蛍光光を照射する光源ユニットであって、
励起光を出射する励起光源と、
円板状の基材の一面に蛍光発光領域を有し、前記励起光源からの励起光が前記蛍光発光領域に照射されることにより蛍光光を発する蛍光板と、
前記蛍光板を周方向に回転させる駆動部と、
前記蛍光板の温度を取得する蛍光板温度取得部と、
前記表示素子の表示周波数及び前記蛍光板の回転周波数を同期させる同期制御部と、
前記蛍光板温度取得部が取得した温度により前記同期制御部の制御タイミングの間隔を調整するタイミング調整部と、
を備えることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の光源ユニットにおいて、
前記タイミング調整部は、
前記蛍光板温度取得部が取得した温度が高いほど、前記制御タイミングの間隔が短くなるように調整することを特徴とする光源ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光源ユニットにおいて、
前記光源の温度を取得する光源温度取得部をさらに備え、
前記同期制御部は、前記蛍光板温度取得部が取得した温度と、前記光源温度取得部が取得した温度とにより前記同期制御部の制御タイミングの間隔を調整することを特徴とする光源ユニット。
【請求項４】
請求項３記載の光源ユニットにおいて、
前記タイミング調整部は、
前記光源温度取得部が取得した温度が高いほど、前記制御タイミングの間隔が短くなるように調整することを特徴とする光源ユニット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記制御タイミングの間隔により、前記駆動部の回転周波数を変化させるためのパラメータ値を変化させることを特徴とする光源ユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記表示素子の表示周波数と、前記蛍光板の回転周波数とが式（１）
ｊ×表示周波数＝ｋ×回転周波数（ｊ，ｋは整数でｊ＞ｋ）・・・（１）
の関係を満たすように前記駆動部を制御することを特徴とする光源ユニット。
【請求項７】
請求項６記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記駆動部の安定回転周波数範囲内に前記回転周波数が収まるように、前記ｊ及び前記ｋを決定することを特徴とする光源ユニット。
【請求項８】
請求項６又は７記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記回転周波数の範囲を前記表示素子の表示周波数の範囲よりも上限と下限との割合として狭くするように、前記ｊ及び前記ｋを決定することを特徴とする光源ユニット。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記駆動部の安定回転周波数範囲内に前記回転周波数が収まるように、前記ｊ及び前記ｋを決定する際、ｊ／ｋの値が異なる２組以上の前記ｊ及び前記ｋを決定し、所定の条件で前記ｊ及び前記ｋの組を切り替えることを特徴とする光源ユニット。
【請求項１０】
請求項９記載の光源ユニットにおいて、
前記所定の条件は、現在の前記表示周波数が所定値以上であるか否かであり、
前記同期制御部は、現在の前記表示周波数が所定値未満である場合にはｊ／ｋの値の大きい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が所定値以上である場合にはｊ／ｋの値の小さい組の前記ｊ及び前記ｋを選択することを特徴とする光源ユニット。
【請求項１１】
請求項９記載の光源ユニットにおいて、
前記所定値は所定の範囲を有しており、
前記同期制御部は、現在の前記表示周波数が所定の範囲の下限値未満である場合にはｊ／ｋの値の大きい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が所定の範囲の上限値以上である場合にはｊ／ｋの値の小さい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が所定の範囲に収まる場合には直前の目標回転周波数を引き継ぐことを特徴とする光源ユニット。
【請求項１２】
請求項９記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、現在の前記表示周波数を第一の閾値と当該第一の閾値よりも大きい第二の閾値と比較し、
前記所定の条件として、現在の前記表示周波数が前記第一の閾値よりも小さくなる方向に変化した場合に、ｊ／ｋの値の大きい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が前記第二の閾値よりも大きくなる方向に変化した場合に、ｊ／ｋの値の小さい組の前記ｊ及び前記ｋを選択することを特徴とする光源ユニット。
【請求項１３】
請求項６〜１２のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
通知手段を備え、
前記同期制御部は、前記回転周波数が前記駆動部の安定回転周波数範囲内に収まるように前記ｊ及び前記ｋを決定できないとされる場合に、前記通知手段を制御して、前記回転周波数が前記安定回転周波数範囲内に収まらない旨を通知することを特徴とする光源ユニット。
【請求項１４】
請求項６〜１３のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記ｊ及び前記ｋは、ｊ／ｋの値が整数となるように決定されていることを特徴とする光源ユニット。
【請求項１５】
請求項６〜１３のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記ｊ及び前記ｋは、ｊ／ｋの値が１．５となるように決定されていることを特徴とする光源ユニット。
【請求項１６】
請求項６〜１５のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記励起光源を時分割に点灯させることを特徴とする光源ユニット。
【請求項１７】
請求項６〜１６のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記表示素子の表示可能周波数範囲内に前記表示周波数が収まるように、前記ｊ及び前記ｋを決定することを特徴とする光源ユニット。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光源ユニットにおいて、
通知手段を備え、
前記同期制御部は、前記表示周波数が前記表示可能周波数範囲内に収まるように前記ｊ及び前記ｋを決定できないとされる場合に、前記通知手段を制御して、前記表示周波数が前記表示可能周波数範囲内に収まらない旨を通知することを特徴とする光源ユニット。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれか一項記載の光源ユニットと、
前記表示素子と、
前記光源ユニットからの光を前記表示素子に導光する導光光学系と、
前記表示素子から出射された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源ユニット及び前記表示素子を制御する投影制御部とを備えることを特徴とする投影装置。
【請求項２０】
蛍光光を用いて画像を表示する表示素子に対して、蛍光光を照射する投影方法であって、
円板状の基材の一面に蛍光発光領域を有する蛍光板を周方向に回転させ、前記蛍光発光領域に励起光を照射して蛍光光を発生させる際に、
前記蛍光板の温度を取得し、当該取得した温度により、前記表示素子の表示周波数及び前記蛍光板の回転周波数を同期させるときの制御タイミングの間隔を調整することを特徴とする投影方法。
【請求項２１】
蛍光光を用いて画像を表示する表示素子に対して、蛍光光を照射する光源ユニットに備わるコンピュータで実行されるプログラムであって、
コンピュータを、
円板状の基材の一面に蛍光発光領域を有する蛍光板を周方向に回転させ、前記蛍光発光領域に励起光を照射して蛍光光を発生させる手段と、
前記蛍光板の温度を取得する手段と、
前記表示素子の表示周波数及び前記蛍光板の回転周波数を同期させるときの制御タイミングの間隔を、前記取得した温度により調整する手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニット、投影装置、投影方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
投影装置としては、青色の励起光を発する励起光照射装置と、蛍光体層（蛍光発光領域）を有し、励起光照射装置から蛍光体層に向けて青色光が照射されることにより、緑色光に変換する蛍光板と、赤色光を発する赤色光源装置と、青色光を発する青色光源装置と、緑色光、赤色光、青色光を反射させることによりスクリーンに画像を投影する例えばＤＭＤなどの表示素子とを含んだ光源ユニットを有する投影装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０９５３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蛍光板の蛍光体層にはムラがある場合が有り、そのような蛍光板の蛍光体層に対して青色光を照射し緑色光に変換したとしても、ムラによって緑色光の強度が時間的に変化してしまう。これは投影画像にも影響し、ちらつきなどを発生させる要因となる。
そこで本発明の課題は、蛍光板の蛍光体層にムラがあったとしても、制御にかかる負荷を抑えながら投影画像に対するムラの影響を抑制し、投影画像の安定化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
蛍光光を用いて画像を表示する表示素子に対して、蛍光光を照射する光源ユニットであって、
励起光を出射する励起光源と、
円板状の基材の一面に蛍光発光領域を有し、前記励起光源からの励起光が前記蛍光発光領域に照射されることにより蛍光光を発する蛍光板と、
前記蛍光板を周方向に回転させる駆動部と、
前記蛍光板の温度を取得する蛍光板温度取得部と、
前記表示素子の表示周波数及び前記蛍光板の回転周波数を同期させる同期制御部と、
前記蛍光板温度取得部が取得した温度により前記同期制御部の制御タイミングの間隔を調整するタイミング調整部と、
を備えることを特徴とする光源ユニットが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、蛍光板の蛍光体層（蛍光発光領域）にムラがあったとしても、制御にかかる負荷を抑えながら投影画像に対するムラの影響を抑制することができ、投影画像を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る光源ユニットを備えた投影装置を示す外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係る光源ユニットを備えた投影装置の機能回路ブロックを示す図である。
【図３】本実施形態に係る光源ユニットを備えた投影装置の内部構造を示す平面模式図である。
【図４】本実施形態に係る蛍光ホイールの正面模式図及び一部断面を示す平面模式図である。
【図５】本実施形態に係る励起光照射装置及び二種類の光源装置の点灯期間を示すタイミングチャートである。
【図６】本実施形態に係る励起光照射装置及び二種類の光源装置の点灯期間を示すタイミングチャートである。
【図７】本実施形態に係る速度制御処理時における流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る速度制御処理時における流れを示すフローチャートである。
【図９】本実施形態に係る蛍光ホイールにおける緑色蛍光体層のムラを示すイメージ図である。
【図１０】本実施形態に係る励起光の発光タイミングと、蛍光ホイールの回転タイミングとを示すタイミングチャートである。
【図１１】本実施形態の速度制御処理により決定される表示周波数と目標回転周波数との関係の例を示す表である。
【図１２】本実施形態に係る投影装置の変形例の機能回路ブロックを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、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、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。
【０００９】
図１は、投影装置１０の外観斜視図である。なお、本実施例において、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。
【００１０】
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、プロジェクタ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には複数の吸気孔１８を設けている。さらに、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。
【００１１】
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、光源ユニットや表示素子又は制御部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。
【００１２】
さらに、筐体の背面には、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。また、背面パネルには、複数の吸気孔１８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には、吸気孔１８も形成されている。さらに、図示しない下面パネルにおける正面、背面、左側及び右側パネルの近傍にも、吸気孔あるいは排気孔が複数形成されている。
【００１３】
次に、投影装置１０の制御手段について図２のブロック図を用いて述べる。制御手段は、投影制御部３８、入出力インターフェイス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イス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。入力された画像信号の周波数は、そのまま表示時に用いられる場合もあれば、ティアリングの防止のため適切に変換される場合もある。画像信号の表示時の周波数を表示周波数とする。
【００１４】
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。
【００１５】
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。具体的に、表示駆動部２６は、投影制御部３８の制御に基づき、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、光源ユニット６０から出射された光線束を、導光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、後述する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。
【００１６】
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なう。
【００１７】
投影制御部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。
【００１８】
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、直接に投影制御部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投影制御部３８に出力される。
【００１９】
なお、投影制御部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。
【００２０】
また、投影制御部３８は、本発明に係る制御部としての制御部４１を制御しており、この制御部４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源ユニット６０から出射されるように、光源ユニット６０の励起光照射装置、赤色光源装置及び青色光源装置の発光を個別に制御する。制御部４１は、システムバス（ＳＢ）を介してモータドライバ１１０Ａを制御し、ホイールモータ１１０を同期するように回転させる（詳細は後述する）。
【００２１】
さらに、投影制御部３８は、冷却ファン駆動制御部４３に光源ユニット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、投影制御部３８は、冷却ファン駆動制御部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プロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。
【００２２】
次に、この投影装置１０の内部構造について述べる。図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、図３に示すように、右側パネル１４の近傍に制御部基板２４１を備えている。この制御部基板２４１は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えてなる。また、投影装置１０は、制御部基板２４１の側方、つまり、プロジェクタ筐体の略中央部分に光源ユニット６０を備えている。さらに、投影装置１０は、光源ユニット６０と左側パネル１５との間に光学系ユニット１６０を備えている。
【００２３】
光源ユニット６０は、プロジェクタ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近傍に配置される励起光照射装置７０と、この励起光照射装置７０から出射される光線束の光軸上であって正面パネル１２の近傍に配置される蛍光発光装置１００と、この蛍光発光装置１００から出射される光線束と平行となるように正面パネル１２の近傍に配置される青色光源装置３００と、励起光照射装置７０と蛍光発光装置１００との間に配置される赤色光源装置１２０と、蛍光発光装置１００からの出射光や赤色光源装置１２０からの出射光、青色光源装置３００からの出射光の光軸が夫々同一の光軸となるように変換して各色光を所定の一面であるライトトンネル１７５の入射口に集光する光源側光学系１４０と、を備える。
【００２４】
励起光照射装置７０は、背面パネル１３と光軸が平行になるよう配置され、励起光を出射する励起光源７１と、励起光源７１からの出射光の光軸を正面パネル１２方向に９０度変換する反射ミラー群７５と、反射ミラー群７５で反射した励起光源７１からの出射光を集光する集光レンズ７８と、励起光源７１と右側パネル１４との間に配置されたヒートシンク８１と、を備える。
【００２５】
励起光源７１は、複数の青色レーザーダイオードがマトリクス状に配列されてなり、各青色レーザーダイオードの光軸上には、各青色レーザーダイオードから出射された励起光を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なり、励起光源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。
【００２６】
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とによって励起光源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。
【００２７】
蛍光発光装置１００は、正面パネル１２と平行となるように、つまり、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た蛍光ホイール１０１と、この蛍光ホイール１０１を周方向に回転させるホイールモータ（駆動部）１１０と、蛍光ホイール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集光レンズ群１１１と、を備える。
制御部４１は、ホイールモータ１１０も駆動（制御）回路であるモータドライバ１１０Ａから出力された例えばＴＡＣＨ信号などの回転数パルスに基づいて、ホイールモータ１１０の回転周波数、つまり蛍光ホイール１０１の回転周波数を取得するようになっている。また、制御部４１は、現在の蛍光ホイール１０１の回転周波数に基づいて、それ以降の蛍光ホイール１０１の目標回転周波数を設定するようにもなっている。
【００２８】
蛍光ホイール１０１は、図４に示すように、円板状の金属基材であって、励起光を受けて蛍光発光する蛍光板として機能する。具体的に蛍光ホイール１０１には、励起光源７１からの励起光を緑色波長帯域の蛍光発光光に変換する環状の蛍光発光領域が凹部として形成されている。また、蛍光発光領域を含む蛍光ホイール１０１の励起光源７１側の表面は、銀蒸着等によってミラー加工されることで光を反射する反射面が形成され、この反射面上に緑色蛍光体の層１０３が敷設されている。
【００２９】
そして、蛍光ホイール１０１の緑色蛍光体層１０３に照射された励起光照射装置７０からの出射光は、緑色蛍光体層１０３における緑色蛍光体を励起し、緑色蛍光体から全方位に蛍光発光された光線束は、直接励起光源７１側へ、あるいは、蛍光ホイール１０１の反射面で反射した後に励起光源７１側へ出射される。また、蛍光体の層１０３の蛍光体に吸収されることなく、金属基材に照射された励起光は、反射面により反射されて再び蛍光体層１０３に入射し、蛍光体層１０３を励起することとなる。よって、蛍光ホイール１０１の凹部の表面を反射面とすることにより、励起光源７１から出射される励起光の利用効率を上げることができ、より明るく発光させることができる。
【００３０】
なお、蛍光ホイール１０１の反射面で蛍光体層１０３側に反射された励起光において蛍光体に吸収されることなく励起光源７１側に出射された励起光は、後述する第一ダイクロイックミラー１４１を透過し、蛍光光は第一ダイクロイックミラー１４１により反射されるため、励起光が外部に出射されることはない。そして、図３に示したように、ホイールモータ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によって蛍光ホイール１０１が冷却される。
【００３１】
また、図２に示すように、蛍光ホイール１０１の近傍には、当該蛍光ホイール１０１の温度を取得するホイール用温度センサ（蛍光板温度取得手段）１０２が備えられている。制御部４１は、ホイール用温度センサ１０２が取得した温度に基づいて、種々の制御を行う。この制御内容については後述する。
【００３２】
赤色光源装置１２０は、励起光源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、を備える。そして、この赤色光源装置１２０は、励起光照射装置７０からの出射光及び蛍光ホイール１０１から出射される緑色波長帯域光と光軸が交差するように配置されている。また、赤色光源１２１は、赤色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての赤色発光ダイオードである。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。そして、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によって赤色光源１２１が冷却される。
【００３３】
青色光源装置３００は、蛍光発光装置１００からの出射光の光軸と平行となるように配置された青色光源３０１と、青色光源３０１からの出射光を集光する集光レンズ群３０５と、を備える。そして、この青色光源装置３００は、赤色光源装置１２０からの出射光と光軸が交差するように配置されている。また、青色光源３０１は、青色の波長帯域光を発する半導体発光素子としての青色発光ダイオードである。さらに、青色光源装置３００は、青色光源３０１の正面パネル１２側に配置されるヒートシンク３１０を備える。そして、ヒートシンク３１０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によって青色光源３０１が冷却される。
【００３４】
そして、光源側光学系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ダイクロイックミラー等からなる。具体的には、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ホイール１０１から出射される緑色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色及び赤色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射してこの緑色光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第一ダイクロイックミラー１４１が配置されている。
【００３５】
また、青色光源装置３００から出射される青色波長帯域光の光軸と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光の光軸と、が交差する位置に、青色波長帯域光を透過し、緑色及び赤色波長帯域光を反射してこの緑色及び赤色光の光軸を背面パネル１３方向に９０度変換する第二ダイクロイックミラー１４８が配置されている。そして、第一ダイクロイックミラー１４１と第二ダイクロイックミラー１４８との間には、集光レンズが配置されている。
【００３６】
光学系ユニット１６０は、励起光照射装置７０の左側方に位置する照明側ブロック１６１と、背面パネル１３と左側パネル１５とが交差する位置の近傍に位置する画像生成ブロック１６５と、光源側光学系１４０と左側パネル１５との間に位置する投影側ブロック１６８と、の３つのブロックによって略コの字状に構成されている。
【００３７】
この照明側ブロック１６１は、光源ユニット６０から出射された光源光を画像生成ブロック１６５が備える表示素子５１に導光する導光光学系１７０の一部を備えている。この照明側ブロック１６１が有する導光光学系１７０としては、光源ユニット６０から出射された光線束を均一な強度分布の光束とするライトトンネル１７５や、このライトトンネル１７５の入射面に光源光を集光する集光レンズ１７３、ライトトンネル１７５から出射された光を集光する集光レンズ１７８、ライトトンネル１７５から出射された光線束の光軸を画像生成ブロック１６５方向に変換する光軸変換ミラー１８１等がある。
【００３８】
画像生成ブロック１６５は、導光光学系１７０として、光軸変換ミラー１８１で反射した光源光を表示素子５１に集光させる集光レンズ１８３と、この集光レンズ１８３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１８５と、を有している。さらに、画像生成ブロック１６５は、表示素子５１とするＤＭＤを備え、この表示素子５１と背面パネル１３との間には表示素子５１を冷却するためのヒートシンク１９０が配置されて、このヒートシンク１９０によって表示素子５１が冷却される。また、表示素子５１の正面近傍には、投影側光学系２２０としての集光レンズ１９５が配置されている。
【００３９】
投影側ブロック１６８は、表示素子５１で反射されたオン光をスクリーンに放出する投影側光学系２２０のレンズ群を有している。この投影側光学系２２０としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群２２５と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群２３５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２３５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。
【００４０】
次に制御部４１による励起光照射装置７０、赤色光源装置１２０及び青色光源装置３００の制御について述べる。制御部４１は、励起光照射装置７０、赤色光源装置１２０及び青色光源装置３００の点滅動作を個別に時分割制御する。これにより、光源ユニット６０から合成光又は単色光を出射することができる。
【００４１】
具体的には、図５に示すように、制御部４１は、赤色、緑色及び青色波長帯域の光を別々に出射させる期間を含むように、赤色光源装置１２０、励起光照射装置７０、青色光源装置３００を１フレームにおいて別々に順次点灯させる制御を実行可能に構成される。
【００４２】
これにより、赤色光源装置１２０のみが点灯しているときには、赤色光が光源側光学系１４０を介してライトトンネル１７５に入射される。そして、励起光照射装置７０のみが点灯しているときには、励起光が蛍光発光装置１００の蛍光ホイール１０１に照射されることで、蛍光ホイール１０１から出射される緑色光が光源側光学系１４０を介してライトトンネル１７５に入射される。また、青色光源装置３００のみが点灯しているときには、青色光が光源側光学系１４０を介してライトトンネル１７５に入射される。つまり、この光源ユニット６０は、励起光照射装置７０及び二種類の光源装置１２０,３００を別々に発光させることで、各色（赤色、緑色、青色）の単色光を順次に出射することができる。そして、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。
【００４３】
また、この制御部４１は、励起光照射装置７０及び二種類の光源装置１２０,３００の発光を個別に制御することができるため、励起光照射装置７０及び二種類の光源装置１２０,３００のうち何れか二個若しくは三個を所定期間において全て点灯させる制御を実行できる。つまり、この制御部４１は、図６（ａ）に示すように、赤色、緑色及び青色波長帯域の光が合成されて生成される白色波長帯域の光を出射させる期間を含むように、赤色光源装置１２０、励起光照射装置７０及び青色光源装置３００の全てを点灯させる制御を実行可能に構成される。さらに、この制御部４１は、図６（ｂ）に示すように、赤色光源装置１２０の点灯中に励起光照射装置７０の点灯を開始することで、赤色光源装置１２０及び励起光照射装置７０の点灯期間をオーバーラップさせるように赤色光源装置１２０及び励起光照射装置７０の点灯制御を実行可能に構成される。
【００４４】
これにより、この光源ユニット６０は、赤色、緑色及び青色の単色光のみならず合成光である白色の波長帯域光を生成して出射することができる。即ち、この光源ユニット６０は、順次赤色、白色、緑色、青色の波長帯域光を出射することができる。また、この光源ユニット６０は、赤色及び緑色の合成光である黄色の波長帯域光を生成して出射することもできる。即ち、この光源ユニット６０は、順次赤色、黄色、緑色、青色の波長帯域光を出射することもできる。したがって、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、スクリーンに輝度の高いカラー画像を生成することができる。
【００４５】
次に、画像投影時に制御部４１によって実行されるホイールモータ１１０の速度制御について説明する。
制御部４１は、ホイールモータ１１０の速度制御処理時においては所定のプログラムを実行する。
図７及び図８は、速度制御処理時における流れを示すフローチャートである。ここで、ホイールモータ１１０の速度制御処理時においては、制御部４１は、ホイールモータ１１０の電流を変化させるためのパラメータ値を変動させることによって、ホイールモータ１１０の回転周波数を変化させるようになっている。パラメータ値としては、例えばパルス信号の周期に対するパルス幅の割合であるデューティに基づいたデューティ値が挙げられる。デューティ値が小さい場合にはホイールモータ１１０の回転周波数は小さくなり、デューティ値が大きい場合にはホイールモータ１１０の回転周波数は大きくなる。
なお、デューティ値（デューティ制御値）は、上記派する幅の割合であるデューティ（％の値）そのものではなく、デューティと正の相関を有する性質のものである。
【００４６】
図７のステップＳ１では、制御部４１は、ホイールモータ１１０を回転させるためにデューティ値を初期値に設定する。
ステップＳ２では、制御部４１は、モータドライバ１１０ＡからのＴＡＣＨ信号に基づいて、ホイールモータ１１０が回転しているか否かを判断し、回転していないと判断した場合には、処理はステップＳ１に戻り、回転していると判断した場合には、処理はステップＳ３に移行する。
【００４７】
ステップＳ３では、制御部４１は、励起光照射装置７０を点灯することで励起光を蛍光ホイール１０１に照射する。
ステップＳ４では、制御部４１は、ホイールモータ１１０の目標回転周波数を初期値（例えば１２０Ｈｚ）に設定する。
ステップＳ５では、制御部４１は、画像変換部２３から表示周波数を取得する。
【００４８】
ステップＳ６では、制御部４１は、取得した表示周波数が６７Ｈｚ以上であるか否かを判断し、判断結果が、６７Ｈｚ未満である場合には、処理はステップＳ７に移行し、６７Ｈｚ以上である場合には、処理はステップＳ８に移行する。
ステップＳ７では、制御部４１は、表示周波数の２倍の値を目標回転周波数に決定する。
【００４９】
ステップＳ８では、制御部４１は、取得した表示周波数が６８Ｈｚ以上であるか否かを判断し、判断結果が、６８Ｈｚ以上である場合には、処理はステップＳ９に移行し、６８Ｈｚ未満である場合には、処理はステップＳ１６に移行する。
ステップＳ９では、制御部４１は、表示周波数の１．５倍の値を目標回転周波数に決定する。
【００５０】
ステップＳ１０では、制御部４１は、目標回転周波数が１３５Ｈｚ以上であるか否かを判断し、判断結果が、１３５Ｈｚ以上であると、処理はステップＳ１１に移行し、１３５Ｈｚ未満であると、処理はステップＳ１３に移行する。この１３５Ｈｚは、ホイールモータ１１０を安定的に動作させることのできる安定回転周波数範囲の上限値である。このため、ホイールモータ１１０の種類により安定回転周波数範囲の上限値が１３５Ｈｚ以外である場合には、その上限値をステップＳ１０の閾値として用いればよい。
【００５１】
ステップＳ１１では、制御部４１は、投影制御部３８に対して「現在の表示周波数が上限以上である」旨を表示させるように、投影制御部３８に指示を出す。これにより、表示周波数を下げることがユーザに促される。
ステップＳ１２では、表示された内容に基づいてユーザがエラー処理を施す。具体的には、安定回転周波数範囲内に収まるように表示周波数が調整されることになる。このエラー処理時においては、速度制御処理は一時的に終了されている。
【００５２】
ステップＳ１３では、制御部４１は、目標回転周波数が９５Ｈｚ未満であるか否かを判断し、判断結果が、９５Ｈｚ未満であると、処理はステップＳ１４に移行し、９５Ｈｚ以上であると、処理はステップＳ１６に移行する。この９５Ｈｚは、上述した安定回転周波数範囲の下限値である。このため、ホイールモータ１１０の種類により安定回転周波数範囲の下限値が９５Ｈｚ以外である場合には、その下限値をステップＳ１３の閾値として用いればよい。
【００５３】
ステップＳ１４では、制御部４１は、投影制御部３８に対して「現在の表示周波数が下限未満である」旨を表示させるように、投影制御部３８に指示を出す。これにより、表示周波数を上げることがユーザに促される。つまり投影制御部３８が本発明に係る通知手段である。
ステップＳ１５では、表示された内容に基づいてユーザがエラー処理を施す。このエラー処理時においても、速度制御処理は一時的に終了されている。
【００５４】
ステップＳ１６では、制御部４１は目標回転周波数を記憶（設定保存）する。具体的には、フローにおいてステップＳ７を通過した場合には、制御部４１は表示周波数の２倍の値を目標回転周波数として記憶する。また、ステップＳ９を通過した場合には制御部４１は表示周波数の１．５倍の値を回転周波数として記憶する。また、ステップＳ８でＮＯを通過した場合には、制御部４１は、直前の目標回転周波数を引き継いで記憶する。
【００５５】
図８のステップＳ１７では、制御部４１は、ホイール用温度センサ１０２が検出した蛍光ホイール１０１の温度を取得する。
ステップＳ１８では、制御部４１は、ステップＳ１７で取得した温度が第一規定温度よりも高いか否かを判断し、温度が第一規定温度よりも高い場合には処理はステップＳ１９に移行し、温度が第一規定温度以下の場合には処理はステップＳ２４に移行する。
【００５６】
ステップＳ１９では、制御部４１は、ステップＳ１７で取得した温度が第二規定温度よりも高いか否かを判断し、温度が第二規定温度よりも高い場合には処理はステップＳ２０に移行し、温度が第二規定温度以下の場合には処理はステップＳ２２に移行する。ここで、第二規定温度は、第一規定温度よりも高い温度に設定されている。
【００５７】
ステップＳ２０では、制御部４１は、調整間隔値を第一間隔値に設定する。ここで、調整間隔値とは、ホイールモータ１１０の速度制御を適切に行うために、制御部４１による速度制御処理の制御タイミングの間隔を調整するための値である。
緑色蛍光体層１０３による変換効率は、蛍光ホイール１０１の温度の上昇に伴って低下する特性がある。このため、蛍光ホイール１０１の温度が低い場合には、変換効率が高いために、制御部４１による速度制御処理を頻繁に行わなくとも、緑色蛍光体層１０３が励起光源７１からの励起光を緑色波長帯域の蛍光発光光に安定して変換することが可能である。他方、蛍光ホイール１０１の温度が高い場合には、変換効率が低いために、制御部４１による速度制御処理を頻繁に行わなければ励起光源７１からの励起光を緑色波長帯域の蛍光発光光に安定して変換させることは難しい。
このような関係に基づき、蛍光ホイール１０１の温度から調整間隔値を設定する必要がある。例えば、本実施形態では、調整間隔値として用いられるパラメータとして第一間隔値、第二間隔値、第三間隔値が準備されている。第一間隔値は蛍光ホイール１０１の温度が最も高い場合に、第三間隔値は前記温度が最も低い場合に、第二間隔値は前記温度がそのおよそ中間にある場合に用いられるようになっている。したがって、第一間隔値＜第二間隔値＜第三間隔値という関係となっている。これらの値として例えば第一間隔値は０．５秒、第二間隔値は１秒、第三間隔値は２秒が設定されている。
このように蛍光ホイール１０１の温度に基づいて調整間隔値を決定することで、制御部４１による速度制御処理の制御タイミングが調整されることとなる。つまり、制御部４１が本発明に係るタイミング調整部である。
【００５８】
ステップＳ２１では、制御部４１は、デューティ調整値を第一調整値に設定し、ステップＳ２６に移行する。
ここで、デューティ調整値とは、現在のデューティ値を調整するためのデューティ値の変化量である。デューティ調整値は、上記のように決められた調整間隔値の調整頻度でホイールモータ１１０が目標回転周波数に所定の時間内（例えば数秒）で収束できる値とすることが求められる。すなわち、調整間隔値が大きい場合は、調整間隔値が小さい場合に比べてデューティ調整値を発振しない程度で、ある程度大きくすることが好ましい。このため、第一間隔値に対応する第一調整値は最も小さな値とし、第三間隔値に対応する第三調整値は最も大きな値とし、第二間隔値に対応する第二調整値は第一調整値と第三調整値との間の値にすることが好ましい。
【００５９】
ステップＳ２２では、制御部４１は、調整間隔値を第二間隔値に設定する。
ステップＳ２３では、制御部４１は、デューティ調整値を第二調整値に設定し、ステップＳ２６に移行する。
ステップＳ２４では、制御部４１は、調整間隔値を第三間隔値に設定する。
ステップＳ２５では、制御部４１は、デューティ調整値を第三調整値に設定し、ステップＳ２６に移行する。
【００６０】
ステップＳ２６では、制御部４１は、モータドライバ１１０ＡからのＴＡＣＨ信号に基づいて、現在のホイールモータ１１０の回転周波数を取得する。
【００６１】
ステップＳ２７では、制御部４１は、ステップＳ２６で取得した回転周波数が、ステップＳ１６で記憶した目標回転周波数に対して大きいか小さいかの大小関係を判断し、両者が同じ値である場合には、処理はステップＳ３３に移行し、回転周波数の方が目標回転周波数よりも大きい場合には、処理はステップＳ２８に移行し、回転周波数の方が目標回転周波数よりも小さい場合には、処理はステップＳ２９に移行する。
【００６２】
ステップＳ２８では、制御部４１は、現在のデューティ値から、先に設定されたデューティ調整値だけ減算した値を算出する。
ステップＳ２９では、制御部４１は、現在のデューティ値を、先に設定されたデューティ調整値だけ加算した値を算出する。
ステップＳ３０では、制御部４１は、ステップＳ２８又はステップＳ２９で算出した値がデューティ値の許容範囲内か否かを判断し、判断結果が、許容範囲内である場合には、処理はステップＳ３２に移行し、許容範囲外である場合には、処理はステップＳ３１に移行する。
【００６３】
ステップＳ３１では、制御部４１は、算出した値が許容範囲を超えている場合には当該値を許容範囲の上限値に修正し、算出した値が許容範囲を下回っている場合には当該値を許容範囲の下限値に修正する。
ステップＳ３２では、制御部４１は、算出した値をデューティ値に設定する。これにより、ホイールモータ１１０がデューティ値に基づく回転周波数で回転するように制御される。
ステップＳ３３では、制御部４１は、先に設定された調整間隔値だけ時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合は、処理は経過するまでステップＳ３３を繰り返し、経過した場合は、処理はステップＳ５に移行する。
【００６４】
この速度制御処理が実行されると、表示周波数の２倍或いは１．５倍の目標回転周波数に収束するように蛍光ホイール１０１の回転周波数も変化する。これにより、表示素子５１の表示周波数と、蛍光ホイール１０１の回転周波数が同期することになる。つまり、制御部４１が本発明に係る同期制御部である。
図９は、蛍光ホイール１０１における緑色蛍光体層１０３のムラを示すイメージ図である。この図９では緑色蛍光体層１０３を周方向に８分割し、第一領域Ｈ１と第二領域Ｈ２の緑色蛍光体層１０３が最も濃く、次いで第三領域Ｈ３、第四領域Ｈ４、第五領域Ｈ５の緑色蛍光体層１０３が濃く、最後に第六領域Ｈ６、第七領域Ｈ７、第八領域Ｈ８の緑色蛍光体層１０３が最も薄くなっている場合を例示している。
【００６５】
図１０は、励起光の発光タイミングと、蛍光ホイール１０１の回転タイミングとを示すタイミングチャートであり、（ａ）は表示周波数の２倍の回転周波数で蛍光ホイール１０１が回転した場合を示し、（ｂ）は表示周波数の１．５倍の回転周波数で蛍光ホイール１０１が回転した場合を示している。
ここで、励起光は、表示周波数に基づく緑色の画像信号（パルス信号）に基づいて励起光照射装置７０から出射されている。図１０（ａ）に示すように、表示周波数の２倍の回転周波数で蛍光ホイール１０１が回転していると、画像信号の１パルス間に蛍光ホイール１０１が２周することになる。このため、励起光の発光時には、いずれも第一領域Ｈ１、第二領域Ｈ２、第三領域Ｈ３に対して励起光が照射されることになる。つまり、励起光の発光時には蛍光ホイール１０１の同じ領域部分に対して励起光が照射されるために、緑色蛍光体層１０３にムラがあったとしても緑色光の強度が時間的に変化せずに、投影画像を視認するユーザにとってはムラがあることが認識されにくい。
【００６６】
他方、図１０（ｂ）に示すように、表示周波数の１．５倍の回転周波数で蛍光ホイール１０１が回転していると、画像信号の２パルス間に蛍光ホイール１０１が３周することになる。このため、励起光の発光時、蛍光ホイール１０１の奇数周回では第一領域Ｈ１、第二領域Ｈ２、第三領域Ｈ３に対して励起光が照射されることになる。また、励起光の発光時、蛍光ホイール１０１の偶数周回では第五領域Ｈ５、第六領域Ｈ６、第七領域Ｈ７に対して励起光が照射されることになる。つまり、励起光の発光時には蛍光ホイール１０１の奇数周回と偶数周回とでは異なるものの、奇数周回では同じ領域部分に励起光が照射され、偶数周回でも同じ領域部分に励起光が照射されるので、毎周異なる部分に励起光が照射される場合と比べれば緑色光の強度の時間的変化を抑制することができ、投影画像を視認するユーザにとっては、ムラがあることが認識されにくい。
【００６７】
以上のように本実施形態によれば、蛍光ホイール１０１の温度が速度制御処理を頻繁に行わなくてもよい温度である場合には調整間隔値が長時間となるので、制御部４１によるホイールモータ１１０の速度制御も少なくなる。これにより、制御部４１の負荷を抑制することができる。他方、蛍光ホイール１０１の温度が速度制御処理を頻繁に行わなければならない温度である場合には調整間隔値が短時間となるので、制御部４１によるホイールモータ１１０の速度制御も多くなり、励起光源７１からの励起光を緑色波長帯域の蛍光発光光に安定して変換することができる。
このように、蛍光ホイール１０１の温度に対し適切に速度制御処理の頻度が調整されるので、制御に係る負荷を抑制することが可能となる。
そして、表示素子５１の表示周波数と、蛍光ホイール１０１の回転周波数とが同期されているので、蛍光ホイール１０１の緑色蛍光体層１０３にムラがあったとしても、制御にかかる負荷を抑えながら投影画像に対するムラの影響を抑制することができる。
【００６８】
具体的には、表示周波数の１．５倍若しくは２倍の回転周波数で蛍光ホイール１０１が回転するので、緑色蛍光体層１０３にムラがあったとしても緑色光の強度の時間的変化を抑制することができる。したがって、投影画像に対するムラの影響を抑制することができ、投影画像を安定化することができる。
ここで、表示周波数と回転周波数とは以下の式（１）の関係を満たしていればよい。
【００６９】
ｊ×表示周波数＝ｋ×回転周波数（ｊ，ｋは整数でｊ＞ｋ）・・・（１）
【００７０】
つまり、回転周波数は、表示周波数に対してｊ／ｋを積算した値であればよい。これによって、励起光の点灯タイミングと、蛍光ホイール１０１の回転タイミングとをｊ／ｋの係数で同期させることができ、毎周異なる部分に励起光が照射される場合と比べれば緑色光の強度の時間的変化を抑制することができる。
【００７１】
さらに、ｊ／ｋの値が整数であれば、図１０（ａ）に例示したようにどの回転時においても同じ領域としての箇所に励起光が照射されることになり、最も緑色光の強度の時間的変化を抑制することができる。
また、ｊ／ｋの値が１．５であれば、図１０（ｂ）に示したように、奇数周回と偶数周回とでは異なるものの、奇数周回では同じ領域部分に励起光が照射され、偶数周回でも同じ領域部分に励起光が照射される。励起光の照射される領域としての箇所が２箇所（励起光の照射のされ方が２通り）となるので極力緑色光の強度の時間的変化を抑制することができる。
そして、例えばｊ／ｋの値が１．３３…、１．２５であれば、図示しないが励起光の照射される箇所がそれぞれ３箇所、４箇所となる。
このように、ｊ，ｋは、励起光の照射される箇所がなるべく少なくなるように選ばれることが好ましい。
【００７２】
また、ホイールモータ１１０の安定周波数範囲内に収まるようにｊ／ｋの値が決定されているので、緑色光の強度の時間的変化を抑制しつつもホイールモータ１１０を安定して駆動することができる。
言い換えると、ｊ／ｋの値は、１．５又は２に適切に切り替えられるので、表示周波数の範囲がある程度広くても、表示周波数にｊ／ｋの値を積算して得られる回転周波数の範囲を表示周波数の範囲より上限と下限との割合として狭くすることができ、回転周波数を安定周波数範囲内に収めることができる。
具体的には、現在の表示周波数が所定値未満である場合にはｊ／ｋの値が大きい方（ｊ／ｋ＝２）が選択され、現在の表示周波数が所定値以上である場合にはｊ／ｋの値が小さい方（ｊ／ｋ＝１．５）が選択されるので、これらの値を表示周波数に積算して得られる回転周波数を安定周波数範囲内に収めることができ、ｊ／ｋの値が１．５又は２とすることで、上述のように緑色光の強度の時間的変化を抑制することができる。
【００７３】
また、所定値に幅がない場合、すなわち、一つの閾値との比較でｊ／ｋの値を切り替えてしまう場合、入力周波数（表示周波数）にある程度の揺らぎがあるような状況に合っては、その都度、回転周波数も切り替わってしまうことになり、好ましくない。このため、本実施形態では、所定値が所定の範囲（例えば６７Ｈｚ〜６８Ｈｚ）を有していて、現在の表示周波数が所定の範囲の下限値未満である場合にはｊ／ｋの値の大きい方（ｊ／ｋ＝２）を選択し、現在の表示周波数が所定の範囲の上限値以上である場合にはｊ／ｋの値の小さい方（ｊ／ｋ＝１．５）を選択し、現在の表示周波数が所定の範囲に収まる場合には直前の目標回転周波数を引き継いでいるので、頻繁に回転周波数の変動が起こってしまうことを抑制している。
この所定値の所定の範囲は、入力周波数の規格として、最も使われることの少ない例えば６７Ｈｚ〜６８Ｈｚが選ばれている。
【００７４】
また、入力周波数の変化方向も監視し、適切なヒステリシス特性を持たせて切り替えるようにしてもよい。
具体的には、現在の表示周波数を第一の閾値と第一の閾値よりも大きい第二の閾値と比較し、現在の表示周波数が第一の閾値よりも小さくなる方向に変化した場合に、ｊ／ｋの値の大きい組のｊ及び前記ｋを選択し、現在の表示周波数が第二の閾値よりも大きくなる方向に変化した場合に、ｊ／ｋの値の小さい組の前記ｊ及び前記ｋを選択するようにすればよい。
このようなヒステリシス特性を持たせることにより、目標回転周波数が頻繁に変わって回転周波数の変動が起こってしまうことを抑制することができる。
【００７５】
図１１は、本実施形態の速度制御処理により決定される表示周波数と目標回転周波数との関係の例を示す表である。ここで、ホイールモータ１１０の安定周波数範囲は１３５Ｈｚ〜９５Ｈｚである。この図１１に示すように、表示周波数が８５Ｈｚ（高周波数範囲）のときにはｊ／ｋの値に、より小さい１．５が選択されて目標回転周波数は１２７．５Ｈｚとなる。同様に、表示周波数が７５Ｈｚ（高周波数範囲）のときにはｊ／ｋの値に１．５が選択されて目標回転周波数は１１２．５Ｈｚとなる。これにより、回転周波数は、安定周波数範囲の上限を超えないことになる。
また、表示周波数が６７Ｈｚ以上６８Ｈｚ未満のときには、直前の目標回転周波数が引き継がれる。
表示周波数が６０Ｈｚ（低周波数範囲）のときにはｊ／ｋの値に、より大きい２が選択されて目標回転周波数は１２０Ｈｚとなる。表示周波数が５０Ｈｚ（低周波数範囲）のときにはｊ／ｋの値に同様に２が選択されて目標回転周波数は１００Ｈｚとなる。これにより、回転周波数は、安定周波数範囲の下限を下回らないことになる。
【００７６】
そして、ｊ／ｋの値が例えば１．５又は２に限定され、回転周波数が安定回転周波数範囲内に収まるようにｊ／ｋの値を決定できないとされる場合、回転周波数が安定回転周波数範囲内に収まらない旨が通知されるので、ユーザはその通知に応じた対処を行うことができる。
【００７７】
そして、本発明は、以上の実施形態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。
上記実施形態では、励起光源７１を時分割に点灯させる単板式の投影装置の例で説明したが、例えば、表示素子を３枚備えるような３板式（多板式）の投影装置に対しても励起光の照射のされ方が限定されるので、本発明に係る構成を好適に用いることができる。
また、制御部４１は、投影装置１０に設けずに、光源ユニット６０に個別に設けることとしてもよい。また、各光学系のレイアウトは上記したものに限定されることなく、様々な構成とすることができる。
【００７８】
また、上記の実施形態では、光軸方向の変換や、透過及び反射を波長に応じて選択するためにダイクロイックミラーを用いることとしたが、これに限らず、例えばダイクロイックプリズムなどの他の代替手段をもって上述のダイクロイックミラーを置換することとしてもよい。
【００７９】
さらに、上記の実施形態では、励起光照射装置７０と二種類の光源装置としての赤色光源装置１２０及び青色光源装置３００により光源ユニット６０を構成したが、これに限定されることもない。また、例えば黄色やシアンなどの補色波長帯域光を発する光源装置を追設する構成としてもよい。そして、励起光照射装置７０の励起光源７１は、青色波長帯域光を出射するものに限定されることなく、例えば紫外領域の励起光を照射するレーザーダイオードを励起光源７１としてもよい。
【００８０】
また、制御部４１は、表示素子５１の表示可能周波数範囲内に表示周波数が収まるように、ｊ／ｋを決定されることが望ましい。これにより、表示素子５１の階調表現の分解能を落とすことなく、適切に表示を行うことができる。
また、ｊ／ｋの値が例えば１．５か２に限定され、表示周波数が表示可能周波数範囲内に収まるようにｊ／ｋを決定できないとされる場合に、制御部４１は投影制御部３８を制御して、表示周波数が表示可能周波数範囲内に収まらない旨を通知するようにしてもよい。ユーザはその通知に応じた対処を行うことができる。
【００８１】
また、上記実施形態では、ｊ／ｋの値（１．５又は２）を切り替えることで、間接的にｊ及びｋを決定している場合を例示しているが、制御部４１が式（１）の関係を満たすのであればｊ及びｋをそれぞれ個別に決定してもよい。ｊ／ｋの値を１．５とするのであれば例えばｊを３に、ｋを２に決定する。他方、ｊ／ｋの値を２とするのであれば例えばｊを２に、ｋを１に決定する。
また、ｊ／ｋの値として２種類用いるだけでなく３種類以上用いることも可能である。この場合も、３種類以上のｊ／ｋの値に対応するように制御部４１がｊ及びｋをそれぞれ個別に決定してもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、蛍光ホイール１０１の温度に基づいて調整間隔値を調整する場合を例示したが、励起光源７１の温度も加味して調整間隔値を調整することも可能である。
励起光源７１は、温度上昇に伴って励起光源７１自体の発光効率が低下してしまう特性があり、緑色蛍光体層１０３により変換された蛍光発光光も励起光源７１の温度によって揺らぎを生じてしまう。
このため、励起光源７１の温度が低い場合には、発光効率が高いために制御部４１による速度制御処理を頻繁に行わなくとも、蛍光発光光に安定して変換することが可能であるが、励起光源７１の温度が高い場合には、発光効率が低いために制御部４１による速度制御処理を頻繁に行わなければ、安定した蛍光発光光を発生させることは難しい。
このような関係に基づき、励起光源７１の温度から調整間隔値を設定する必要がある。実際には、励起光源７１の温度と、蛍光ホイール１０１の温度とを複合的に考慮して、調整間隔値を設定しなければならず、種々の実験やシミュレーション等を行うことによって適切な値を求めることが望まれる。
【００８３】
また、上記実施形態では、ＴＡＣＨ信号により回転周波数（速度）を取得する例で説明したが、ホイール上のマーカとそのマーカを検出するフォトセンサを用いて、回転周波数を取得するような構成であってもよい。
さらに、そのような構成にあっては、回転周波数（速度）の他に、回転位置（位相）も取得することができるので、上記実施形態で説明した、全周にわたって蛍光体層が配置される蛍光ホイールに限らず、蛍光体層が特定の角度範囲内に配置されるような構成の蛍光ホイールにも適用が可能となる。
【００８４】
また、上記実施形態では、目標回転周波数がホイールモータ１１０の安定回転周波数範囲外となる場合には、エラー処理が行われるような例で説明したが、安定回転周波数範囲外となる場合に、目標回転周波数が安定回転周波数範囲の上限あるいは下限に設定され、制御されるようにしてもよい。その場合は、従来と同様にムラは認識されやすい状態にはなるが、表示（投影）自体は行うことができる。
【００８５】
また、上述した光源ユニット６０は、リアプロジェクション表示装置に適用してもよい。
【００８６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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。
【００８７】
〔付記〕
＜請求項１＞
蛍光光を用いて画像を表示する表示素子に対して、蛍光光を照射する光源ユニットであって、
励起光を出射する励起光源と、
円板状の基材の一面に蛍光発光領域を有し、前記励起光源からの励起光が前記蛍光発光領域に照射されることにより蛍光光を発する蛍光板と、
前記蛍光板を周方向に回転させる駆動部と、
前記蛍光板の温度を取得する蛍光板温度取得部と、
前記表示素子の表示周波数及び前記蛍光板の回転周波数を同期させる同期制御部と、
前記蛍光板温度取得部が取得した温度により前記同期制御部の制御タイミングの間隔を調整するタイミング調整部と、
を備えることを特徴とする光源ユニット。
＜請求項２＞
請求項１記載の光源ユニットにおいて、
前記タイミング調整部は、
前記蛍光板温度取得部が取得した温度が高いほど、前記制御タイミングの間隔が短くなるように調整することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項３＞
請求項１又は２記載の光源ユニットにおいて、
前記光源の温度を取得する光源温度取得部をさらに備え、
前記同期制御部は、前記蛍光板温度取得部が取得した温度と、前記光源温度取得部が取得した温度とにより前記同期制御部の制御タイミングの間隔を調整することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項４＞
請求項３記載の光源ユニットにおいて、
前記タイミング調整部は、
前記光源温度取得部が取得した温度が高いほど、前記制御タイミングの間隔が短くなるように調整することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項５＞
請求項１〜４のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記制御タイミングの間隔により、前記駆動部の回転周波数を変化させるためのパラメータ値を変化させることを特徴とする光源ユニット。
＜請求項６＞
請求項１〜５のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記表示素子の表示周波数と、前記蛍光板の回転周波数とが式（１）
ｊ×表示周波数＝ｋ×回転周波数（ｊ，ｋは整数でｊ＞ｋ）・・・（１）
の関係を満たすように前記駆動部を制御することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項７＞
請求項６記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記駆動部の安定回転周波数範囲内に前記回転周波数が収まるように、前記ｊ及び前記ｋを決定することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項８＞
請求項６又は７記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記回転周波数の範囲を前記表示素子の表示周波数の範囲よりも上限と下限との割合として狭くするように、前記ｊ及び前記ｋを決定することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項９＞
請求項６〜８のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記駆動部の安定回転周波数範囲内に前記回転周波数が収まるように、前記ｊ及び前記ｋを決定する際、ｊ／ｋの値が異なる２組以上の前記ｊ及び前記ｋを決定し、所定の条件で前記ｊ及び前記ｋの組を切り替えることを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１０＞
請求項９記載の光源ユニットにおいて、
前記所定の条件は、現在の前記表示周波数が所定値以上であるか否かであり、
前記同期制御部は、現在の前記表示周波数が所定値未満である場合にはｊ／ｋの値の大きい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が所定値以上である場合にはｊ／ｋの値の小さい組の前記ｊ及び前記ｋを選択することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１１＞
請求項９記載の光源ユニットにおいて、
前記所定値は所定の範囲を有しており、
前記同期制御部は、現在の前記表示周波数が所定の範囲の下限値未満である場合にはｊ／ｋの値の大きい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が所定の範囲の上限値以上である場合にはｊ／ｋの値の小さい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が所定の範囲に収まる場合には直前の目標回転周波数を引き継ぐことを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１２＞
請求項９記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、現在の前記表示周波数を第一の閾値と当該第一の閾値よりも大きい第二の閾値と比較し、
前記所定の条件として、現在の前記表示周波数が前記第一の閾値よりも小さくなる方向に変化した場合に、ｊ／ｋの値の大きい組の前記ｊ及び前記ｋを選択し、現在の前記表示周波数が前記第二の閾値よりも大きくなる方向に変化した場合に、ｊ／ｋの値の小さい組の前記ｊ及び前記ｋを選択することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１３＞
請求項６〜１２のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
通知手段を備え、
前記同期制御部は、前記回転周波数が前記駆動部の安定回転周波数範囲内に収まるように前記ｊ及び前記ｋを決定できないとされる場合に、前記通知手段を制御して、前記回転周波数が前記安定回転周波数範囲内に収まらない旨を通知することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１４＞
請求項６〜１３のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記ｊ及び前記ｋは、ｊ／ｋの値が整数となるように決定されていることを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１５＞
請求項６〜１３のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記ｊ及び前記ｋは、ｊ／ｋの値が１．５となるように決定されていることを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１６＞
請求項６〜１５のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記励起光源を時分割に点灯させることを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１７＞
請求項６〜１６のいずれか一項記載の光源ユニットにおいて、
前記同期制御部は、前記表示素子の表示可能周波数範囲内に前記表示周波数が収まるように、前記ｊ及び前記ｋを決定することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１８＞
請求項１７に記載の光源ユニットにおいて、
通知手段を備え、
前記同期制御部は、前記表示周波数が前記表示可能周波数範囲内に収まるように前記ｊ及び前記ｋを決定できないとされる場合に、前記通知手段を制御して、前記表示周波数が前記表示可能周波数範囲内に収まらない旨を通知することを特徴とする光源ユニット。
＜請求項１９＞
請求項１〜１７のいずれか一項記載の光源ユニットと、
前記表示素子と、
前記光源ユニットからの光を前記表示素子に導光する導光光学系と、
前記表示素子から出射された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源ユニット及び前記表示素子を制御する投影制御部とを備えることを特徴とする投影装置。
＜請求項２０＞
蛍光光を用いて画像を表示する表示素子に対して、蛍光光を照射する投影方法であって、
円板状の基材の一面に蛍光発光領域を有する蛍光板を周方向に回転させ、前記蛍光発光領域に励起光を照射して蛍光光を発生させる際に、
前記蛍光板の温度を取得し、当該取得した温度により、前記表示素子の表示周波数及び前記蛍光板の回転周波数を同期させるときの制御タイミングの間隔を調整することを特徴とする投影方法。
＜請求項２１＞
蛍光光を用いて画像を表示する表示素子に対して、蛍光光を照射する光源ユニットに備わるコンピュータで実行されるプログラムであって、
コンピュータを、
円板状の基材の一面に蛍光発光領域を有する蛍光板を周方向に回転させ、前記蛍光発光領域に励起光を照射して蛍光光を発生させる手段と、
前記蛍光板の温度を取得する手段と、
前記表示素子の表示周波数及び前記蛍光板の回転周波数を同期させるときの制御タイミングの間隔を、前記取得した温度により調整する手段として機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００８８】
１０      投影装置
３８      投影制御部（通知手段）
４１      制御部（同期制御部、タイミング調整部）
５１      表示素子
６０      光源ユニット
７０      励起光照射装置
７１      励起光源
１０１      蛍光ホイール（蛍光板）
１０２      ホイール用温度センサ（蛍光板温度取得部）
１０３      緑色蛍光体層（蛍光発光領域）
１１０      ホイールモータ（駆動部）
１７０      導光光学系
２２０      投影側光学系
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2015045825.tif 000010
【図９】
2015045825.tif 000011
【図１０】
2015045825.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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