(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出力する光源と、
前記励起光を透過するホイール基板と、該ホイール基板の第１の面上に設けられて前記励起光により照明光として有効な光を前記第１の面側に発生する照明光発生部材とを備えるホイールと、
前記ホイール基板の前記第１の面とは反対側の面である第２の面側に配置され、前記ホイールを透過した前記励起光の少なくとも一部を検出する光検出部と、
前記ホイールが１回転する間に前記光検出部が検出した光に基づいて、前記照明光発生部材の欠損または変質が生じたか否かを判定する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記光検出部が検出した光に対応する信号レベルが、所定の閾値より大きいときに、前記照明光発生部材の欠損または変質が生じたと判定する、照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記制御部は、前記光検出部が検出した光に基づいて、前記欠損または変質が生じた劣化部位を検出する、照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、
前記ホイールを回転させる回転機構と、
前記ホイールの回転タイミングを検出するタイミング検出部を、さらに有し、
前記制御部は、前記タイミング検出部から出力された前記ホイール基板の回転タイミングを示す信号と前記光検出部からの光強度の変化を示す信号とに基づいて、前記劣化部位の前記ホイール基板上における位置を特定する、照明装置。
【請求項４】
請求項３に記載の照明装置において、
前記タイミング検出部は、
前記ホイールに設けられた検出マークと、
前記ホイールに向けて光を照射する発光素子と、
前記検出マークからの反射光を検出するフォトセンサと、を有し、
前記制御部は、前記フォトセンサから出力された前記検出マークの検出タイミングを示す信号と前記光検出部からの前記光強度の変化を示す信号とに基づいて、前記劣化部位の前記ホイール基板上における位置を特定する、照明装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記制御部は、少なくとも前記劣化部位に前記励起光が照射されないように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
【請求項６】
請求項２から４のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記照明光発生部材は、
前記励起光により励起される蛍光体を含む蛍光発生部材と、
前記励起光を反射する反射部材と、を有し、
前記制御部は、前記劣化部位が前記蛍光発生部材および反射部材のいずれに生じたか否かを判定する、照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置において、
前記制御部は、前記劣化部位が前記蛍光発生部材に生じたと判定した場合は、前記反射部材に照射される励起光の輝度が低下するように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
【請求項８】
請求項６に記載の照明装置において、
前記制御部は、前記劣化部位が前記反射部材に生じたと判定した場合は、前記蛍光発生部材に照射される励起光の輝度が低下するように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
【請求項９】
請求項３または４に記載の照明装置において、
前記照明光発生部材は、
前記励起光により励起されて黄色蛍光を放出する蛍光体を含む蛍光発生部材と、
前記励起光を反射する反射部材と、を有し、
前記照明装置は、
前記蛍光発生部材から放出された黄色蛍光および前記反射部材からの反射光である青色光を同一の光路で導く光学系と、
前記光学系を介して前記黄色蛍光および青色光が照射されるカラーホイールと、をさらに有し、
前記カラーホイールは、緑色透過フィルター、赤色透過フィルターおよび青色透過フィルターを備え、前記黄色蛍光が前記緑色透過フィルターおよび赤色透過フィルターに順に照射され、前記青色光が前記青色透過フィルターに照射されるように構成されており、
前記制御部は、前記緑色透過フィルターの透過光である緑色光と、前記赤色透過フィルターの透過光である赤色光と、前記青色透過フィルターの透過光である青色光との所定期間における比率が所定の比率になるように、前記劣化部位の位置に基づいて前記光源の光出力を制御する、照明装置。
【請求項１０】
請求項３または４に記載の照明装置において、
前記照明光発生部材は、
前記励起光により励起されて赤色蛍光を放出する蛍光体を含む赤色蛍光体部材と、
前記励起光により励起されて緑色蛍光を放出する蛍光体を含む緑色蛍光体部材と、
前記励起光により励起されて青色蛍光を放出する蛍光体を含む青色蛍光体部材と、を有し、
前記制御部は、前記赤色蛍光体部材、緑色蛍光体部材および青色蛍光体部材のいずれに前記劣化部位が生じたか否かを判定し、前記劣化部位が生じた蛍光体部材以外の蛍光体部材に照射される励起光の輝度が低下するように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の照明装置において、
前記制御部は、前記光検出部が検出した光に基づいて、前記励起光が前記劣化部位に照射されないように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記励起光は青色光であり、前記ホイール基板は、可視光を透過する透明基板である、照明装置。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の照明装置において、
前記励起光は青色光であり、前記ホイール基板は、青色の波長帯域の光を透過し、該波長帯域以外の波長帯域の光を反射するダイクロイックミラーである、照明装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の照明装置において、
情報を出力する情報出力部を、さらに有し、
前記制御部は、前記照明光発生部材に欠損または変質が生じた場合に該欠損または変質を示す劣化情報を前記情報出力部に出力させる、照明装置。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の照明装置において、
情報を記憶する記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、前記照明光発生部材に欠損または変質が生じた場合に該欠損または変質を示す劣化情報を前記記憶部に格納する、照明装置。
【請求項１６】
励起光を透過するホイール基板と、該ホイール基板の第１の面上に設けられて前記励起光により照明光として有効な光を前記第１の面側に発生する照明光発生部材とを備えたホイールの劣化を検出する方法であって、
前記ホイール基板の前記第１の面とは反対側の面である第２の面側において、前記ホイールが１回転する間に前記ホイールを透過した前記励起光の少なくとも一部を検出し、該検出した光に対応する信号レベルが、所定の閾値より大きいときに、前記照明光発生部材の欠損または変質が生じたと判定するホイール劣化検出方法。
【請求項１７】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の照明装置と、
入力映像信号に基づいて前記照明装置からの照明光を変調して画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部にて形成された画像を投射する投射光学系と、を有する、プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光により照明光を発生する照明装置及びそれを用いたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光源として蛍光体を用いた照明装置が記載されている。図１に、その照明装置の光源部の構成を示す。
図１を参照すると、励起光源１１６は、複数の青色レーザーダイオード（ＬＤ）を有する。励起光源１１６から出力された青色励起光は、コリメートレンズアレイ１０６によって平行光束に変換された後、ダイクロイックミラー１１５に入射する。励起光源１１６は、出力光がＳ偏光としてダイクロイックミラー１１５に入射するように配置されている。ダイクロイックミラー１１５は、青色励起光の入射角が４５°になるように配置されている。ここで、入射角は、入射光線と入射点に立てた法線とのなす角度である。【０００３】
図２に、ダイクロイックミラー１１５の分光透過特性を示す。縦軸は透過率を示し、横軸は波長（ｎｍ）を示す。実線はＳ偏光に対する分光透過特性を示し、破線はＰ偏光に対する分光透過特性を示す。Ｓ偏光のカットオフ波長は４５６ｎｍであり、Ｐ偏光のカットオフ波長は４３４ｎｍである。ここで、カットオフ波長は透過率が５０％になる波長である。
ダイクロイックミラー１１５は、Ｓ偏光の光に対して、４５６ｎｍ以上の光を透過し、４５６ｎｍ未満の光を反射する特性を有し、Ｐ偏光の光に対しては、４３４ｎｍ以上の光を透過し、４３４ｎｍｎｍ未満の光を反射する特性を有する。青色励起光の波長は、例えば４４５ｎｍである。励起光源１１６からの青色励起光（Ｓ偏光）は、ダイクロイックミラー１１５によって反射される。【０００４】
ダイクロイックミラー１１５によって反射された青色励起光（Ｓ偏光）は、１／４波長板１０８を通過して円偏光になる。１／４波長板１０８を通過した青色励起光（円偏光）は、２枚の集光レンズ１０９ａ、１０９ｂによって蛍光体層１０３上に集光される。
蛍光体層１０３は、円形のホイール基板上に形成されている。ホイール基板は、円周方向に第１乃至第３のセグメントに分割されている。蛍光体層１０３は、第１のセグメントに形成された赤色蛍光体領域と、第２のセグメントに形成された緑色蛍光体領域とを含む。第３のセグメントには、反射ミラーが設けられている。ホイール基板が回転することにより、青色励起光（円偏光）が第１乃至第３のセグメントに順次照射される。【０００５】
第１のセグメントでは、青色励起光により励起された蛍光体が赤色の蛍光を発する。第２のセグメントでは、青色励起光により励起された蛍光体が緑色の蛍光を発する。第３のセグメントでは、青色励起光（円偏光）は反射ミラーで反射される。
第１のセグメントからの赤色蛍光、第２のセグメントからの緑色蛍光及び第３のセグメントの反射ミラーによって反射された青色光（円偏光）は、集光レンズ１０９ａ、１０９ｂ及び１／４波長板１０８を順次通過する。ここで、第３のセグメントからの青色光（円偏光）は、１／４波長板１０８を通過した際にＰ偏光になる。赤色蛍光、緑色蛍光及び青色光（Ｐ偏光）はそれぞれ、ダイクロイックミラー１１５を透過する。ダイクロイックミラー１１５を透過した光（赤色光、緑色光及び青色光）は、照明装置の出力光（照明光）として用いられる。【０００６】
一般に、ホイール基板として金属板が用いられ、蛍光体層１０３および反射ミラーは、粘着剤を用いて金属板に溶着される。
図３は、粘着剤を用いて蛍光体層および反射ミラーを金属板に溶着した蛍光体ホイールの一例を示す模式図である。図４は、図３に示す蛍光体ホイールの展開斜視図である。
図３および図４に示すように、蛍光体層１０３および反射ミラー１０４は、円弧状の形状であって、ホイール基板である金属板１０５上に設けられている。蛍光体層１０３および反射ミラー１０４は、粘着剤を介して金属板１０５に溶着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１０８４８６号公報
【発明の概要】
【０００８】
図３および図４に示した蛍光体ホイールは、経年変化によって粘着剤が劣化することで蛍光体層１０３や反射ミラー１０４の一部が金属板１０５から剥がれる場合がある。また、励起光が蛍光体層１０３に照射されると、蛍光体層１０３の照射部位が発熱し、その熱によって粘着剤が劣化することで、蛍光体層１０３が金属板１０５から剥がれる場合がある。
剥がれを生じた欠損部位では、励起光が照射されても光源装置の出力光を得ることができないため、フリッカが発生したり、蛍光体ホイールの一回転当たりの出力光に含まれる各色（赤、緑、青）の比率が変化したりする。蛍光体ホイールの欠損は、蛍光体ホイールの劣化であり、欠損部位は劣化部位である。
【０００９】
また、同様に光や発熱などの影響による経年変化によって蛍光体層１０３や反射ミラー１０４の一部が励起光の一部を透過するような変質をすることもある。この変質部位では、励起光が透過して光源装置の適切な出力光を得ることができない。このため、上記欠損部位と同様、フリッカや色比率の変化が発生する。蛍光体ホイールの変質は、蛍光体ホイールの劣化であり、変質部位は劣化部位である。
通常、フリッカや色比率の変化は、蛍光体ホイール以外の構成部材の様々な原因によっても生じることから、フリッカや色比率の変化の発生原因を特定することは困難である。蛍光体層１０３や反射ミラー１０４の欠損部位または変質部位を検出することができれば、フリッカや色比率の変化の発生原因を特定することが可能となる。
【００１０】
特許文献１に記載の照明装置では、蛍光体層１０３や反射ミラーの欠損部位を検出することはできないため、フリッカや色比率の変化の発生原因を特定することは困難である。
なお、蛍光体層１０３や反射ミラー１０４から集光レンズ１０９ａ、１０９ｂに向かう光のうち、集光レンズ１０９ａ、１０９ｂを通過した光（有効光）を光センサで検出することで、蛍光体層１０３や反射ミラー１０４の欠損部位または変質部位を検出することができる。しかし、この場合は、光源装置の出力光の輝度が低下し、かつ、光利用効率が低下するという問題が生じる。
また、蛍光体層１０３や反射ミラー１０４から集光レンズ１０９ａ、１０９ｂに向かう光のうち、有効光以外の光（非有効光）を光センサで検出することで、蛍光体層１０３や反射ミラー１０４の欠損部位または変質部位を検出することができる。有効光の輝度と比較して非有効光の輝度は非常に小さいため、欠損部位または変質部位を正確に検出するためには、光センサを蛍光体ホイールに近接して配置する必要がある。しかし、蛍光体ホイールの近傍には集光レンズ１０９ｂが配置されており、光センサを蛍光体ホイールに近接して配置することは困難である。
【００１１】
本発明の目的は、上記問題を解消し、蛍光体層や反射ミラーなどの照明光発生部材の劣化を検出することができる照明装置およびホイール劣化検出方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、上記照明装置を備えたプロジェクタを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
励起光を出力する光源と、
前記励起光を透過するホイール基板と、該ホイール基板の第１の面上に設けられて前記励起光により照明光を発生する照明光発生部材とを備えるホイールと、
前記ホイール基板の前記第１の面とは反対側の面である第２の面側に配置され、前記ホイールを透過した光を検出する光検出部と、
前記光検出部が検出した光に基づいて前記照明光発生部材に欠損または変質が生じたか否かを判定する制御部と、を有する、照明装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、励起光を透過するホイール基板と、該ホイール基板の第１の面上に設けられて前記励起光により照明光を発生する照明光発生部材とを備えたホイールの劣化を検出する方法であって、
前記ホイール基板の前記第１の面とは反対側の面である第２の面側に配置された光検出部を用いて前記ホイールを透過した光を検出し、前記光検出部が検出した光に基づいて前記照明光発生部材に欠損または変質が生じたか否かを判定するホイール劣化検出方法が提供される。
上記別の目的を達成するため、本発明の一態様によれば、上記照明装置と、
入力映像信号に基づいて前記照明装置からの照明光を変調して画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部にて形成された画像を投射する投射光学系と、を有するプロジェクタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】特許文献１に記載の照明装置の光源部の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す照明装置のダイクロイックミラーの分光透過特性を示す特性図である。
【図３】蛍光体ホイールの一例を示す模式図である。
【図４】図３に示す蛍光体ホイールの展開斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態である照明装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態である照明装置の光源部の一例を示す模式図である。
【図７】図６に示す光源部の蛍光体ホイールの一例を示す模式図である。
【図８】図６に示す光源部のカラーホイールの一例を示す模式図である。
【図９Ａ】図７に示す蛍光体ホイールの黄色蛍光体部材の欠損部位を検出する動作を説明するための図である。
【図９Ｂ】図７に示す蛍光体ホイールの黄色蛍光体部材の欠損部位を検出する動作を説明するための図である。
【図９Ｃ】図７に示す蛍光体ホイールの黄色蛍光体部材の欠損部位を検出する動作を説明するための図である。
【図１０】閾値を設定した場合のカラーセンサの出力信号の一例を示す波形図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態である照明装置の構成を示すブロック図である。
【図１２Ａ】図１１に示す照明装置のタイミング検出部を側方から見た場合の模式図である。
【図１２Ｂ】図１１に示す照明装置のタイミング検出部を正面から見た場合の模式図である。
【図１３】フォトセンサ及びカラーセンサの出力波形の一例を示す波形図である。
【図１４】光源駆動制御の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】光源駆動制御の別の例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１６】光源駆動制御の他の例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１７Ａ】本発明の第３の実施形態である照明装置を説明するための模式図である。
【図１７Ｂ】本発明の第３の実施形態である照明装置を説明するための模式図である。
【図１８】本発明の照明装置を備えたプロジェクタの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図５は、本発明の第１の実施形態である照明装置の構成を示すブロック図である。図６は、照明装置の光源部の一例を示す模式図である。
まず、図６を参照して、照明装置の光源部の構成を説明する。
【００１５】
図６を参照すると、照明装置１の光源部は、光源１ａ、コリメータレンズ１ｂ、レンズ１ｃ〜１ｅ、１ｉ、１ｋ、１ｍ、偏光分離素子１ｆ、拡散板１ｇ、ダイクロイックミラー１ｈ、１／４波長板１ｊ、蛍光体ユニット１ｌ、カラーフィルターユニット１ｎ及びカラーセンサ２４を有する。
光源１ａは、青色の波長域にピーク波長を有する青色光を出力する青色レーザーダイオード（ＬＤ）よりなる。例えば、光源１ａは、６×４の行列状に配置された青色ＬＤよりなる。ただし、青色ＬＤの数は２４個に限定されない。青色ＬＤの数は、必要に応じて増減してもよい。
コリメータレンズ１ｂは、青色ＬＤ毎に設けられ、青色ＬＤより出力された青色光を平行光束に変換する。
レンズ１ｃ〜１ｅは、光源１ａからコリメータレンズ１ｂを介して入射する各青色光（入射光束）を、光束径を縮小した平行光束に変換する。出射光束の径を入射光束よりも小さくすることで、レンズ１ｃ〜１ｅ以降に配置される部材のサイズを小さくすることができる。ここでは、３つのレンズ１ｃ〜１ｅが用いられているが、レンズの数は３つに限定されない。レンズの数は、必要に応じて増減してもよい。
【００１６】
レンズ１ｃ〜１ｅより出射した青色光は、偏光分離素子１ｆを介してダイクロイックミラー１ｈに入射する。偏光分離素子１ｆとダイクロイックミラー１ｈの間の光路上には、拡散板１ｇが配置されている。拡散板１ｇは、偏光分離素子１ｆからの青色光を拡散する。拡散角は、例えば３°程度である。ここで、拡散角は、光束の中心を通る光線（中心光線）と光束の最も外側を通る光線とのなす角度である。
偏光分離素子１ｆは、Ｓ偏光とＰ偏光を分離する特性を有する。ここでは、偏光分離素子１ｆは、Ｓ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過する特性を有し、光源１ａは、その出力光（青色光）がＳ偏光で分離素子１ｆに入射するように配置されている。偏光分離素子１ｆとして、偏光板やダイクロイックミラーを用いることができる。
【００１７】
偏光分離素子１ｆで反射された青色光（Ｓ偏光）は、ダイクロイックミラー１ｈに入射する。ダイクロイックミラー１ｈは、Ｓ偏光で入射する光に対して、光源１ａの波長（青色光の波長）よりも長い第１の波長以上の光を透過し、第１の波長未満の光を反射する特性を有する。また、ダイクロイックミラー１ｈは、Ｐ偏光で入射する光に対して、光源１ａの波長（青色光の波長）よりも短い第２の波長以上の光を透過し、第２の波長未満の光を反射する特性を有する。この特性は、例えば、図２の特性である。ダイクロイックミラー１ｈは、誘電体多層膜より実現できる。
ダイクロイックミラー１ｈは、偏光分離素子１ｆからの青色光（Ｓ偏光）を蛍光体ユニット１ｌに導く。ダイクロイックミラー１ｈと蛍光体ユニット１ｌの間の光路上に、１／４波長板１ｊ及びレンズ１ｉ、１ｋが配置されている。
【００１８】
蛍光体ユニット１ｌは、蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールを回転する駆動部（モーター）とを有する。図７に、蛍光体ホイールの一例を示す。
図７を参照すると、蛍光体ホイールは、光源１ａの波長を含む所定の波長帯域の光を透過するホイール基板１０Ａを備え、黄色蛍光体部材１０Ｙと反射部材１０Ｂがホイール基板１０Ａの円周面上に設けられている。黄色蛍光体部材１０Ｙ及び反射部材１０Ｂは、照明光発生部材であって、粘着剤を用いてホイール基板１０Ａに溶着されている。ホイール基板１０Ａは、少なくとも励起光の波長に対して透明で、熱伝導性に優れた材料で構成することが望ましい。例えば、水晶やガラスなどによりホイール基板１０Ａを構成することができる。また、蛍光体ホイールは、ホイール基板１０Ａと駆動部（モーター）の回転軸とを接続するローターカップ部を備える。
反射部材１０Ｂは、光源１ａからの青色光を反射する。反射された青色光は照明光である。黄色蛍光体部材１０Ｙは、励起光により励起されることで黄色の蛍光を放出する蛍光体を含む。黄色蛍光体は、光源１ａからの青色光で励起することができる。なお、黄色蛍光は、緑色から赤色の波長範囲の光を含む。黄色蛍光は照明光である。
蛍光体ユニット１ｌは、蛍光体ホイールに対し、黄色蛍光体部材１０Ｙと反射部材１０Ｂが設けられている面側に照明光を出力する。
【００１９】
黄色蛍光体部材１０Ｙ及び反射部材１０Ｂの円周方向における面積の割合（円周方向の分割比）は、光源部の出力光に含まれる赤色光、緑色光及び青色光それぞれの輝度のバランスに応じて適宜に設定される。
レンズ１ｉ、１ｋは、ダイクロイックミラー１ｈからの青色光を蛍光体ユニット１ｌの蛍光体ホイール上に集光する集光レンズ群である。本実施形態では、２枚のレンズ１ｉ、１ｋにより集光レンズ群を構成しているが、これに限定されない。集光レンズ群は３枚以上のレンズで構成されてもよい。
１／４波長板１ｊは、入射光に対して位相差を与える。１／４波長板１ｊは、レンズ１ｉとダイクロイックミラー１ｈの間に配置されている。ダイクロイックミラー１ｈからの青色光（Ｓ偏光）は、１／４波長板１ｊを通過して円偏光となる。１／４波長板１ｊを通過した青色光（円偏光）は、レンズ１ｉ、１ｋを介して蛍光体ホイール上に照射される。
蛍光体ホイールを回転することで、レンズ１ｋからの青色光（円偏光）が、黄色蛍光体部材１０Ｙ及び反射部材１０Ｂに順に照射される。黄色蛍光体部材１０Ｙでは、青色光により励起された黄色蛍光体が黄色蛍光を発する。反射部材１０Ｂは、レンズ１ｋからの青色光をレンズ１ｋの方向に反射する。
【００２０】
黄色蛍光体部材１０Ｙからの黄色蛍光（非偏光）及び反射部材１０Ｂからの反射光である青色光（円偏光）はそれぞれ、レンズ１ｋ、１ｉ、１／４波長板１ｊを順次通過してダイクロイックミラー１ｈに入射する。ここで、反射部材１０Ｂからの青色光（円偏光）は、１／４波長板１ｊを通過してＰ偏光になる。この青色光（Ｐ偏光）が、ダイクロイックミラー１ｈに入射する。
黄色蛍光（非偏光）及び青色光（Ｐ偏光）は、ダイクロイックミラー１ｈを透過する。ダイクロイックミラー１ｈを透過した黄色蛍光及び青色光は、レンズ１ｍによって不図示の光学素子（例えば、ライトトンネルやロッドインテグレータなどの光均一化素子）の一方の端部の面に集光される。
カラーフィルターユニット１ｎは、カラーホイールとカラーホイールを回転する駆動部（モーター）とカラーホイールの回転タイミングを検出する検出部とを備える。このカラーホイールは、レンズ１ｍの焦点位置よりもレンズ１ｍ側に配置されている。
【００２１】
図８に、カラーホイールの一例を示す。図８を参照すると、カラーホイールは、赤色透過フィルター１１Ｒ、緑色透過フィルター１１Ｇ及び拡散板１１Ｂを有する。赤色透過フィルター１１Ｒ、緑色透過フィルター１１Ｇ及び拡散板１１Ｂは、円周方向に並ぶように形成されている。
赤色透過フィルター１１Ｒ及び緑色透過フィルター１１Ｇの領域は、図７に示した蛍光体ホイールの黄色蛍光体部材１０Ｙに対応し、拡散板１１Ｂは、図７に示した蛍光体ホイールの反射部材１０Ｂに対応する。赤色透過フィルター１１Ｒ及び緑色透過フィルター１１Ｇの領域と拡散板１１Ｂの円周方向における面積の割合は、黄色蛍光体部材１０Ｙと反射部材１０Ｂの円周方向における面積の割合と同じである。
【００２２】
カラーフィルターユニット１ｎと蛍光体ユニット１ｌは、互いに同期して回転するように構成されている。黄色蛍光体部材１０Ｙからの黄色蛍光は緑色から赤色の波長帯域の光を含み、赤色の光は赤色透過フィルター１１Ｒを透過し、緑色の光は緑色透過フィルター１１Ｇを透過する。反射部材１０Ｂからの青色光は、拡散板１１Ｂを通過する。拡散板１１Ｂからは青色光の拡散光が出射される。拡散角は、例えば１０°程度であるが、必要に応じて適宜に変更することができる。
カラーフィルターユニット１ｎを通過した赤色光、緑色光及び青色光が、照明装置の光源部の出力光（照明光）である。
カラーセンサ２４は、蛍光体ホイールのレンズ１ｋが配置された側とは反対側に設けられている。カラーセンサ２４は、蛍光体ホイールを透過した光を検出する。
【００２３】
次に、図５を参照して、蛍光体ホイール劣化検出に関わる構成を説明する。
図５を参照すると、照明装置は、制御部２０、蛍光体ホイール駆動部２１、カラーホイール駆動部２２、光源駆動部２３、カラーセンサ２４及び情報出力部２５を有する。
蛍光体ホイール駆動部２１は、蛍光体ユニット１ｌの蛍光体ホイールを回転させる駆動部（モーター）を含む。カラーホイール駆動部２２は、カラーフィルターユニット１ｎのカラーホイールを回転させる駆動部（モーター）を含む。これら蛍光体ホイール駆動部２１及びカラーホイール駆動部２２は、制御部２０からの指示に従って動作する。
光源駆動部２３は、制御部２０からの指示に従って光源１ａを駆動する。具体的には、光源駆動部２３は、光源１ａに所定の電圧または所定の電流を供給する。カラーセンサ２４は、蛍光体ホイールを透過した光を検出し、検出結果（例えば、光強度）を示す信号を出力する。カラーセンサ２４の出力信号は、制御部２０に供給されている。
【００２４】
情報出力部２５は、蛍光体ホイールの劣化を示す劣化情報等を出力する。劣化情報は、例えば、蛍光体ホイールの劣化が生じたことを示す情報、劣化の部位に対応する情報などである。蛍光体ホイールの劣化とは、黄色蛍光体部材１０Ｙや反射部材１０Ｂに欠損または変質が生じた状態を意味する。情報出力部２５は、劣化情報等を出力できるものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ等の表示デバイス、スピーカ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子などを情報出力部２５として用いることができる。また、ネットワークを介して劣化情報等を出力する場合は、ネットワークに接続される通信部を情報出力部２５として用いることができる。また、本実施形態の照明装置をプロジェクタ等の表示装置に適用した場合は、表示装置自体の表示機能をもつ画像形成部に画像を形成するように、情報出力部２５は、劣化情報等を出力する。このとき、表示装置の画像形成部は、劣化情報に対応した画像を形成する。
制御部２０は、カラーホイールと蛍光体ホイールが互いに同期して回転するように蛍光体ホイール駆動部２１及びカラーホイール駆動部２２を制御するとともに、光源駆動部２３を制御する。
また、制御部２０は、カラーセンサ２４の出力信号に基づいて蛍光体ホイールの劣化を検出する。具体的には、制御部２０は、図７に示したホイール基板１０Ａ上の黄色蛍光体部材１０Ｙまたは反射部材１０Ｂの欠損部位または変質部位を検出する。
【００２５】
図９Ａ〜図９Ｃは、黄色蛍光体部材１０Ｙの欠損部位を検出する動作を説明するための図である。
図９Ａに示すように、光源１ａからの励起光が反射部材１０Ｂに照射された場合は、励起光は反射部材１０Ｂによって反射される。この場合、励起光はカラーセンサ２４に供給されない。
図９Ｂに示すように、光源１ａからの励起光が黄色蛍光体部材１０Ｙに照射された場合は、励起光によって蛍光体が励起され、黄色蛍光が蛍光体から放出される。黄色蛍光は光源１ａ側（レンズ１ｋ側）及びカラーセンサ２４側に放射される。また、励起光の一部（蛍光体の励起に用いられなかった励起光のこと）は、蛍光体ホイールを透過してカラーセンサ２４に供給される。カラーセンサ２４は、黄色蛍光および励起光の一部を受光する。受光する光の強度は、蛍光体ホイールや蛍光体の特性などにより決定される。
【００２６】
図９Ｃに示すように、光源１ａからの励起光が欠損部位１０Ｄに照射された場合は、励起光は蛍光体ホイールを透過してカラーセンサ２４に供給される。この場合、カラーセンサ２４に入射する励起光の輝度は、図９Ｂに示した状態でカラーセンサ２４に入射する励起光の輝度と比較して十分に大きい。
図９Ｃに示した状態でカラーセンサ２４に入射する励起光とそれ以外の状態でカラーセンサ２４に入射する光とを区別することができれば、カラーセンサ２４の出力信号に基づいて欠損部位１０Ｄの大きさを検出することができる。例えば、カラーセンサ２４の受光面に、青色の波長帯域の光を透過し、それ以外の波長帯域の光を吸収するような特性を有するフィルターを設ける。これにより、カラーセンサ２４は、励起光（青色）のみを受光することになる。加えて、カラーセンサ２４の出力に閾値を設定する。この閾値は、図９Ｂに示した状態でカラーセンサ２４に入射する励起光の輝度より高く、図９Ｃに示した状態でカラーセンサ２４に入射する励起光の輝度より小さい値である。これにより、カラーセンサ２４の出力信号に基づいて、欠損部位１０Ｄを検出することができる。
【００２７】
図１０に、上記閾値を設定した場合のカラーセンサ２４の出力信号の一例を示す。図１０において、期間Ｔ１は、蛍光体ホイールが一回転する期間である。この期間Ｔ１において、信号レベルが閾値以上の期間ｔ１が、図９Ｃに示した状態に対応する。なお、図９Ａおよび図９Ｂに示した状態に対応する期間において、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、励起光が反射部材１０Ｂに照射されたときと、励起光が黄色蛍光体部材１０Ｙに照射されたときとでカラーセンサ２４の出力信号が変化するが、その変化は閾値より小さい領域での変化であり、図１０は便宜上その変化を省略している。よって、制御部２０は、カラーセンサ２４が検出した光の信号レベルに基づいて欠損が生じたか否かを判定することができる。また、制御部２０は、検出した時間ｔ１に基づいて欠損部位１０Ｄの大きさを検出することができる。
欠損部位１０Ｄと同様、変質部位においても、図９Ａ〜図９Ｃに示したような状態となることから、制御部２０は、図１０に示したカラーセンサ２４の出力信号に基づいて変質部位を検出することができる。
制御部２０は、欠損部位１０Ｄまたは変質部位を検出すると、情報出力部２５に、蛍光体ホイールの劣化を示す劣化情報を出力させる。
【００２８】
以上のように、本実施形態の照明装置によれば、蛍光体ホイールの劣化（欠損または変質）を検出することができる。しかも、カラーセンサ２４は蛍光体ホイールの裏面側に配置されているので、有効光がカラーセンサ２４によって遮蔽されることはない。
また、蛍光体ホイールの劣化（欠損または変質）を検出した場合は、情報出力部２５より劣化情報を出力するので、ユーザや修理担当者に対して、蛍光体ホイールの劣化を知らせることができる。
本実施形態の照明装置は、本発明の一例であり、その構成は適宜変更可能である。
【００２９】
以下、変形例について説明する。
欠損部位または変質部位が小さい場合は、画質への影響も小さいことから、劣化情報を出力する必要がない場合もある。これを考慮し、欠損部位または変質部位が所定の大きさ以上である場合にのみ、劣化情報を出力するようにしてもよい。具体的には、制御部２０は、図１０に示したカラーセンサ２４の出力信号の期間ｔ１が所定時間以上か否かを判定する。期間ｔ１が所定時間以上である場合は、制御部２０は、欠損部位または変質部位が生じたと判断して、情報出力部２５にて劣化情報を出力させる。期間ｔ１が所定時間未満の場合は、情報出力部２５による劣化情報の出力は行われない。
【００３０】
欠損部位や変質部位では、励起光が照射されても有効光（照明光）を得られないことから、励起光を欠損部位や変質部位に照射しないようにすれば、無駄な電力消費を抑制し、かつ、光利用効率を向上することができる。これを考慮し、制御部２０は、図１０に示したカラーセンサ２４の出力信号の期間ｔ１を検出し、期間ｔ１は光源１ａをオフ状態にするように光源駆動部２３を制御し、期間ｔ１以外の期間は光源１ａをオン状態にするように光源駆動部２３を制御してもよい。なお、光源１ａをオフ状態にする期間は、期間ｔ１の前および／または後に所定の期間を追加した期間でもよい。換言すると、光源１ａをオフ状態にする範囲は、蛍光ホイール基板上の劣化部位を含む所定の範囲である。
【００３１】
図６に示した光源部に代えて、図１に示した構成を用いることもできる。この場合、カラーセンサ２４は、蛍光体層１０３が設けられた蛍光体ホイールの裏面側（蛍光体層１０３側とは反対側）に配置される。この場合も、蛍光体ホイールのホイール基板として、励起光の波長を含む所定の波長帯域の光を透過する素材を用いる。制御部２０は、カラーセンサ２４から図１０に示したような信号を取得し、該信号に基づいて、蛍光体層１０３の欠損部位または変質部位を検出する。
また、図７に示した蛍光体ホイールにおいて、黄色蛍光体部材１０Ｙと反射部材１０Ｂに代えて、赤色蛍光体部材、緑色蛍光体部材、青色蛍光体部材を用いてもよい。赤色蛍光体部材は、励起光により励起されて赤色蛍光を放出する蛍光体を含む。緑色蛍光体部材は、励起光により励起されて緑色蛍光を放出する蛍光体を含む。青色蛍光体部材は、励起光により励起されて青色蛍光を放出する蛍光体を含む。この場合、制御部２０は、赤色蛍光体部材、緑色蛍光体部材および青色蛍光体部材のいずれに劣化部位が生じたか否かを判定し、劣化部位が生じた蛍光体部材以外の蛍光体部材に照射される励起光の輝度が低下するように光源１ａの光出力を制御してもよい。
【００３２】
（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態である照明装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の照明装置は、第１の実施形態で説明した構成に加えてタイミング検出部２６を備える。タイミング検出部２６以外の構成については、第１の実施形態で説明した通りであるため、ここでは、それら構成の詳細な説明は省略する。
タイミング検出部２６は、蛍光体ホイールの回転タイミングを検出する。制御部２０は、タイミング検出部２６から供給される蛍光体ホイールの回転タイミングを示す信号とカラーセンサ２４の出力信号とに基づいて、蛍光体ホイール上の劣化が生じた部位（欠損部位または変質部位）の位置を特定する。
【００３３】
図１２Ａ及び図１２Ｂに、タイミング検出部２６の一例を示す。図１２Ａ及び図１２Ｂを参照すると、タイミング検出部２６は、フォトセンサ２６ａ、発光素子２６ｂ及び反射マーク２６ｃを有する。反射マーク２６ｃは、検出マークの一例である。反射マーク２６ｃは、ホイール基板１０Ａの回転タイミングを検出する。
反射マーク２６ｃは、蛍光体ホイールの回転タイミングを検出できる位置に設けられる。反射マーク２６ｃは、蛍光体ホイールに設けられ、蛍光体ホイールの回転に応じて所定の軌跡上を移動する。例えば、反射マーク２６ｃは、ローターカップ部に設けられる。ローターカップ部を光の反射率が高い反射素材で構成し、反射マーク２６ｃは、ローターカップ部の所定の位置（基準位置）に、インデックスマーキングとして光の反射率が低いテープなどを貼り付けた構成としてもよい。なお、ローターカップ部を光の反射率が低い反射素材で構成し、反射マーク２６ｃは、インデックスマーキングとして光の反射率が高いテープなどを貼り付けた構成としてもよい。反射マーク２６ｃは、ホイール基板１０Ａに設けられてもよい。蛍光体ホイールを回転する駆動部（モーター）の回転軸に設けられた反射マーク２６ｃは、蛍光体ホイールの一部とみなすことができる。
発光素子２６ｂは、反射マーク２６ｃの軌跡に向けて光を照射するものであって、例えば、ＬＥＤ等よりなる。フォトセンサ２６ａは、反射マーク２６ｃからの反射光を検出する。フォトセンサ２６ａの出力信号は、制御部２０に供給されている。
【００３４】
制御部２０は、フォトセンサ２６ａの出力信号とカラーセンサ２４の出力信号とに基づいて、ホイール基板１０Ａ上の黄色蛍光体部材１０Ｙや反射部材１０Ｂの欠損部位または変質部位の位置を特定する。
図１３に、一例として、フォトセンサ２６ａ及びカラーセンサ２４の出力を示す。フォトセンサ２６ａの出力信号の立ち上がりタイミングから次の立ち上がりタイミングまでの期間Ｔ１は、ホイール基板１０Ａが一回転する期間である。ホイール基板１０Ａを所定の回転速度で回転しており、制御部２０は、ホイール基板１０Ａの回転速度の情報を予め保持している。
フォトセンサ２６ａの出力の立ち上がりタイミングから時間ｔ１０後に、カラーセンサ２４の出力において、第１の欠損部位を示す波形Ｄ１が時間ｔ１１の期間発生している。これは、フォトセンサ２６ａの検出ポイントにおいて、反射マーク２６ｃの基準位置が通過してから時間ｔ１０後に第１の欠損部位が通過したことを示す。したがって、制御部２０は、ホイール基板１０Ａの回転速度と時間ｔ１０、ｔ１１とに基づいて、ホイール基板１０Ａ上の第１の欠損部位の位置（反射マーク２６ｃの基準位置に対する第１の欠損部位の相対位置）を特定することができる。なお、波形Ｄ１は、第１の変質部位を示すものであってもよい。
【００３５】
フォトセンサ２６ａの出力の立ち上がりタイミングから時間ｔ２０後に、カラーセンサ２４の出力において、第２の欠損部位を示す波形Ｄ２が時間ｔ２１の期間発生している。これは、フォトセンサ２６ａの検出ポイントにおいて、反射マーク２６ｃの基準位置が通過してから時間ｔ２０後に、第２の欠損部位が通過したことを示す。したがって、制御部２０は、ホイール基板１０Ａの回転速度と時間ｔ２０、ｔ２１とに基づいて、ホイール基板１０Ａ上の第２の欠損部位の位置（反射マーク２６ｃの基準位置に対する第２の欠損部位の相対位置）を特定することができる。なお、波形Ｄ２は、第２の変質部位を示すものであってもよい。
制御部２０は、ホイール基板１０Ａ上の黄色蛍光体部材１０Ｙや反射部材１０Ｂの欠損部位または変質部位の位置を特定した場合は、その欠損部位または変質部位の位置を示す劣化情報を情報出力部２５にて出力させる。
【００３６】
本実施形態の照明装置においても、第１の実施形態で説明した作用効果を奏する。加えて、欠損部位または変質部位の位置を特定することができるので、蛍光体ホイールの劣化情報としてより詳細な情報を提供することができる。
また、本実施形態の照明装置によれば、制御部２０は、欠損部位または変質部位の位置を特定することで様々な光源駆動制御が可能である。
【００３７】
以下に、光源駆動制御の例を挙げる。
（光源駆動制御の第１の例）
カラーセンサ２４の出力とフォトセンサ２６ａの出力とに基づいて、欠損部位または変質部位が反射部材１０Ｂと黄色蛍光体部材１０Ｙのどちらに発生しているかを検出することができる。欠損部位または変質部位が反射部材１０Ｂに発生している場合に、制御部２０は、黄色蛍光体部材１０Ｙに照射される励起光の輝度を低下させる、または、黄色蛍光体部材１０Ｙへの励起光の照射期間を短くするように光源１ａの駆動制御を行ってもよい。反対に、欠損部位または変質部位が黄色蛍光体部材１０Ｙに発生している場合に、制御部２０は、反射部材１０Ｂに照射される励起光の輝度を低下させる、または、反射部材１０Ｂへの励起光の照射期間を短くするように光源１ａの駆動制御を行ってもよい。これにより、光源部の出力光（照明光）に含まれる赤色光、緑色光及び青色光それぞれの輝度のバランスを適切な状態で維持することが可能となる。
加えて、本実施形態の照明装置によれば、制御部２０は、カラーセンサ２４の出力の波形Ｄ１や波形Ｄ２のデューティー比を検出することで欠損部位または変質部位の円周方向における幅を取得することができる。よって、上記光源１ａの駆動制御において、制御部２０は、欠損部位または変質部位の幅に応じて、励起光の輝度や照射期間を調節してもよい。
【００３８】
（光源駆動制御の第２の例）
図１４は、光源駆動制御の一例を説明するためのタイミングチャートである。図１４において、蛍光体ホイールの反射部材１０Ｂ及び黄色蛍光体部材１０Ｙと、カラーホイールの拡散板１１Ｂ、緑色透過フィルター１１Ｇ及び赤色透過フィルター１１Ｒとが、それぞれのホイールの回転タイミングを示すために示されている。フォトセンサ２６ａ及びカラーセンサ２４の出力は図１３に示したものと同じである。
センサ２４の出力において、波形Ｄ１及び波形Ｄ２はそれぞれ、黄色蛍光体部材１０Ｙに生じた第１及び第２の欠損部位（変質部位）に対応する。波形Ｄ１と波形Ｄ２の一部は、緑色透過フィルター１１Ｇの期間Ｇに発生している。すなわち、緑色透過フィルター１１Ｇの期間Ｇは、波形Ｄ１に対応する期間Ｇ’及び波形Ｄ２の一部に対応する期間Ｇ”を含む。また、波形Ｄ２の残りの部分は、赤色透過フィルター１１Ｒの期間Ｒに発生している。すなわち、赤色透過フィルター１１Ｒの期間Ｒは、波形Ｄ２の残りの部分に対応する期間Ｒ’を含む。
【００３９】
黄色蛍光体部材１０Ｙの第１及び第２の欠損部位（変質部位）では、励起光が照射されても黄色蛍光は放出されないため、期間Ｇ’、期間Ｇ”及び期間Ｒ’に光源１ａをオン状態にすると、無駄に電力を消費することになる。また、第１及び第２の欠損部位（変質部位）に励起光を照射すると、第１及び第２の欠損部位（変質部位）からの光が迷光となる場合もある。よって、期間Ｇ’、期間Ｇ”及び期間Ｒ’は、光源１ａをオフ状態にすることが望ましい。
制御部２０は、蛍光体ホイールを一回転させたときのフォトセンサ２６ａ及びカラーセンサ２４の出力に基づいて期間Ｇ’、期間Ｇ”及び期間Ｒ’を検出し、期間Ｇ’、期間Ｇ”及び期間Ｒ’それぞれの開始タイミング及び終了タイミングを示すタイミング情報を保持する。ここで、開始タイミング及び終了タイミングは、フォトセンサ２６ａの立ち上がりタイミングからの経過時間で与えられる。制御部２０は、フォトセンサ２６ａの立ち上がりタイミングと保持したタイミング情報とを参照して、期間Ｇ’、期間Ｇ”及び期間Ｒ’に光源１ａをオフ状態にする。
【００４０】
なお、図１４に示した例では、期間Ｇ’、期間Ｇ”及び期間Ｒ’それぞれの開始タイミング及び終了タイミングはマージンを含む。マージンを含むことで、開始タイミング及び終了タイミングにより示される期間は、本来の期間よりも長い期間となる。例えば、期間Ｇ’の場合、開始タイミングは期間Ｇ’の開始時点より所定時間だけ早い時点に設定され、終了タイミングは、期間Ｇ’の終了時点よりも所定時間だけ遅い時点に設定される。黄色蛍光体部材１０Ｙの第１の欠損部位（変質部位）が生じた部分において、黄色蛍光体部材の端部（第１の欠損部位（変質部位）との境）では、励起光の照射によって散乱光が発生する。この散乱光が画質を低下させる原因になる場合がある。上記のマージンを設けることで、励起光が黄色蛍光体部材の端部（第１の欠損部位（変質部位）との境）に照射されることを防止することができる。なお、マージンは適宜に設定可能であり、散乱光を考慮しない場合は、マージンを設けなくてもよい。
【００４１】
（光源駆動制御の第３の例）
図１４に示した例では、期間Ｇ’及び期間Ｇ”において、黄色蛍光体部材１０Ｙからは黄色蛍光は放出されないため、期間Ｇにおいて緑色透過フィルター１１Ｇを透過した光（緑色光）の輝度が低下する。同様に、期間Ｒ’において、黄色蛍光体部材１０Ｙからは黄色蛍光は放出されないため、期間Ｒにおいて赤色透過フィルター１１Ｒを透過した光（赤色光）の輝度が低下する。緑色光及び赤色光の輝度が低下すると、光源部の出力光（照明光）に含まれる赤色光、緑色光及び青色光それぞれの輝度のバランスが最適な状態から外れてしまう。
例えば、欠損または変質がない状態の蛍光体ホイールの１回転の期間における赤、緑、青のそれぞれの期間に対応する各輝度（時間方向の積分値、以下、単に輝度と記載する。）の比率をＲ：Ｇ：Ｂとすると、図１４に示した例における比率は、Ｒ２（＝Ｒ−Ｒ’）：Ｇ２（＝Ｇ−Ｇ’−Ｇ”）：Ｂ２（＝Ｂ）となる。ここで、仮に、緑色の光の輝度が最も低下しているとする。この場合、Ｇ成分に比較して、Ｒ、Ｂ成分が高くなり、その結果、光源部の出力光（照明光）に含まれる赤色光、緑色光及び青色光それぞれの輝度のバランスが崩れる（色調の悪化）。
【００４２】
制御部２０は、色調の悪化を改善する色補正として、Ｒ２：Ｇ２：Ｂ２の比率が最適な状態であるＲ：Ｇ：Ｂとなるように、反射部材１０Ｂに照射される励起光の輝度を下げる。具体的には、制御部２０は、拡散板１１Ｂ、緑色透過フィルター１１Ｇ及び赤色透過フィルター１１Ｒをそれぞれ透過した各色の透過光のうちの最も輝度が低下した色の透過光を基準にして、他の色の透過光の輝度が低下するように光源駆動制御を行う。図１４に示した例では、緑色透過フィルター１１Ｇの透過光の輝度が最も低下しているため、制御部２０は、拡散板１１Ｂ及び赤色透過フィルター１１Ｒそれぞれの透過光の輝度が低下するように光源駆動制御を行う。
なお、図１４の期間Ｇ’、期間Ｇ” 及び 期間Ｒ’において、黄色蛍光は放出されないとしたが、励起光が照射されていると、少しの照明光が発生する場合がある。この場合も、蛍光体ホイールの劣化部位において照明光が発生しない状態であると仮定し、赤、緑、青の比率を決定して色補正することにより、色補正する前と比較して、色調の悪化を改善することができる。
図１５に、緑色透過フィルター１１Ｇの透過光の輝度が最も低下している場合の光源駆動制御の一例を示す。図１５において、黄色蛍光体部材１０Ｙは図１４に示したような第１および第２の欠損部位（変質部位）を含む。図１５には示されていないが、フォトセンサ２６ａ及びカラーセンサ２４の出力は図１４に示したものと同じであり、波形Ｄ１、Ｄ２がそれぞれ第１および第２の欠損部位（変質部位）に対応する。なお、この例では、便宜上、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１が最適な状態であると仮定する。以下の説明では、第１の欠損部位（変質部位）を劣化部位Ｄ１と記載し、第２の欠損部位（変質部位）を劣化部位Ｄ２と記載する。
制御部２０は、フォトセンサ２６ａの出力とカラーセンサ２４の出力とに基づいて、黄色蛍光体部材１０Ｙの劣化部位Ｄ１、Ｄ２それぞれの位置及び幅を取得する。制御部２０は、劣化部位Ｄ１、Ｄ２の位置に基づいて、緑色透過フィルター１１Ｇの透過光の輝度が最も低下すると判断する。
制御部２０は、劣化部位Ｄ１を含む第１の期間および劣化部位Ｄ２を含む第２の期間において、光源１ａをオフ状態にする。また、制御部２０は、拡散板１１Ｂの期間Ｂにおいて、開始時点から所定の期間Ｗ１は、光源１ａをオフ状態とし、残りの期間は、光源１ａをオン状態とする。さらに、制御部２０は、赤色透過フィルター１１Ｒの期間Ｒにおいて、劣化部位Ｄ２を含む第２の期間の終了時点から所定の期間Ｗ２は、光源１ａをオフ状態とし、残りの期間は、光源１ａをオン状態とする。所定の期間Ｗ１、Ｗ２は、最適な比率であるＲ：Ｇ：Ｂの値と劣化部位Ｄ１、Ｄ２の大きさ（期間）に応じて決定される。
なお、Ｒ：Ｇ：Ｂを１：１：１とは異なる比率に設定した場合は、制御部２０は、その比率と劣化部位Ｄ１、Ｄ２の大きさ（期間）に応じて、所定の期間Ｗ１、Ｗ２を決定する。
【００４３】
図１６に、緑色透過フィルター１１Ｇの透過光の輝度が最も低下している場合の光源駆動制御の別の例を示す。図１６において、黄色蛍光体部材１０Ｙは図１４に示したような第１および第２の欠損部位（変質部位）を含む。図１６には示されていないが、フォトセンサ２６ａ及びカラーセンサ２４の出力は図１４に示したものと同じであり、波形Ｄ１、Ｄ２がそれぞれ第１および第２の欠損部位（変質部位）に対応する。なお、この例でも、便宜上、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１が最適な状態であると仮定する。以下の説明では、第１の欠損部位（変質部位）を劣化部位Ｄ１と記載し、第２の欠損部位（変質部位）を劣化部位Ｄ２と記載する。
制御部２０は、フォトセンサ２６ａの出力とカラーセンサ２４の出力とに基づいて、黄色蛍光体部材１０Ｙの劣化部位Ｄ１、Ｄ２それぞれの位置及び幅を取得する。制御部２０は、劣化部位Ｄ１、Ｄ２の位置に基づいて、緑色透過フィルター１１Ｇの透過光の輝度が最も低下すると判断する。
制御部２０は、劣化部位Ｄ１を含む第１の期間および劣化部位Ｄ２を含む第２の期間において、光源１ａをオフ状態にする。緑色透過フィルター１１Ｇの期間Ｇにおいて、制御部２０は光源１ａを輝度Ｂ２（Ｂ０＞Ｂ１＞Ｂ２）で点灯させる。拡散板１１Ｂの期間Ｂのうち第１および第２の期間以外の期間において、制御部２０は、光源１ａを輝度Ｂ０で点灯させる。赤色透過フィルター１１Ｒの期間Ｒのうち第２の期間以外の期間において、制御部２０は、光源１ａを輝度Ｂ１で点灯させる。ここで、輝度Ｂ０〜Ｂ２は、最適な比率であるＲ：Ｇ：Ｂの値と劣化部位Ｄ１、Ｄ２の大きさ（期間）に応じて決定される。
【００４４】
本実施形態の照明装置においても、第１の実施形態で説明した変形例を適用することができる。
また、本実施形態の照明装置において、制御部２０は、劣化情報を不図示の記憶部に格納してもよい。この場合は、修理担当者が記憶部を参照して蛍光体ホイールの劣化状況を確認することができる。
また、劣化情報は、蛍光体ホイールの劣化が生じたことを示す情報、劣化の部位に対応する情報の他、色補正を行った後の最大輝度に対応する情報や色補正が行えるか否かに対応する情報などであってもよい。なお、色補正を行った後の最大輝度が所定値よりも小さい値のときに色補正が行えないと判定してもよい。
【００４５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の照明装置は、図７に示した蛍光体ホイールのホイール基板１０Ａをダイクロイックミラーにより構成した蛍光体ホイールを有し、これ以外の構成は、第１または第２の実施形態で説明したものと同じである。
図１７Ａに、光源１ａからの励起光が黄色蛍光体部材１０Ｙに照射された状態を示す。図１７中、実線で示した矢印は励起光を示し、破線で示した矢印は黄色蛍光を示す。
【００４６】
図１７Ａに示すように、黄色蛍光体部材１０Ｙでは、蛍光体は、入射した励起光によって励起されて黄色蛍光を放出する。ダイクロイックミラー１０Ｃは、青色の波長帯域の光を透過し、それ以外の波長帯域の光を反射する特性を有する。よって、黄色蛍光のうち、ダイクロイックミラー１０Ｃ側に向かう黄色蛍光は、ダイクロイックミラー１０Ｃによってレンズ１ｃの方向に反射される。また、黄色蛍光体部材１０Ｙに入射した励起光のうち、蛍光体の励起に用いられなかった励起光は、そのままダイクロイックミラー１０Ｃを通過してカラーセンサ２４に入射する。
図１７Ｂに、光源１ａからの励起光が欠損部位１０Ｄに照射された状態を示す。この場合、励起光は欠損部位１０Ｄ及びダイクロイックミラー１０Ｃを通過してカラーセンサ２４に入射する。カラーセンサ２４に入射する励起光の輝度は、図１７Ａに示した状態でカラーセンサ２４に入射する励起光の輝度と比較して十分に大きい。よって、制御部２０は、カラーセンサ２４の出力信号に基づいて、欠損部位１０Ｄを正確に検出することができる。
【００４７】
（プロジェクタ）
次に、本発明の照明装置を備えるプロジェクタについて説明する。
図１８は、本発明の照明装置を備えたプロジェクタの構成を示す模式図である。
図１８を参照すると、プロジェクタは、光源部１、照明光学系２、投射光学系３及び画像形成部４を有する。光源部１は、第１から第３の実施形態の照明装置のいずれかの光源部である。ここでは、光源部１及び照明光学系２により照明装置が構成される。
照明光学系２は、光源部１の出力光を画像形成部４が備える表示素子に導くとともに、矩形かつ均一な光を表示素子に供給する。照明光学系２は、ライトトンネル２ａ、レンズ２ｂ、２ｃ、２ｅ及びミラー２ｄを有する。
【００４８】
ライトトンネル２ａは、直方体形状のものであって、光源部１の出力光が一方の端部より内部に入射し、入射した光が内部を伝搬して他方の端部より出射される。ライトトンネル２ａの一方の端部の面（入射面）は、光源部１のレンズ１ｍの焦点位置に配置されている。蛍光体ユニット１ｌの蛍光体ホイールの照射面とライトトンネル２ａの入射面とは結像関係にある。
ライトトンネル２ａの他方の端部より出射した光は、レンズ２ｂ、２ｃ、ミラー２ｄ及びレンズ２ｅを介して表示素子４に照射される。レンズ２ｂ、２ｃ、２ｅは集光レンズである。
画像形成部４は、映像信号に応じて照明光学系２からの光束を空間的に変調して画像を形成する。画像形成部４が備える表示素子は、例えば、ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）である。ＤＭＤは、複数の微小ミラーを有し、各微小ミラーは、駆動電圧に応じて角度が変化するように構成されており、オン状態を示す駆動電圧が供給された場合とオフ状態を示す駆動電圧が供給された場合とで反射角度が異なる。映像信号に応じて各微小ミラーをオンオフ制御することで、入射光束を空間的に変調して画像を形成する。照明装置が備える制御部は、図１５または図１６に示す光源の駆動時間、タイミングおよび光源の出力輝度に基づいて、画像形成部４を介して表示素子を制御する。なお、表示素子４として、ＤＭＤの他、液晶パネルなどを用いることもできる。
投射光学系３は、画像形成部４に形成された画像を投射面上に拡大投射する。投射面は、スクリーンや壁など、画像を投射できるものであればよい。
以上説明した第１から第３の実施形態の照明装置及びプロジェクタは、本発明の一例であり、その構成及び動作は適宜に変更することができる。
【００４９】
また、本発明は、以下の付記１〜１７のような形態をとり得るが、これら形態に限定されない。
［付記１］
励起光を出力する光源と、
前記励起光を透過するホイール基板と、該ホイール基板の第１の面上に設けられて前記励起光により照明光を発生する照明光発生部材とを備えるホイールと、
前記ホイール基板の前記第１の面とは反対側の面である第２の面側に配置され、前記ホイールを透過した光を検出する光検出部と、
前記光検出部が検出した光に基づいて前記照明光発生部材に欠損または変質が生じたか否かを判定する制御部と、を有する、照明装置。
［付記２］
付記１に記載の照明装置において、
前記ホイールを回転させる回転機構を備え、
前記制御部は、前記光検出部からの光強度を示す信号に基づいて、前記欠損または変質が生じた劣化部位の大きさを検出する照明装置。
［付記３］
付記２に記載の照明装置において、
前記ホイールの回転タイミングを検出するタイミング検出部を、さらに有し、
前記制御部は、前記タイミング検出部から出力された前記ホイールの回転タイミングを示す信号と前記光検出部からの前記光強度の変化を示す信号とに基づいて、前記劣化部位の前記ホイール基板上における位置を特定する、照明装置。
［付記４］
付記３に記載の照明装置において、
前記タイミング検出部は、
前記ホイールに設けられた検出マークと、
前記ホイールに向けて光を照射する発光素子と、
前記検出マークからの反射光を検出するフォトセンサと、を有し、
前記制御部は、前記フォトセンサから出力された前記検出マークの検出タイミングを示す信号と前記光検出部からの前記光強度を示す信号とに基づいて、前記劣化部位の前記ホイール基板上における位置を特定する、照明装置。
［付記５］
付記３または４に記載の照明装置において、
前記制御部は、少なくとも前記劣化部位に前記励起光が照射されないように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
［付記６］
付記３または４に記載の照明装置において、
前記照明光発生部材は、
前記励起光により励起される蛍光体を含む蛍光発生部材と、
前記励起光を反射する反射部材と、を有し、
前記制御部は、前記劣化部位が前記蛍光発生部材および反射部材のいずれに生じたか否かを判定する、照明装置。
［付記７］
付記６に記載の照明装置において、
前記制御部は、前記劣化部位が前記蛍光発生部材に生じたと判定した場合は、前記反射部材に照射される励起光の輝度が低下するように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
［付記８］
付記６に記載の照明装置において、
前記制御部は、前記劣化部位が前記反射部材に生じたと判定した場合は、前記蛍光発生部材に照射される励起光の輝度が低下するように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
［付記９］
付記３または４に記載の照明装置において、
前記照明光発生部材は、
前記励起光により励起される黄色蛍光体を含む蛍光発生部材と、
前記励起光を反射する反射部材と、を有し、
前記照明装置は、
前記蛍光発生部材から放出された黄色蛍光および前記反射部材からの反射光である青色光を同一の光路で導く光学系と、
前記光学系を介して前記黄色蛍光および青色光が照射されるカラーホイールと、をさらに有し、
前記カラーホイールは、緑色透過フィルター、赤色透過フィルターおよび青色透過フィルターを備え、前記黄色蛍光が前記緑色透過フィルターおよび赤色透過フィルターに順に照射され、前記青色光が前記青色透過フィルターに照射されるように構成されており、
前記制御部は、前記緑色透過フィルターの透過光である緑色光と、前記赤色透過フィルターの透過光である赤色光と、前記青色透過フィルターの透過光である青色光との所定期間における比率が所定の比率になるように、前記劣化部位の位置に基づいて前記光源の光出力を制御する、照明装置。
［付記１０］
付記３または４に記載の照明装置において、
前記照明光発生部材は、
前記励起光により励起されて赤色蛍光を放出する蛍光体を含む赤色蛍光体部材と、
前記励起光により励起されて緑色蛍光を放出する蛍光体を含む緑色蛍光体部材と、
前記励起光により励起されて青色蛍光を放出する蛍光体を含む青色蛍光体部材と、を有し、
前記制御部は、前記赤色蛍光体部材、緑色蛍光体部材および青色蛍光体部材のいずれに前記劣化部位が生じたか否かを判定し、前記劣化部位が生じた蛍光体部材以外の蛍光体部材に照射される励起光の輝度が低下するように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
［付記１１］
付記２に記載の照明装置において、
前記制御部は、前記光検出部からの光強度を示す信号に基づいて、前記励起光が前記劣化部位に照射されないように前記光源の光出力を制御する、照明装置。
［付記１２］
付記１から１１のいずれか１つに記載の照明装置において、
前記励起光は青色光であり、前記ホイール基板は、可視光を透過する透明基板である、照明装置。
［付記１３］
付記１から１１のいずれか１つに記載の照明装置において、
前記励起光は青色光であり、前記ホイール基板は、青色の波長帯域の光を透過し、該波長帯域以外の波長帯域の光を反射するダイクロイックミラーである、照明装置。
［付記１４］
付記１から１３のいずれか１つに記載の照明装置において、
情報を出力する情報出力部を、さらに有し、
前記制御部は、前記照明光発生部材に欠損または変質が生じた場合に該欠損または変質を示す劣化情報を前記情報出力部に出力させる、照明装置。
［付記１５］
付記１から１３のいずれか１つに記載の照明装置において、
情報を記憶する記憶部を、さらに有し、
前記制御部は、前記照明光発生部材に欠損または変質が生じた場合に該欠損または変質を示す劣化情報を前記記憶部に格納する照明装置。
［付記１６］
励起光を透過するホイール基板と、該ホイール基板の第１の面上に設けられて前記励起光により照明光を発生する照明光発生部材とを備えたホイールの劣化を検出する方法であって、
前記ホイール基板の前記第１の面とは反対側の面である第２の面側に配置された光検出部を用いて前記ホイールを透過した光を検出し、前記光検出部が検出した光に基づいて前記照明光発生部材に欠損または変質が生じたか否かを判定するホイール劣化検出方法。
［付記１７］
付記１から１５のいずれか１つに記載の照明装置と、
入力映像信号に基づいて前記照明装置からの照明光を変調して画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部にて形成された画像を投射する投射光学系と、を有するプロジェクタ。
【符号の説明】
【００５０】
１ａ  光源
１ｂ  コリメータレンズ
１ｃ〜１ｅ、１ｉ、１ｋ、１ｍ  レンズ
１ｆ  偏光分離素子
１ｇ  拡散板
１ｈ  ダイクロイックミラー
１ｊ  １／４波長板
１ｌ  蛍光体ユニット
１ｎ  カラーフィルターユニット
２０  制御部
２１  蛍光体ホイール駆動部
２２  カラーホイール駆動部
２３  光源駆動部
２４  カラーセンサ
２５  情報出力部
【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】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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