(57)【要約】【課題】  高輝度且つ色再現性の高い原色光及び励起光を出射する小型の光源装置を提供することを目的とする。【解決手段】  青色波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記固体発光素子からの出射光を励起光として当該励起光よりも長波長帯域光を出射する蛍光体層が敷設された蛍光発光部103と、前記固体発光素子からの出射光を透過させる透過部104と、が周方向に並設され、前記固体発光素子からの出射光の光路上に前記蛍光発光部103または前記透過部104が位置するように配置された発光板101と、を備え、前記透過部104の一部に緑色波長帯域の蛍光光を発する蛍光体の領域を有する光源装置とする。【選択図】    図４
2015045778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色波長帯域光を出射する固体発光素子と、
前記固体発光素子からの出射光を励起光として当該励起光よりも長波長帯域光を出射する蛍光体層が敷設された蛍光発光部と、前記固体発光素子からの出射光を透過させる透過部と、が周方向に並設され、前記固体発光素子からの出射光の光路上に前記蛍光発光部または前記透過部が位置するように配置された発光板と、
を備え、
前記透過部の一部に緑色波長帯域の蛍光光を発する蛍光体の領域を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光板の前記透過部及び前記透過部からの出射される前記蛍光光の光路上に、青色波長帯域光を透過させ且つ緑色波長帯域光の一部を透過させるフィルタを備え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】
前記透過部は拡散板が装着されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した光源装置。
【請求項４】
前記蛍光発光部に敷設された前記蛍光体層は、緑色波長帯域光を発することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載した光源装置。
【請求項５】
赤色波長帯域光を発する固体発光素子を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載した光源装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光源装置と、
投影光を生成する表示素子と、
前記光源装置からの出射光を前記表示素子まで導光する光源側光学系と、
前記表示素子で生成された投影光を導光する投影側光学系と、
前記表示素子や前記光源装置の制御を行うプロジェクタ制御手段と、
を備え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、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタにおいて、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、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ発光素子、有機ＥＬ、あるいは、蛍光体等を用いる開発や提案が多々なされている。
【０００３】
例えば、特開２００４―３４１１０５号公報（特許文献１）では、透光性を有した円板からなる発光板の表面に、赤色、緑色、青色蛍光体層を並設し、発光板の裏面に紫外線透過、可視光反射のダイクロイックフィルタを配置し、発光板の裏面側から蛍光体層に紫外光を照射することにより赤色、緑色、青色波長帯域の光源光を生成する光源装置の提案がなされている。
【０００４】
また、本願の出願人は、先の出願である特開２０１１―１３３２０号公報（特許文献２）において、青色レーザ発光素子と、赤色発光ダイオードと、青色レーザ発光素子からの出射光を励起光として緑色波長帯域光を出射する緑色蛍光体層を有するとともに青色レーザ発光素子からの出射光を拡散透過する拡散透過板が周方向に並設された発光ホイールと、を備える光源装置の提案を行っている。
【０００５】
この本願の出願人が提案した光源装置は、赤色発光ダイオードによって赤色波長帯域の光源光を生成し、青色レーザ発光素子からの出射光を発光ホイールの緑色蛍光体層に励起光として照射することにより緑色波長帯域の光源光を生成し、青色レーザ発光素子からの出射光を発光ホイールの拡散透過板で拡散透過させることにより青色波長帯域の光源光を生成する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４―３４１１０５号公報
【特許文献２】特開２０１１―１３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した本願出願人の先の出願に係る光源装置では、緑色光源として緑色蛍光体を用い、励起光として青色波長帯域光を用いているも、この緑色蛍光体の発光効率を高くする青色波長帯域の励起光を青色画像用の光源光とするプロジェクタでは、投影画像の色味が不自然となる場合があり、投影画像の画質を高めることが困難となることがあった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高輝度且つ色再現性の高い原色光を出射する光源装置と、この光源装置を備えた投影画像の画質が良好なプロジェクタと、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光源装置は、青色波長帯域光を出射する固体発光素子と、前記固体発光素子からの出射光を励起光として当該励起光よりも長波長帯域光を出射する蛍光体層が敷設された蛍光発光部と、前記固体発光素子からの出射光を透過させる透過部と、が周方向に並設され、前記固体発光素子からの出射光の光路上に前記蛍光発光部または前記透過部が位置するように配置された発光板と、を備え、前記透過部の一部に緑色波長帯域の蛍光光を発する蛍光体の領域を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のプロジェクタは、上記した本発明に係る光源装置と、投影光を生成する表示素子と、前記光源装置からの出射光を前記表示素子まで導光する光源側光学系と、前記表示素子で生成された投影光を導光する投影側光学系と、前記表示素子や前記光源装置の制御を行うプロジェクタ制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高輝度且つ発色性が良好にして色再現性の高い原色光を出射する小型の光源装置と、この光源装置を備えた高画質の投影が可能なプロジェクタと、を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプロジェクタの機能回路ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態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】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備える光源部における蛍光発光装置を示し、（ａ）は発光板の平面図、（ｂ）は発光板の一部断面側面模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備える光源部における青色透過フィルタの特性を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備える光源部における青色波長特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図に基づいて詳細に説明する。図１は、プロジェクタ10の外観斜視図である。なお、本実施形態において、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。
【００１４】
本実施形態に係るプロジェクタ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を有し、正面パネル12には複数の吸気孔18が形成されている。さらに、正面パネル12には、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部が取り付けられている。
【００１５】
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。また上面パネル11は、プロジェクタ筐体の上面と左側面の一部までを覆っており、故障時等には上面パネル11を開閉できるように開閉パネルとして構成されている。
【００１６】
さらに、筐体の背面には、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、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。なお、右側パネルや左側パネル15は、上面パネル11と底面パネルが組み合わされて形成されている。
【００１７】
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説明する。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等から構成される。この制御部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、制御手段としての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、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】
入出力インターフェース22には、入出力コネクタ部21が接続されており、この入出力コネクタ部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。
【００１９】
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60から出射された光線束を、光源側光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介して投影面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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
制御部38は、光源制御部としての光源制御回路41を制御している。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源光が光源装置60から出射されるように、後述する光源装置としてのレーザ光源部70が備えるレーザ発光素子を時分割に点灯させる制御や駆動装置であるホイールモータ110の制御、及び、赤色光源装置120の赤色発光ダイオード121の点灯制御、等を行う。また、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。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、このプロジェクタ10の内部構造について説明する。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。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なる。また、プロジェクタ10は、制御回路基板241の側方、つまり、プロジェクタ筐体の略中央部分に光源装置60を備えている。
【００２５】
さらに、プロジェクタ10の筐体内において、光源装置60が備えるレーザ光源部70の左側方には、光源装置60からの出射光を表示素子51まで導光する光学系である光源側光学系170の一部を備えた照明側光学ブロック161が配置されている。また、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は、光源側光学系170の一部と、表示素子51と、表示素子51で生成された投影光をスクリーンに投影するための光学系である投影側光学系220の一部と、を備えた画像生成光学ブロック165が配置されている。さらに、画像生成光学ブロック165の前方には、投影側光学系220を備えた投影側光学ブロック168が配置されている。
【００２６】
照明側光学ブロック161が備える光源側光学系170としては、光源装置60から出射された光を均一化するライトトンネル175、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、集光レンズ178を透過した光線束の光軸を画像生成光学ブロック165方向に変換する光軸変換ミラー181等がある。
【００２７】
画像生成光学ブロック165が備える光源側光学系170としては、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、がある。また、画像生成光学ブロック165において、表示素子51とするＤＭＤ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等の冷却装置190が配置されて、このヒートシンクによって表示素子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としてのコンデンサレンズ195が配置されている。
【００２８】
投影側光学ブロック168は、投影側光学系220として、固定鏡筒に内蔵される固定レンズ群225と可動鏡筒に内蔵される可動レンズ群235とを備えている。そして、投影側光学系220は、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に形成されている。
【００２９】
次に、本実施形態における光源装置60について詳細に説明する。光源装置60は、青色波長帯域光を出射するレーザ光源部70と、このレーザ光源部70から出射される青色波長帯域光を拡散透過させる機能とともに、上記青色波長帯域光を励起光として緑色の蛍光光を生成する機能を備えた発光板101と、この発光板101を移動させる駆動手段としてのホイールモータ110と、を有する蛍光発光装置100を有する。
【００３０】
更に、レーザ光源部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、及び、蛍光発光装置100からの出射光や赤色光源装置120からの出射光の光軸が同一の光軸となるように変換して、各色光をライトトンネル175の入射口に集光する導光光学系140、レーザ光源部70を冷却する冷却装置81及び冷却ファン261、発光板101等の蛍光発光装置100を冷却する冷却ファン261など、を備える。
【００３１】
レーザ光源部70は、複数の固体発光素子であるレーザ発光素子71を備える光源部であって、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、出射光の光軸が背面パネル13と平行となるように配置されている。そして、図３に示したように、各レーザ発光素子71の前方にコリメータレンズ72が夫々配置されており、２４個の青色のレーザ発光素子71が市松状に（縦横交互に隣接されて）配列されている。
【００３２】
そして、各レーザ発光素子71の前方には、導光光学系140として、光軸方向を正面パネル12方向に９０度変更する複数の反射ミラー75が階段状に配列され、反射ミラー75で反射したレーザ光線の光軸上には集光レンズ78が配置されている。
【００３３】
この複数の反射ミラー75は、レーザ光源部70から出射される光線束の各列間の距離を狭めて反射させることにより、レーザ光源部70から出射されるレーザ光線束の断面積を小さくしている。また、レーザ光源部70と右側パネル14との間にはレーザ光源部70を冷却するヒートシンク等の冷却装置81が配置され、ヒートシンクと背面パネル13との間には、冷却ファン261が配置されている。
【００３４】
冷却装置81であるヒートシンクと背面パネル13との間に配置された冷却ファン261と冷却装置81とによって光源とされたレーザ発光素子71が冷却される。さらに、反射ミラー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75や集光レンズ78が冷却される。
【００３５】
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、レーザ光源部70からの出射光の光軸と直交するように配置された発光板101と、この発光板101を回転駆動するホイールモータ110と、レーザ光源部70から出射される光線束を発光板101に集光するとともに発光板101から背面パネル13方向に出射される光線束を集光する集光レンズ群111と、発光板101から正面パネル12方向に出射される光線束を集光する集光レンズ115と、を備える。
【００３６】
蛍光発光装置100の発光板101は、図３に示したように、反射ミラー75で反射されたレーザ光源部70からの出射光の光路上に一部が位置するように配置されている。そして、この発光板101は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザ光源部70から出射される青色波長帯域光を受けて緑色波長帯域光を出射する蛍光発光体が塗布された蛍光発光部103と、レーザ光源部70からの出射光を拡散透過する透過部104と、が周方向に並設されている。
【００３７】
そして、回転ホイールとする発光板101の基材は銅やアルミニウム等から成る金属基材であって、この回転板基材107のレーザ光源部70側の表面には、環状の溝を形成し、この溝の底部が銀蒸着等によってミラー加工されており、このミラー加工された表面に緑色蛍光体層が敷設されて蛍光発光部103とされている。
【００３８】
この緑色蛍光体層は、レーザ光源部70から出射される青色波長帯域光を励起光として緑色波長帯域の蛍光光を発するＹＡＧ等の緑色蛍光体と、この緑色蛍光体が均一に散りばめられたガラス等の透明なバインダと、から構成される。
【００３９】
そして、発光板101を緑色光源装置80とするための緑色蛍光体層とされた蛍光発光部103に照射されたレーザ光源部70からの青色波長帯域光は、緑色蛍光体層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、直接背面パネル13側へ、あるいは、発光板101の溝部底面で反射したあとに背面パネル13側へ出射され、集光レンズ群111に入射する。
【００４０】
さらに、透過部104は、回転板基材107の切抜き透孔部に、硝子等の透光性を有する透明基材108が嵌入され、この透明基材108の表面にサンドブラスト等による微細凹凸が形成された拡散板とされているものである。
【００４１】
また、この透過部104には、図４（ｂ）に示したように、背面パネル13側の面の全面に青色透過フィルタ109が形成されている。この青色透過フィルタ109は、５００nｍを境界とし、青色波長帯域光など、５００nｍ未満の波長の光を透過し、５００nｍ以上の波長光を吸収するものであって、図５に示すように、約４７０nｍから透過率を低下させ、約５２５nｍ以上の波長は略完全に吸収遮断するものである。
【００４２】
更に、この透過部104の正面パネル12側の面には、補助蛍光部105が設けられるものであり、この補助蛍光部105は、図４（ａ）に示したように、レーザ光源部70からの青色波長帯域光が集光レンズ群111を介して発光板101に照射される励起光スポット117の幅よりも細い幅とした円弧状の線を蛍光発光部103と同心形状として形成するように発光板101の中心を円弧中心とした緑色波長帯域光を発する蛍光体を透明基板に塗布するものである。なお、補助蛍光部105は透過部104の表面上に形成されているとしたが、これに限らず、光の入射側には青色透過フィルタ109が設けられておらず、光の出射側の透過部104の表面上に青色透過フィルタ109が形成され、青色透過フィルタ109上の一部に補助蛍光部105が形成されている構成でも良い。
【００４３】
このため、発光板101の透過部104に照射されたレーザ光源部70からの青色波長帯域光は、青色透過フィルタ109を透過し、更に透過部104とされた拡散板を透過するに際して拡散板の微細凹凸によって拡散されて拡散透過光となり、発光板101の透過部104を透過して正面パネル12側の集光レンズ115に入射する。
【００４４】
また、発光板101の透過部104に照射されたレーザ光源部70からの青色波長帯域光の一部は、青色透過フィルタ109を透過し、補助蛍光部105の緑色発光蛍光体に吸収され、緑色発光蛍光体から緑色波長帯域の蛍光光を発光させることになる。
【００４５】
この補助蛍光部105から発せられた蛍光光の内、背面パネル13の方向に出射された蛍光光は、発光板101の透過部104を透過するも、青色透過フィルタ109により、図６に示す５００nｍ前後の領域Ａの光のみが蛍光発光装置100から出射されることになる。
【００４６】
即ち、補助蛍光部105から発せられた５３０nｍをピーク波長とする蛍光光に関しては、領域Ａとして示すように、５００nｍ前後の一部の波長光に関して、約５０パーセント以下の光量として透過し、蛍光光の多くは青色透過フィルタ109に吸収されることになるものである。
【００４７】
また、補助蛍光部105から発せられた蛍光光の内、正面パネル12方向に出射される蛍光光は、透過部104を拡散透過した青色波長帯域のレーザ光と共に集光レンズ115を透過し、蛍光発光装置100の正面パネル12側に配置された第一反射ミラー143に入射されることになる。
【００４８】
この第一反射ミラー143には、透過部104の表面に設けた青色透過フィルタ109と同じ青色透過フィルタ109を第一反射ミラー143の表面に設けており、第一反射ミラー143は約５００nｍ未満の波長の光を反射し、約５００nｍ以上の波長光を青色透過フィルタ109で吸収するものである。
【００４９】
このため、第一反射ミラー143は、図６に示したように、約４５０nｍをピーク波長とするレーザ光源部70からの青色波長帯域光に関しては、領域Ｂとして示すように全てを反射し、補助蛍光部105から発せられた約５３０nｍをピーク波長とする蛍光光に関しては、背面パネル13側に出射され蛍光光と同様に、５００nｍ前後の領域Ａとして示した一部の波長光に関して５０パーセント以下の光量の光を反射し、蛍光光の多くは青色透過フィルタ109に吸収されることになる。
【００５０】
また、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によって蛍光発光装置100等が冷却される。
【００５１】
赤色光源装置120は、青色レーザ発光素子71と光軸が平行となるように配置された固体発光素子である赤色発光ダイオード121と、赤色発光ダイオード121からの出射光を集光する集光レンズ群125と、を備える単色発光装置である。この赤色発光ダイオード121は、赤色波長帯域の光を発する発光ダイオードである。
【００５２】
この赤色光源装置120は、レーザ光源部70からの出射光及び発光板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ように配置されている。
【００５３】
さらに、赤色光源装置120は、赤色発光ダイオード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によって赤色光源とされる赤色発光ダイオード121が冷却される。
【００５４】
そして、導光光学系140は、青色、緑色、赤色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸とさせる反射ミラー、ダイクロイックミラー等からなり、レーザ光源部70内でレーザ発光素子71からの出射光を反射集光させる反射ミラー群75や集光レンズ78と共に、レーザ光源部70から出射される光や蛍光発光装置100の発光板101から出射される光、及び、赤色光源装置120から出射される光を、光源側光学系170のライトトンネル175に入射するものである。
【００５５】
具体的には、レーザ光源部70に反射ミラー群75や集光レンズ78を有し、更に、レーザ光源部70から出射される青色波長帯域光及び発光板101からレーザ光源部70側に出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置120から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に第一ダイクロイックミラー141を有し、青色及び赤色波長帯域光を透過させ、蛍光発光装置100から出射される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。
【００５６】
また、導光光学系140として、発光板101を拡散透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、集光レンズ115と正面パネル12との間には、青色波長帯域光を反射してこの青色光の光軸を左側パネル15方向に９０度変換する第一反射ミラー143が配置される。
【００５７】
尚、この第一反射ミラー143の表面には青色透過フィルタ109を設けているため、青色波長帯域光と、補助蛍光部105から発せられた蛍光光の一部とを左側パネル15方向に反射するものである。
【００５８】
さらに、第一反射ミラー143で反射した青色波長帯域光及び蛍光光の光軸上であって光学系ユニット160の近傍には、この青色光及び蛍光光の光軸を背面パネル13方向に９０度変換する第二反射ミラー145を配置している。
【００５９】
更に、第一ダイクロイックミラー141を透過した赤色波長帯域光の光軸及びこの光軸と一致するように第一ダイクロイックミラー141により反射された緑色波長帯域光の光軸と、第二反射ミラー145で反射した青色波長帯域光及び蛍光光の光軸とが交差する位置には、青色波長帯域光を透過し、赤色及び緑色波長帯域光を反射してこれら赤色及び緑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を配置するように有している。
【００６０】
この第二ダイクロイックミラー148は、青色波長帯域光を透過し、赤色及び緑色波長帯域光を反射するものであり、青色波長帯域と緑色波長帯域の間で透過と反射を切り換えるものであるため、第一反射ミラー143及び第二反射ミラー145で反射されて第二ダイクロイックミラー148に入射される蛍光光は、一部が反射され、一部だけが透過することになる。
【００６１】
しかし、補助蛍光部105から出射された蛍光光は、発光板101から第一ダイクロイックミラー141方向にも出射されており、透過部104の表面に設けた青色透過フィルタ109を透過し、第一ダイクロイックミラー141で反射されて第二ダイクロイックミラー148に入射される蛍光光があり、この第一ダイクロイックミラー141で反射されて第二ダイクロイックミラー148に入射される蛍光光も一部が第二ダイクロイックミラー148を透過し、一部が反射されることになる。
【００６２】
このため、第二反射ミラー145で反射されて第二ダイクロイックミラー148に入射して第二ダイクロイックミラー148で反射される青緑色の蛍光光を、第一ダイクロイックミラー141で反射されて第二ダイクロイックミラー148に入射して第二ダイクロイックミラー148で反射される青緑色の蛍光光により補い、図６に示したように、領域Ｂとされる青色波長帯域光と合せて領域Ａとされた青緑色の蛍光光をライトトンネル175に入射させることができる。
【００６３】
尚、導光光学系140としては、ダイクロイックミラーや反射ミラーの間には、夫々集光レンズを有している。さらに、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を有している。
【００６４】
従って、ホイールモータ110を駆動させて発光板101を回転させた状態で、レーザ光源部70から出射され、第一ダイクロイックミラー141を通る光の光軸上に蛍光発光部103が位置するタイミングで、レーザ光源部70の固体発光素子であるレーザ発光素子71からの青色レーザ光を発光板101の蛍光発光部103に励起光として照射し、蛍光発光部103に塗布された緑色蛍光体から緑色波長帯域光を出射させることができる。
【００６５】
そして、発光板101の透過部104がレーザ光源部70から出射される光の光軸上に位置するタイミングで、レーザ発光素子71からの青色レーザ光を透過部104に照射すると、青色レーザ光は透過部104を透過して拡散光とされた青色波長帯域光を発光板101の透過部104から正面パネル12側に出射させると共に、透過部104の補助蛍光部105から発せられた緑色波長帯域の蛍光光も透過部104から正面パネル12側及び背面パネル13側に出射させることになる。
【００６６】
そして、背面パネル13側に出射された透過部104からの蛍光光は、透過部104の表面に設けた青色透過フィルタ109を透過して第一ダイクロイックミラー141及び第二ダイクロイックミラー148で反射されてライトトンネル175に入射される。
【００６７】
また、正面パネル12側に出射された透過部104からの蛍光光は、青色透過フィルタ109を表面に設けた第一反射ミラー143で反射された後、第二反射ミラー145で反射され、第二ダイクロイックミラー148を透過して青色波長帯域光と共にライトトンネル175に入射される。
【００６８】
このように、ホイールモータ110の駆動とレーザ発光素子71の点灯を、光源制御回路41により同期制御を行って光源部のレーザ発光素子71を点灯制御することにより、発光板101の蛍光発光部103から緑色波長帯域光を出射させ、発光板101の透過部104から緑色波長帯域の蛍光光を含む青色波長帯域光を出射させることができ、青色透過フィルタ109により青緑色の蛍光光を青色波長帯域光に含ませた光として出射することができる。
【００６９】
そして、光源制御部とした光源制御回路41は、同期制御手段としてレーザ光源部70のレーザ発光素子71の点灯と蛍光発光装置100のホイールモータ110の回転とを同期制御すると共に、合せて赤色光源装置120の赤色発光ダイオード121の点灯も同期制御する。
【００７０】
従って、発光板101の蛍光発光部103からの緑色波長帯域光及び発光板101の透過部104からの緑色波長帯域光を含む青色波長帯域光により、三原色の内の二色を形成することができ、更に、赤色光源装置120からの赤色波長帯域光を加えた三原色光を夫々時分割で光源装置60から光源光として出射することができ、この三種の原色光をライトトンネル175を介して表示素子51に照射することができる。
【００７１】
このように、レーザ光源部70のレーザ光源部70から青色波長帯域のレーザ光を発光板101の透過部104を介して青色画像用として出射し、このレーザ光を励起光として発光板101における蛍光発光部103の蛍光体から青色波長帯域光よりも長波長の緑色波長帯域光を緑色画像用として出射し、赤色光源装置120から赤色波長帯域光を赤色画像用として出射するに際し、透過部104の一部に補助蛍光部105を形成しているため、蛍光発光部103の蛍光体を励起させるレーザ光源部70からの青色波長帯域光を青色画像用の光源光とするとき、透過部104に形成した補助蛍光部105からの蛍光光をレーザ発光素子71からの光に加え、ｓＲＧＢの青色度に近い波長帯域光として投影画像の色再現性を高めることができる。
【００７２】
このため、緑色波長帯域光を出射する蛍光発光部103の励起光として、励起光率の高い青色波長帯域光をレーザ光源部70から出射させて高輝度の緑色画像の形成を可能としつつ、レーザ光源部70からの青色波長帯域光に蛍光光を加えて青色画像を形成し、赤色光源装置120からの赤色波長帯域光により赤色画像を形成して投影画像を形成するため、この光源装置60を用いたプロジェクタは、ｓＲＧＢの三原色に近い原色画像を用いた、明るく色再現性の高い高画質の画像投影を可能とすることができる。
【００７３】
また、透過部104に設ける補助蛍光部105は、レーザ光源部70が発する青色波長帯域光の波長成分に加える波長成分及び強度に合わせて蛍光体塗布面積を調整し、透過部104の一部に蛍光体の領域を形成するものである。
【００７４】
更に、青色波長帯域光を透過させつつ補助蛍光部105からの蛍光光の波長成分を補正する青色透過フィルタ109等のフィルタを用いることにより、レーザ発光素子71から出射される青色波長帯域光の波長成分修正に蛍光光のピーク波長が適さない場合でも、青色波長帯域光の色度修正に適した波長帯域に補正し、一層、投影画像の色再現性を高くした高画質の画像投影を行うことができる。
【００７５】
尚、第一反射ミラー143に設ける青色透過フィルタ109は、第一反射ミラー143の表面に限ることなく、第二反射ミラー145の表面など、発光板101と第二ダイクロイックミラー148との間の青色波長帯域光が通過する光路上の適宜位置に設けることができる。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要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。
【００７７】
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]  青色波長帯域光を出射する固体発光素子と、
前記固体発光素子からの出射光を励起光として当該励起光よりも長波長帯域光を出射する蛍光体層が敷設された蛍光発光部と、前記固体発光素子からの出射光を透過させる透過部と、が周方向に並設され、前記固体発光素子からの出射光の光路上に前記蛍光発光部または前記透過部が位置するように配置された発光板と、
を備え、
前記透過部の一部に緑色波長帯域の蛍光光を発する蛍光体の領域を有することを特徴とする光源装置。
[２]  前記発光板の前記透過部及び前記透過部からの出射される前記蛍光光の光路上に、青色波長帯域光を透過させ且つ緑色波長帯域光の一部を透過させるフィルタを備えることを特徴とする前記[１]に記載の光源装置。
[３]  前記透過部は拡散板が装着されたことを特徴とする前記[１]又は前記[２]に記載した光源装置。
[４]  前記蛍光発光部に敷設された前記蛍光体層は、緑色波長帯域光を発することを特徴とする前記[１]乃至前記[３]の何れかに記載した光源装置。
[５]  赤色波長帯域光を発する固体発光素子を更に備えることを特徴とする前記[１]乃至前記[４]の何れかに記載した光源装置。
[６]  前記[１]乃至前記[５]の何れかに記載の光源装置と、
投影光を生成する表示素子と、
前記光源装置からの出射光を前記表示素子まで導光する光源側光学系と、
前記表示素子で生成された投影光を導光する投影側光学系と、
前記表示素子や前記光源装置の制御を行うプロジェクタ制御手段と、
を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【符号の説明】
【００７８】
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  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
７０  レーザ光源部            ７１  レーザ発光素子
７２  コリメータレンズ        ７５  反射ミラー
７８  集光レンズ              ８１  冷却装置
１００  蛍光発光装置
１０１  発光板                １０３  蛍光発光部
１０４  透過部                １０５  補助蛍光部
１０７  回転板基材            １０８  透明基材
１０９  青色透過フィルタ
１１０  ホイールモータ        １１１  集光レンズ群
１１５  集光レンズ            １１７  励起光スポット
１２０  赤色光源装置          １２１  赤色発光ダイオード
１２５  集光レンズ群          １３０  ヒートシンク
１４０  導光光学系            １４１  第一ダイクロイックミラー
１４３  第一反射ミラー
１４５  第二反射ミラー
１４８  第二ダイクロイックミラー
１６１  照明側光学ブロック    １６５  画像生成光学ブロック
１６８  投影側光学ブロック
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  冷却装置
１９５  コンデンサレンズ      ２２０  投影側光学系
２２５  固定レンズ群          ２３５  可動レンズ群
２４１  制御回路基板          ２６１  冷却ファン
【図１】
2015045778.tif 000003
【図２】
2015045778.tif 000004
【図３】
2015045778.tif 000005
【図４】
2015045778.tif 000006
【図５】
2015045778.tif 000007
【図６】
2015045778.tif 000008