(57)【要約】【課題】回転ホイールの一部において金属部材に開口が形成された構成において、蛍光体層の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置を提供する。【解決手段】支持基板の主面に設けられた蛍光体層を含み、所定の回転軸を中心として回転可能な蛍光体基板３０と、励起光源１０と、を含む光源装置２であって、蛍光体基板３０は、第１の領域と、該第１の領域の放熱性よりも放熱性が低い第２の領域とを有し、第２の領域に照射される励起光の強度が、第１の領域に照射される励起光の強度よりも小さい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板および該支持基板の主面に設けられた蛍光体層を含み、所定の回転軸を中心として回転可能な蛍光体基板と、
前記蛍光体層を励起させる励起光を射出する励起光源と、を含む光源装置であって、
前記蛍光体基板は、第１の領域と、該第１の領域の放熱性よりも放熱性が低い第２の領域とを有し、
前記第２の領域に対する前記励起光の照射強度が、前記第１の領域に対する前記励起光の照射強度よりも小さいことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記励起光源は、前記第２の領域のうち少なくとも一部に対しては、前記励起光を射出しないことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記励起光源は、前記第２の領域のうち少なくとも一部に対しては、前記第１の領域に対する前記励起光の照射強度よりも小さい照射強度の前記励起光を射出することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記支持基板は、前記主面および前記主面と対向する面のうち少なくとも一方に金属部材を備え、
前記第２の領域において前記金属部材の少なくとも一部に開口が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記支持基板は、前記主面および前記主面と対向する面のうち少なくとも一方に金属部材を備え、
前記第２の領域のうち少なくとも一部において、前記金属部材の厚さが前記第１の領域における前記金属部材の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記支持基板は、少なくとも前記蛍光体層が形成された領域が反射面を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記蛍光体基板の前記回転軸を挟んで前記第２の領域と反対側の領域の一部には、前記励起光を拡散させる拡散領域が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記励起光の光軸と前記蛍光体基板との交点である励起光照射位置は前記回転軸の回りを移動し、
前記第１の領域は、各々が前記蛍光体基板の回転中心を一端としかつ前記蛍光体基板の外周と交差する２本の仮想線で区画された領域であり、
前記第２の領域は、各々が前記蛍光体基板の回転中心を一端としかつ前記蛍光体基板の外周と交差する２本の仮想線で区画された領域であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記励起光の波長領域及び前記第１の領域に形成されている前記蛍光体層が発する蛍光の波長領域のいずれとも異なる波長領域を含む光を射出する発光素子を備え、
前記発光素子は、前記励起光照射位置が前記第２の領域に位置するとき点灯することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記発光素子は、前記励起光照射位置が前記第１の領域に位置するとき消灯することを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
各々が前記蛍光体基板の回転中心を一端としかつ前記蛍光体基板の外周と交差する２本の仮想線で区画された第３の領域をさらに備え、
前記第２の領域は、前記第１の領域と前記第３の領域とに隣り合い、
前記蛍光体層は、前記第２の領域のうち前記第１の領域と隣り合う領域、および前記第１の領域に設けられている第１の蛍光体層と、前記第２の領域のうち前記第３の領域と隣り合う領域、および前記第３の領域に設けられている第２の蛍光体層とを含み、
前記第１の蛍光体層が発する光の色は、前記第２の蛍光体層が発する光の色とは異なることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記励起光源は、青色レーザー光を射出させる光源であり、
前記発光素子は、赤色発光ダイオード、または、赤色レーザー光を射出させる光源であり、
前記蛍光体層は、少なくとも緑色光を発する蛍光体層であることを特徴とする請求項９または１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
【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ーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターの高性能化に関して、広色域かつ高効率な光源としてレーザー光源が注目されている。例えば、特許文献１の光源装置は、レーザー光源と、該レーザー光源から射出されたレーザー光によって励起されて蛍光を発する蛍光体層が設けられた回転ホイールと、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２８２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転ホイールの軽量化を図るためや、回転ホイールの回転バランスをとるため、回転ホイールの構成部材の一部を切り欠いて切り欠き部を形成する技術がある。当該技術を特許文献１の光源装置に適用した場合、回転ホイールの切り欠き部が形成された領域においては放熱性が低くなる。そのため、蛍光体層の発熱を十分に放熱することが困難となる。その結果、蛍光体層に熱が蓄積し、蛍光体層の発光効率が低下する、いわゆる温度消光という現象が生じ、輝度が低下してしまう。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、蛍光体層の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置を提供することを目的とする。また、このような光源装置を備えた、表示品質に優れたプロジェクター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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の光源装置は、支持基板および該支持基板の主面に設けられた蛍光体層を含み、所定の回転軸を中心として回転可能な蛍光体基板と、前記蛍光体層を励起させる励起光を射出する励起光源と、を含む光源装置であって、前記蛍光体基板は、第１の領域と、該第１の領域の放熱性よりも放熱性が低い第２の領域とを有し、前記第２の領域に対する前記励起光の照射強度が、前記第１の領域に対する前記励起光の照射強度よりも小さいことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、蛍光体基板において、第１の領域には所定の強度の励起光が照射され、第１の領域に設けられた蛍光体層が発熱する。しかし、第１の領域の放熱性は第２の領域の放熱性よりも高いため、第１の領域に設けられた蛍光体層で生じる熱を効率良く放熱することができる。
一方、第２の領域は第１の領域に比べて放熱性に劣るところ、第２の領域に対する励起光の照射強度は、第１の領域に対する励起光の照射強度よりも小さい。そのため、第２の領域においては、励起光の照射による発熱がほとんど生じないか、生じたとしても第１の領域で生じる発熱よりも小さい。
このように、相対的に放熱性に優れた第１の領域において励起光が照射されるので、蛍光体層の発熱を十分に放熱することができる。また、相対的に放熱性が低い第２の領域で生じる発熱は第１の領域で生じる発熱よりも小さい。
よって、蛍光体層の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置を提供することができる。
【０００８】
本発明においては、前記励起光源は、前記第２の領域のうち少なくとも一部に対しては、前記励起光を射出しなくてもよい。
【０００９】
この構成によれば、相対的に放熱性が低い第２の領域での発熱をさらに小さくできる。そのため、第１の領域に設けられた蛍光体層の温度上昇をさらに低減することができる。
【００１０】
本発明においては、前記励起光源は、前記第２の領域のうち少なくとも一部に対しては、前記第１の領域に対する前記励起光の照射強度よりも小さい照射強度の前記励起光を射出してもよい。
【００１１】
励起光源を完全に消灯させてしまうと、次に励起光源を点灯させるときに、安定な出力が得られるまでに時間がかかることがある。それに対して、本発明のように、励起光源を完全に消灯させないで、微弱な光量の光を出し続けるようにすると、次に励起光源を点灯させたときに、安定な出力が得られるまでの時間が短くなる。よって、蛍光体基板の回転に従って第１の領域と第２の領域とに対して励起光が時間順次に入射されるときに、励起光の入射を安定してスムーズに行うことができる。
【００１２】
本発明においては、前記支持基板は、前記主面および前記主面と対向する面のうち少なくとも一方に金属部材を備え、前記第２の領域において前記金属部材の少なくとも一部に開口が設けられていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、簡単な構成で光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置を実現することができる。
【００１４】
本発明においては、前記支持基板は、前記主面および前記主面と対向する面のうち少なくとも一方に金属部材を備え、前記第２の領域のうち少なくとも一部において、前記金属部材の厚さが前記第１の領域における前記金属部材の厚さよりも薄くてもよい。
【００１５】
この構成によれば、簡単な構成で光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置を実現することができる。
【００１６】
本発明においては、前記支持基板は、少なくとも前記蛍光体層が形成された領域が反射面を備えていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、蛍光体基板の表面側に向けて射出された蛍光が少なくとも反射面で反射される。よって、蛍光の利用効率を高めることができる。
【００１８】
本発明においては、前記蛍光体基板の前記回転軸を挟んで前記第２の領域と反対側の領域の一部には、前記励起光を拡散させる拡散領域が形成されていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、励起光が拡散領域によって拡散される。そのため、励起光が例えば指向性の高いレーザー光の場合でも、励起光を表示光として用いることが可能となる。
また、拡散領域が、第２の領域とは反対側の領域の一部に形成されるので、蛍光体基板の重量バランスを維持することができる。
例えば、蛍光体基板が、樹脂材料からなる支持基板と、当該支持基板の励起光が入射する側に形成された金属部材と、を含んで構成される場合を考える。拡散領域は、回転軸を挟んで第２の領域とは反対側の一部において金属部材に開口あるいは切り欠き部を形成して、支持基板を露出させた領域に設けられる。拡散領域は、当該支持基板の露出部分に拡散フィルム等を設けたり、当該支持基板の露出部分にサンドブラスト加工等を施したりすることにより形成される。このように、蛍光体基板の回転軸を挟んで第２の領域と拡散領域とが設けられているため、蛍光体基板の重量バランスが維持される。
【００２０】
本発明においては、前記励起光の光軸と前記蛍光体基板との交点である励起光照射位置は前記回転軸の回りを移動し、前記第１の領域は、各々が前記蛍光体基板の回転中心を一端としかつ前記蛍光体基板の外周と交差する２本の仮想線で区画された領域であり、前記第２の領域は、各々が前記蛍光体基板の回転中心を一端としかつ前記蛍光体基板の外周と交差する２本の仮想線で区画された領域であることが望ましい。
【００２１】
この構成によれば、簡単な構成で、励起光照射位置を第１の領域と第２の領域とに時間順次に位置させることができる。よって、蛍光体層の温度上昇をより容易に低減することができる。
【００２２】
本発明においては、前記励起光の波長領域及び前記第１の領域に形成されている前記蛍光体層が発する蛍光の波長領域のいずれとも異なる波長領域を含む光を射出する発光素子を備え、前記発光素子は、前記励起光照射位置が前記第２の領域に位置するとき点灯してもよい。
【００２３】
この構成によれば、励起光照射位置が第２の領域に位置する期間においては、励起光源とは異なる発光素子から光が射出される。よって、複数種類の波長領域の光を用いたカラー表示が可能となる。
【００２４】
本発明においては、前記発光素子は、前記励起光照射位置が前記第１の領域に位置するとき消灯してもよい。
【００２５】
この構成によれば、蛍光体基板の回転に従って第１の領域に対して励起光が入射するような期間においては、励起光源とは異なる発光素子が消灯される。そのため、複数種類の波長の光を時分割で射出することができる。
【００２６】
本発明においては、各々が前記蛍光体基板の回転中心を一端としかつ前記蛍光体基板の外周と交差する２本の仮想線で区画された第３の領域をさらに備え、前記第２の領域は、前記第１の領域と前記第３の領域とに隣り合い、前記蛍光体層は、前記第２の領域のうち前記第１の領域と隣り合う領域、および前記第１の領域に設けられている第１の蛍光体層と、前記第２の領域のうち前記第３の領域と隣り合う領域、および前記第３の領域に設けられている第２の蛍光体層とを含み、前記第１の蛍光体層が発する光の色は、前記第２の蛍光体層が発する光の色とは異なることが望ましい。
【００２７】
この構成によれば、第１の蛍光体層が蛍光を発する時間及び第２の蛍光体層が蛍光を発する時間を、より広い範囲で調整することができる。
【００２８】
本発明において、前記励起光源は、青色レーザー光を射出させる光源であり、前記発光素子は、赤色発光ダイオード、または、赤色レーザー光を射出させる光源であり、前記蛍光体層は、少なくとも緑色光を発する蛍光体層であることが望ましい。
【００２９】
この構成によれば、青色光、赤色光、及び緑色光の３色の色光を得る構成を実現することができる。
【００３０】
本発明のプロジェクターは、本発明の光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、を備えることが特徴とする。
【００３１】
本発明のプロジェクターによれば、本発明の光源装置を備えているので、高い光利用効率を維持することができ、表示品質に優れたプロジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図２】同、励起光源、蛍光体層及び発光素子の発光特性を示す図である。
【図３】同、蛍光体基板の模式図である。
【図４】各色光が時間順次に射出される様子を示す図である。
【図５】同、励起光源及び発光素子の制御方法についての説明図である。
【図６】第１実施形態に係る蛍光体基板の第１変形例を示す模式図である。
【図７】同、励起光源及び発光素子の制御方法についての説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図９】同、蛍光体基板の模式図である。
【図１０】各色光が時間順次に射出される様子を示す図である。
【図１１】同、励起光源の制御方法についての説明図である。
【図１２】別の制御方法による各色光が時間順次に射出される様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造における縮尺や数等が異なっている。
【００３４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクター１の光学系を示す模式図である。
図２は、プロジェクター１に備えられる励起光源１０、蛍光体層３７及び発光素子２０の発光特性を示す図である。図２（ａ）は励起光源１０の発光特性を示す図であり、図２（ｂ）は蛍光体層３７の発光特性を示す図であり、図２（ｃ）は発光素子２０の発光特性を示す図である。
【００３５】
図１に示すように、プロジェクター１は、光源装置２と、光源装置２から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置３と、光変調装置３からの変調光を投写画像として投写する投写光学系４と、を具備して構成されている。
【００３６】
光源装置２は、励起光源１０と、発光素子２０と、第１ダイクロイックミラー４０と、第１集光レンズ４１と、蛍光体基板３０と、第１反射ミラー４２と、第２反射ミラー４４と、第２ダイクロイックミラー４５と、第２集光レンズ４３と、を備えている。光源装置２は、励起光（青色光）、蛍光（緑色光）及び赤色光を順次射出する。
【００３７】
励起光源１０は、第１の波長領域を含む励起光を射出するものである。励起光源１０は、青色のレーザー光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ、図２（ａ）参照）を射出するレーザー光源である。励起光源１０から射出される励起光の光路上には、第１ダイクロイックミラー４０、第１集光レンズ４１、蛍光体基板３０、第１反射ミラー４２、第２反射ミラー４４、第２ダイクロイックミラー４５、及び第２集光レンズ４３がこの順に配置されている。
なお、励起光源１０は、後述する蛍光物質を励起させることができる波長の光であれば、４４５ｎｍ以外のピーク波長を有する色光を射出する励起光源であっても構わない。
【００３８】
発光素子２０が射出する光は、励起光の波長領域および蛍光体層３７が発する蛍光の波長領域のいずれとも異なる波長領域を含む。発光素子２０としては、赤色発光ダイオードまたは赤色のレーザー光を射出するレーザー光源を用いることができる。本実施形態では、発光素子２０として、赤色光（発光強度のピーク：約６２０ｎｍ、図２（ｃ）参照）を射出する赤色発光ダイオードを用いる。発光素子２０から射出される赤色光の光路上には、第１ダイクロイックミラー４０及び第２集光レンズ４３がこの順に配置されている。
【００３９】
第１ダイクロイックミラー４０は、励起光源１０の光軸及び発光素子２０の光軸のそれぞれに対して概ね４５°の角度で交わるように配置されている。第１ダイクロイックミラー４０は、励起光源１０から射出された励起光及び発光素子２０から射出された赤色光を透過する。また、第１ダイクロイックミラー４０は、励起光（青色光）の照射によって蛍光体層３７から発せられた蛍光（緑色光）を反射する。
【００４０】
第１集光レンズ４１は、第１ダイクロイックミラー４０を透過した励起光を略集光した状態で蛍光体基板３０に入射させるとともに、蛍光体基板３０の蛍光体層３７から放射された緑色光を略平行化する。
【００４１】
図３は、本実施形態に係る蛍光体基板３０の模式図である。図３（ａ）は蛍光体基板３０の平面図であり、図３（ｂ）は蛍光体基板３０のＡＡ’断面図である。
図３に示すように、蛍光体基板３０は、回転軸３１を中心として回転可能な回転ホイール３２と、回転ホイール３２の外周に沿って形成された蛍光体層３７と、を備えている。
【００４２】
回転ホイール３２は、支持基板３３と、支持基板３３の励起光が入射する主面に形成された金属部材３４と、を有している。
支持基板３３は、励起光を透過する材料よりなる。支持基板３３の材料としては、例えばポリカーボネート（比重：１．２ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．１９Ｗ／ｍＫ）等の樹脂材料を用いることができる。支持基板３３の形状は円板形状となっている。なお、支持基板３３の形状は円板形状に限るものではない。
金属部材３４は、例えばアルミニウム（比重：２．７ｇ／ｃｍ３、熱伝導率；２０４Ｗ／ｍＫ）等の熱伝導率の大きい金属材料を用いることができる。
【００４３】
回転ホイール３２は、仮想的に複数（４つ）の扇形形状のセグメントに分割することができる。複数のセグメントには、第１の領域、第２の領域、第３の領域及び第４の領域が含まれている。図３（ａ）に示したように、回転ホイール３２は、周方向に沿って時計回りに、第１の領域、第２の領域、第３の領域及び第４の領域にこの順に分割することができる。
【００４４】
第１の領域は、回転ホイール３２の回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ１を他端とする仮想線と、回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ２を他端とする仮想線と、の２本の仮想線で区画されている。
第２の領域は、回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ２を他端とする仮想線と、回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ３を他端とする仮想線と、の２本の仮想線で区画されている。
第３の領域は、回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ３を他端とする仮想線と、回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ４を他端とする仮想線と、の２本の仮想線で区画されている。
第４の領域は、回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ１を他端とする仮想線と、回転中心ＣＰを一端としかつ回転ホイール３２の外周との接点Ｐ４を他端とする仮想線と、の２本の仮想線で区画されている。
【００４５】
励起光の光軸Ｌと回転ホイール３２との交点は、励起光が蛍光体層３７に照射される励起光照射位置Ｑである。回転ホイール３２において、励起光照射位置Ｑは、回転ホイール３２の回転に従って回転軸３１の回りを移動する。そして時間順次で、第１の領域、第２の領域、第３の領域及び第４の領域に位置する。図３（ａ）では、励起光照射位置Ｑが第１の領域に位置している状態を示している。
【００４６】
回転ホイール３２の第４の領域の外側部分には、励起光を拡散させる拡散領域３６が形成されている。拡散領域３６は、支持基板３３の周方向に沿って形成されている。例えば、拡散領域３６は、金属部材３４の一部に切り欠き部を形成して支持基板３３を露出させ、当該支持基板３３の露出部分に拡散フィルム等を成膜することにより形成される。
【００４７】
なお、本実施形態においては、回転ホイール３２の第４の領域の外側部分に拡散領域３６が形成されているが、これに限らない。例えば、拡散領域３６が回転ホイール３２の第４の領域の内側部分に形成されていてもよい。すなわち、拡散領域３６は、回転ホイール３２の第４の領域の一部に形成されていればよい。
なお、本明細書において、第４の領域の外側部分とは、第４の領域のうち回転ホイール３２の外周に近い領域のことを意味し、第４の領域の内側部分とは、第４の領域のうち回転ホイール３２の回転中心ＣＰに近い領域のことを意味する。また、第１の領域と第２の領域と第３の領域についても同様に、外側部分とは回転ホイール３２の外周に近い領域のことを意味し、内側部分とは回転ホイール３２の回転中心ＣＰに近い領域のことを意味する。
【００４８】
また、支持基板３３の露出部分に拡散フィルム等を成膜することに替えて、例えば、支持基板３３の露出部分にサンドブラスト加工等を施してもよい。
【００４９】
回転ホイール３２の主面において、第１の領域の外側部分には、回転ホイール３２の外周に沿って蛍光体層３７が形成されている。蛍光体層３７は、励起光（青色光）の照射によって励起光の波長領域とは異なる波長領域を含む蛍光を発するものである。蛍光体層３７は、例えば、励起光源１０から射出された励起光としてのレーザー光（青色光）の略全てを緑色光に変換する。蛍光体層３７は、波長が４４５ｎｍの励起光によって効率的に励起され、励起光源１０が射出する励起光を、緑色光（発光強度のピーク：約５５０ｎｍ、図２（ｂ）参照）の蛍光に変換して射出する。
【００５０】
蛍光体層３７は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅを含有する層からなる。蛍光体層３７として、緑色光を射出する他の蛍光体を含有する層を用いてもよい。
【００５１】
回転ホイール３２は、蛍光体層３７が形成された領域が反射面となっている。本実施形態においては、蛍光体層３７が反射面である金属部材３４の上面に形成されており、支持基板３３の上面には形成されていない。
【００５２】
なお、本実施形態においては、回転ホイール３２の第１の領域の外側部分に蛍光体層３７が形成されているが、これに限らない。例えば、蛍光体層３７が回転ホイール３２の第１の領域の内側部分に形成されていてもよいし、第１の領域全体に形成されていてもよい。すなわち、蛍光体層３７は、回転ホイール３２の第１の領域の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００５３】
回転ホイール３２の第２の領域の内側部分には、金属部材３４の少なくとも一部に開口３５が設けられている。開口３５は金属部材３４が部分的に設けられていない領域である。本実施例では支持基板３３は開口を有していないが、支持基板３３も金属部材３４の開口３５と重なるような開口を有してもよい。
【００５４】
回転ホイール３２の主面において、第２の領域の外側部分には、蛍光体層３７が形成されている。これにより、緑色光が発せられる時間の調整代を持たせることができる。
例えば、蛍光体層３７が回転ホイール３２の第１の領域にのみ形成された構成の場合、緑色光が発せられる時間は、第１の領域に蛍光体層３７が形成された部分でのみ調整される。蛍光体層３７が第２の領域にも形成されることで、緑色光が発せられる時間は、第１の領域及び第２の領域の双方の領域に蛍光体層３７が形成された部分で調整されることとなる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、回転ホイール３２の第２の領域の内側部分に開口３５が形成されているが、これに限らない。例えば、開口３５は、回転ホイール３２の第２の領域の蛍光体層３７よりも外周側に形成されていてもよい。また、金属部材３４が除去された領域の形状は開口に限らず、金属部材３４の外周部が切り欠けられた形状でもよい。すなわち、金属部材３４が設けられていない領域は、回転ホイール３２の第２の領域の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００５６】
回転ホイール３２の主面において、第３の領域の外側部分には、蛍光体層３７が形成されている。蛍光体層３７は、金属部材３４の上面に形成されており、支持基板３３の上面には形成されていない。
【００５７】
なお、本実施形態においては、回転ホイール３２の第３の領域の外側部分に蛍光体層３７が形成されているが、これに限らない。例えば、蛍光体層３７が回転ホイール３２の第３の領域の内側部分に形成されていてもよいし、第３の領域全体に形成されていてもよい。すなわち、蛍光体層３７は、回転ホイール３２の第３の領域の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００５８】
ところで、回転ホイールの軽量化を図るためや、回転ホイールの回転バランスをとるため、金属部材３４の少なくとも一部に開口３５が設けられる。この場合、回転ホイールのうち金属部材３４に開口３５が設けられた第２の領域においては放熱性が低くなる。
【００５９】
ここで、回転ホイールのうち金属部材３４に開口３５が設けられた第２の領域においては放熱性が低くなるについて一例を挙げて説明する。例えば、回転ホイールが、ポリカーボネート（比重：１．２ｇ／ｃｍ３、熱伝導率：０．１９Ｗ／ｍＫ）等の樹脂材料からなる支持基板と、当該支持基板の励起光が入射する側に形成されたアルミニウム（比重：２．７ｇ／ｃｍ３、熱伝導率；２０４Ｗ／ｍＫ）等の金属部材と、を含んで構成される場合を考える。なお、蛍光体層は、回転ホイールの外周に沿って形成される。また、回転ホイールの軽量化を図るためや、回転ホイールの回転バランスをとるため、金属部材の一部には開口３５が形成される。そのため、金属部材３４に開口３５が形成された部分の熱伝導率は、金属膜が形成された部分の熱伝導率よりも小さくなる。
【００６０】
このため、回転ホイールのうち金属部材３４に開口３５が設けられた第２の領域の放熱性は、金属部材３４に開口３５が設けられていない領域、例えば第１の領域の放熱性よりも低くなる。そのため、蛍光体層の発熱を十分に放熱することが困難となる。その結果、蛍光体層に熱が蓄積し、蛍光体層の発光効率が低下する、いわゆる温度消光という現象が生じ、輝度が低下してしまう。
【００６１】
そこで、本発明では、励起光源１０が、回転ホイール３２の第１の領域の少なくとも一部に対しては励起光を射出させるが、第２の領域に対する励起光の照射強度は、第１の領域に対する励起光の照射強度よりも小さくなるように構成されている。
このように、相対的に放熱性に優れた第１の領域において励起光を照射させることで、蛍光体層３７の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることを可能にしている。
【００６２】
図４は、本実施形態に係る光源装置２において各色光が時間順次に射出される様子を示す図である。
【００６３】
図４に示すように、本実施形態に係る光源装置２においては、１フレームにつき（回転ホイール３２が一回転する毎に）、青色光、緑色光、赤色光及び緑色光が時間順次に射出されるように構成されている。１フレームのうち、期間Ａは励起光の照射位置Ｑが第４の領域に位置している期間であり、期間Ｂは励起光の照射位置Ｑが第１の領域に位置している期間であり、期間Ｃは励起光の照射位置Ｑが第２の領域に位置している期間であり、期間Ｄは励起光の照射位置Ｑが第３の領域に位置している期間である。
【００６４】
図５は、各色光を時間順次に切り替える際の、励起光源１０及び発光素子２０の制御方法についての説明図である。
【００６５】
本実施形態のプロジェクター１は、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングと、発光素子２０から射出される赤色光の強度と、を回転ホイール３２の回転に従って時間順次に調整することが可能とされている。
例えば、プロジェクター１には図示しない制御部が設けられている。当該制御部の制御により、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングと、発光素子２０から射出される赤色光の強度と、が制御されるようになっている。
【００６６】
図５に示すように、本実施形態においては、励起光源１０は連続的に励起光を射出する。励起光源１０は、回転ホイール３２の第４の領域、第１の領域及び第３の領域に対しては所定の照射強度の励起光を射出させる。一方で、励起光源１０は、回転ホイール３２の第２の領域に照射する励起光の照射強度を、第４の領域、第１の領域及び第３の領域に照射する励起光の照射強度よりも小さくする。すなわち、本実施形態においては、回転ホイール３２の回転に従って、第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域に対して励起光が連続的に入射するようになっており、第２の領域では相対的に小さい強度で励起光が連続的に入射するようになっている。なお、励起光の所定の照射強度とは、スクリーンＳＣＲ上に形成される画像に所望の明るさが得られるに十分な強度の蛍光を蛍光体層３７が発することができるような照射強度である。そして、励起光源１０が回転ホイール３２の第２の領域に対して励起光を射出させるときの比較的弱い照射強度とは、蛍光体層３７からほとんど蛍光が発せられないくらいの強度とする。
【００６７】
一方、発光素子２０は、励起光照射位置Ｑが第２の領域に位置するとき、つまり励起光源１０が回転ホイール３２の第２の領域に対して前記相対的に小さい強度で励起光を射出させるときに、点灯するように構成されている。すなわち、発光素子２０は、励起光源１０が回転ホイール３２の第２の領域に対して前記相対的に小さい強度で励起光を射出させるときに、赤色光を射出させる。前述したように、励起光源１０が回転ホイール３２の第２の領域に対して励起光を射出させるときの強度は、蛍光体層３７からほとんど蛍光が発せられないくらいの強度であるため、励起光照射位置Ｑが第２の領域に位置する期間に光源装置２から射出される光は赤色光である。
【００６８】
また、発光素子２０は、励起光照射位置Ｑが第１の領域と第３の領域と第４の領域とに位置するとき、つまり励起光源１０が回転ホイール３２の第４の領域、第１の領域及び第３の領域に対しては励起光を射出させるときに、消灯するように構成されている。すなわち、発光素子２０は、励起光源１０が回転ホイール３２の第４の領域、第１の領域及び第３の領域に対して励起光を射出させるときには、赤色光を射出させない。
【００６９】
励起光源１０から励起光が射出されるタイミング及び発光素子２０から射出される赤色光の強度の制御は、回転ホイール３２の回転動作及び第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域の比率等のデータに基づいて行われる。
例えば、回転ホイール３２の外周の長さ、第４の領域の円弧の長さ、第１の領域の円弧の長さ、第２の領域の円弧の長さ、第３の領域の円弧の長さ、回転ホイール３２の回転速度及び回転時間等のデータに基づいて、第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域への励起光の照射時間が演算される。当該演算結果に基づいて、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングと、発光素子２０から射出される赤色光の強度と、の制御が行われる。
【００７０】
このような構成により、光源装置２からは、蛍光体基板３０の回転に従って、青色光、緑色光、赤色光及び緑色光がこの順に時間順次に射出される。
【００７１】
図３に戻り、回転ホイール３２の第４の領域の外側部分に拡散領域３６が形成されている。拡散領域３６は励起光源１０から射出された励起光を拡散させる機能を有する。
【００７２】
図１に戻り、第１反射ミラー４２は、第１ダイクロイックミラー４０を透過し、蛍光体基板３０（回転ホイール３２の第４の領域に形成された拡散領域３６）を透過した励起光（青色光）を第２反射ミラー４４に向けて反射する。第２反射ミラー４４は、第１反射ミラー４２で反射された励起光（青色光）を第２ダイクロイックミラー４５に向けて反射する。
【００７３】
第１ダイクロイックミラー４０は、蛍光体基板３０（回転ホイール３２の第１の領域及び第３の領域に形成された蛍光体層３７）から放射されて、第１集光レンズ４１により平行化された緑色光を第２ダイクロイックミラー４５に向けて反射する。
【００７４】
発光素子２０から射出された赤色光は、第１ダイクロイックミラー４０を透過し、第２ダイクロイックミラー４５に向かう。
【００７５】
第２ダイクロイックミラー４５は、第１ダイクロイックミラー４０で反射された緑色光と発光素子２０から発せられた赤色光とを第２集光レンズ４３に向けて透過させるとともに、第２反射ミラー４４で反射された励起光（青色光）を第２集光レンズ４３に向けて反射する。
【００７６】
第２集光レンズ４３は、第２ダイクロイックミラー４５によって反射された励起光（青色光）と、第２ダイクロイックミラー４５を透過した緑色光と第２ダイクロイックミラー４５を透過した赤色光とを略集光した状態で光変調装置３に入射させる。
【００７７】
光変調装置３は、マイクロミラー型の光変調装置である。光変調装置３は、例えばＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いる。プロジェクター１は、ＤＭＤと専用信号処理技術を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式を採用している。ＤＭＤ３は、複数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されたものである。ＤＭＤ３は、正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示する。一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光を該マイクロミラーにより正面方向に反射してオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光を該マイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とするとともに、該オフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を生成する。ＤＭＤ３は、光源装置２から射出される青色光、緑色光、赤色光及び青色光を順次変調する。
【００７８】
ＤＭＤ３から射出されたカラー画像は、投写光学系４によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００７９】
本実施形態の光源装置２によれば、回転ホイール３２において蛍光体層３７が形成された第１の領域に励起光が照射される。回転ホイール３２の第１の領域は、金属部材３４に開口３５が形成された第２の領域に比べて、放熱性に優れる。そのため、回転ホイール３２の第１の領域において、蛍光体層３７で生じた熱を効率良く放熱することができる。
一方、第２の領域は第１の領域に比べて放熱性に劣るところ、第２の領域に対する励起光の照射強度は、第１の領域に対する励起光の照射強度および第３の領域に対する励起光の照射強度よりも小さい。そのため、回転ホイール３２の第２の領域においては、励起光の照射による発熱がほとんど生じないか、生じたとしても第１の領域で生じる発熱よりも小さい。
このように、相対的に放熱性に優れた第１の領域において励起光が照射されるので、蛍光体層３７の発熱を十分に放熱することができる。また、相対的に放熱性が低い第２の領域で生じる発熱は第１の領域で生じる発熱よりも小さい。
よって、蛍光体層３７の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置２を提供することができる。
【００８０】
また、この構成によれば、回転ホイール３２の回転に従って第２の領域に対して相対的に小さい強度で励起光が照射される期間においては、励起光源１０とは異なる発光素子２０から光が射出される。よって、複数種類の波長領域の光を用いたカラー表示が可能となる。
【００８１】
また、この構成によれば、回転ホイール３２の回転に従って第１の領域に対して励起光が入射するような期間においては、励起光源１０とは異なる発光素子２０が消灯される。そのため、複数種類の波長の光を時分割で射出することができる。
【００８２】
励起光源１０を完全に消灯させてしまうと、次に励起光源１０を点灯させるときに、安定な光量が得られるまでに時間がかかることがある。それに対して、本発明のように、励起光源１０を完全に消灯させないで、微弱な光量の光を出し続けるようにすると、次に光量を所定の光量に上げるときに、安定な光量が得られるまでの時間が短くなる。よって、回転ホイール３２の回転に従って第１の領域と第２の領域とに対して励起光が時間順次に入射されるときに、励起光の入射を安定してスムーズに行うことができる。
【００８３】
また、この構成によれば、回転ホイール３２の表面側に向けて射出された蛍光が少なくとも反射面で反射される。よって、蛍光の利用効率を高めることができる。
【００８４】
また、この構成によれば、回転ホイール３２の拡散領域３６で励起光が拡散される。そのため、励起光が例えば指向性の高いレーザー光の場合でも、励起光を表示光として用いることが可能となる。
また、拡散領域が、金属部材３４に開口３５が形成された第２の領域とは反対側の領域の一部に形成されるので、回転ホイール３２の重量バランスを維持することができる。
例えば、回転ホイール３２が、樹脂材料からなる支持基板３３と、当該支持基板３３の励起光が入射する側に形成された金属部材３４と、を含んで構成される場合を考える。拡散領域は、回転軸を挟んで第２の領域とは反対側の一部において金属部材３４に開口を形成して、支持基板３３を露出させた領域に設けられる。拡散領域は、当該支持基板３３の露出部分に拡散フィルム等を設けたり、当該支持基板の露出部分にサンドブラスト加工等を施したりすることにより形成される。このように、回転ホイール３２の回転軸３１を挟んで両側に、金属部材３４の開口３５が形成されるので、回転ホイール３２の重量バランスが維持される。
【００８５】
また、この構成によれば、青色光、赤色光、及び緑色光の３色の色光を得る構成を実現することができる。
【００８６】
また、この構成によれば、簡単な構成で光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置２を実現することができる。
【００８７】
本実施形態のプロジェクター１によれば、前記光源装置２を備えているので、高い光利用効率を維持することができ、表示品質に優れたプロジェクター１を提供することができる。
【００８８】
なお、本実施形態の光源装置２では、回転ホイール３２の回転に従って、第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域に対して励起光が連続的に入射するようになっているが、これに限らない。
例えば、回転ホイール３２の回転に従って、励起光が第１の領域の一部に入射し、励起光が第２の領域の一部に入射し、励起光が第３の領域の一部に入射し、励起光が第４の領域の一部に入射するようになっていてもよい。つまり、第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域の各領域において励起光が入射しない部分があってもよい。この場合、励起光が入射しない部分において発光素子２０を点灯させることにより、色バランスを調整することができる。すなわち、第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域の少なくとも一部に対して励起光が入射するようになっていればよい。
【００８９】
また、本実施形態の光源装置２では、回転ホイール３２の回転に従って、第２の領域では相対的に小さい強度で励起光が入射するようになっているが、これに限らない。
例えば、第２の領域に対して励起光が所定の照射強度で入射する部分があってもよい。この場合、第２の領域に励起光が入射している期間において発光素子２０を消灯させることにより、色バランスを調整することができる。すなわち、第２の領域の少なくとも一部に対して相対的に小さい強度の励起光が入射するようになっていればよい。
【００９０】
また、本実施形態の光源装置２では、励起光を射出する励起光源１０と、励起光によって励起され、緑色光を放射する蛍光体層３７と、を用いているが、これに限らない。例えば、紫色光又は紫外光を射出する光源と、光源から射出された紫色光又は紫外光によって励起され、緑色光を放射する蛍光体層を用いてもよい。
【００９１】
（変形例１）
図６は、図３に対応した、本発明の第１実施形態に係る蛍光体基板の第１変形例を示す模式図である。
本変形例に係る蛍光体基板３０Ａは、金属部材３４に設けられた開口３５Ａの形状が平面視円形である点が上述の第１実施形態で説明した蛍光体基板３０と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図３と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９２】
図６に示すように、蛍光体基板３０Ａは、回転軸３１を中心として回転可能な回転ホイール３２Ａと、回転ホイール３２Ａの外周に沿って形成された蛍光体層３７と、を備えている。
【００９３】
回転ホイール３２Ａは、支持基板３３と、支持基板３３の励起光が入射する主面に形成された金属部材３４Ａと、を有している。
【００９４】
回転ホイール３２Ａは、回転ホイール３２と同様に、仮想的に複数（４つ）の扇形形状のセグメントに分割することができる。図６に示したように、回転ホイール３２Ａは、周方向に沿って時計回りに、第１の領域、第２の領域、第３の領域及び第４の領域にこの順に分割することができる。
【００９５】
回転ホイール３２Ａの第４の領域の外側部分には、励起光を拡散させる拡散領域３６が形成されている。
【００９６】
回転ホイール３２Ａの主面のうち第１の領域の外側部分には、蛍光体層３７が形成されている。
【００９７】
回転ホイール３２Ａの第２の領域の内側部分には、金属部材３４の開口３５Ａが複数設けられている。開口３５Ａは金属部材３４が除去された領域である。開口３５Ａの形状は、平面視円形となっている。なお、本変形例において開口３５Ａの数は４つであるが、これに限らず、適宜変更することができる。
回転ホイール３２Ａの第２の領域の外側部分には、蛍光体層３７が形成されている。
【００９８】
回転ホイール３２Ａの第３の領域の外側部分には、蛍光体層３７が形成されている。
【００９９】
図７は、本変形例の蛍光体基板３０Ａを用いて各色光を時間順次に射出する際の、励起光源１０及び発光素子２０の制御方法についての説明図である。
【０１００】
本変形例においても、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングと、発光素子２０から射出される赤色光の強度と、を回転ホイール３２Ａの回転に従って時間順次に調整することが可能とされている。
例えば、図示しない制御部の制御により、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングと、発光素子２０から赤色光が射出されるタイミングと、が制御されるようになっている。
【０１０１】
図７に示すように、本変形例においては、励起光源１０が、回転ホイール３２Ａの第４の領域、第１の領域及び第３の領域に対しては励起光を射出させる。一方で、励起光源１０は、回転ホイール３２Ａの第２の領域に対しては、励起光を射出させないように構成されている。本変形例では、励起光源１０が回転ホイール３２Ａの第２の領域に対しては、励起光を射出させないように構成されている点が上述の第１実施形態で説明した制御方法と異なる。
【０１０２】
一方、発光素子２０は、励起光源１０が回転ホイール３２の第２の領域に対して励起光を射出させないときに、点灯するように構成されている。
【０１０３】
また、発光素子２０は、励起光源１０が回転ホイール３２の第４の領域、第１の領域及び第３の領域に対しては励起光を射出させるときに、消灯するように構成されている。
【０１０４】
励起光源１０から励起光が射出されるタイミング及び発光素子２０から赤色光が射出されるタイミングの制御は、回転ホイール３２Ａの回転動作及び第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域の比率等のデータに基づいて行われる。
例えば、回転ホイール３２Ａの周方向の長さ、第４の領域の円弧の長さ、第１の領域の円弧の長さ、第２の領域の円弧の長さ、第３の領域の円弧の長さ、回転ホイール３２Ａの回転速度及び回転時間等のデータに基づいて、第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域への励起光の照射時間が演算される。当該演算結果に基づいて、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングと、発光素子２０から赤色光が射出されるタイミングと、の制御が行われる。
【０１０５】
このような構成により、本変形例の蛍光体基板３０Ａを備えた光源装置からは、蛍光体基板３０Ａの回転に従って、青色光、緑色光、赤色光及び緑色光がこの順に時間順次に射出される。
【０１０６】
本変形例の構成によれば、回転ホイール３２Ａにおいて蛍光体層３７が形成された第１の領域に励起光が照射される。回転ホイール３２Ａの第１の領域は、金属部材３４に設けられた開口３５Ａが形成された第２の領域に比べて、放熱性に優れる。そのため、回転ホイール３２Ａの第１の領域において、蛍光体層３７で生じた熱を効率良く放熱することができる。
一方、第２の領域は第１の領域に比べて放熱性に劣るところ、回転ホイール３２Ａの第２の領域に対しては、励起光が照射されない。そのため、回転ホイール３２Ａの第２の領域においては、励起光の照射による発熱が生じない。
このように、相対的に放熱性に優れた第１の領域において励起光が照射されるので、蛍光体層３７の発熱を十分に放熱することができる。
よって、蛍光体層３７の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることが可能となる。
【０１０７】
また、この構成によれば、回転ホイール３２Ａの回転に従って励起光の照射位置Ｑが第２の領域に位置する期間においては、励起光が照射されない。そのため、複数種類の波長の光を時分割で射出することができる。
また、本実施形態の光源装置２では、回転ホイール３２の回転に従って、第２の領域では励起光が照射されないようになっているが、これに限らない。
例えば、第２の領域に対して励起光が所定の照射強度で入射する部分があってもよい。この場合、第２の領域に励起光が入射している期間において発光素子２０を消灯させることにより、色バランスを調整することができる。すなわち、第２の領域の少なくとも一部に対して励起光が照射されないようになっていればよい。
【０１０８】
（第２実施形態）
図８は、図１に対応した、本発明の第２実施形態に係るプロジェクター１Ｂの光学系を示す模式図である。
図８に示すように、本実施形態に係るプロジェクター１Ｂは、上述の光源装置２に替えて光源装置２Ｂを備えている点で上述の第１実施形態に係るプロジェクター１と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図１と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０９】
図８に示すように、プロジェクター１Ｂは、光源装置２Ｂと、マイクロミラー型の光変調装置３と、投写光学系４と、を具備して構成されている。
【０１１０】
光源装置２Ｂは、励起光源１０と、第１ダイクロイックミラー４０と、第１集光レンズ４１と、蛍光体基板３０Ｂと、第１反射ミラー４２と、第２反射ミラー４４と、第２ダイクロイックミラー４５と、第２集光レンズ４３と、を備えている。光源装置２Ｂは、励起光（青色光）、蛍光（緑色光）及び蛍光（赤色光）を順次射出する。本実施形態に係る光源装置２Ｂは、発光素子２０を備えていない点、蛍光体基板３０に替えて蛍光体基板３０Ｂを備える点、で上述の第１実施形態に係る光源装置２と異なっている。
【０１１１】
本実施形態に係る蛍光体基板３０Ｂが備える回転ホイール３２の主面には、励起光の照射により、緑色光を放射する緑色蛍光体層３７Ｂ１と赤色光を放射する赤色蛍光体層３７Ｂ２とが形成されている（図９参照）。
【０１１２】
図８に示すように、第１ダイクロイックミラー４０は、励起光源１０から射出された励起光を透過する。また、第１ダイクロイックミラー４０は、励起光（青色光）の照射によって緑色蛍光体層３７Ｂ１から発せられた緑色光と赤色蛍光体層３７Ｂ２から発せられた赤色光とを第２ダイクロイックミラー４５に向けて反射する。
【０１１３】
第１集光レンズ４１は、第１ダイクロイックミラー４０を透過した励起光を略集光した状態で蛍光体基板３０Ｂに入射させるとともに、蛍光体基板３０Ｂの緑色蛍光体層３７Ｂ１から放射された緑色光と赤色蛍光体層３７Ｂ２から放射された赤色光とを略平行化する。
【０１１４】
図９は、本実施形態に係る蛍光体基板３０Ｂの模式図である。
図９に示すように、蛍光体基板３０Ｂは、回転軸３１を中心として回転可能な回転ホイール３２と、回転ホイール３２の外周に沿って形成された緑色蛍光体層３７Ｂ１及び赤色蛍光体層３７Ｂ２と、を備えている。本実施形態に係る回転ホイール３２の構成は第１実施形態に係る回転ホイール３２の構成と同一であるため、回転ホイール３２に関する詳細な説明は省略する。
【０１１５】
回転ホイール３２の第４の領域の外側部分には、励起光を拡散させる拡散領域３６が形成されている。
【０１１６】
回転ホイール３２の第１の領域の主面において、外側部分には、緑色蛍光体層３７Ｂ１が形成されている。緑色蛍光体層３７Ｂ１は、例えば、励起光源１０から射出された励起光としてのレーザー光（青色光）の略全てを緑色光に変換する。緑色蛍光体層３７Ｂ１は、波長が４４５ｎｍの励起光によって効率的に励起され、励起光源１０が射出する励起光を、緑色光（波長５５０ｎｍ付近、図２（ｂ）参照）の蛍光に変換して射出する。
【０１１７】
回転ホイール３２は、緑色蛍光体層３７Ｂ１が形成された領域が反射面となっている。緑色蛍光体層３７Ｂ１は、反射面である金属部材３４の上面に形成されており、支持基板３３の上面には形成されていない。
【０１１８】
なお、本実施形態においては、回転ホイール３２の第１の領域の外側部分に緑色蛍光体層３７Ｂ１が形成されているが、これに限らない。例えば、緑色蛍光体層３７Ｂ１が回転ホイール３２の第１の領域の内側部分に形成されていてもよいし、第１の領域全体に形成されていてもよい。すなわち、緑色蛍光体層３７Ｂ１は、回転ホイール３２の第１の領域の少なくとも一部に形成されていればよい。
【０１１９】
回転ホイール３２の主面において、第３の領域の外側部分には、赤色蛍光体層３７Ｂ２が形成されている。赤色蛍光体層３７Ｂ２は、例えば、励起光源１０から射出された励起光としてのレーザー光（青色光）の略全てを赤色光に変換する。赤色蛍光体層３７Ｂ２は、波長が４４５ｎｍの励起光によって効率的に励起され、励起光源１０が射出する励起光を、赤色光（波長６２０ｎｍ付近、図２（ｃ）参照）の蛍光に変換して射出する。
【０１２０】
回転ホイール３２は、赤色蛍光体層３７Ｂ２が形成された領域が反射面となっている。赤色蛍光体層３７Ｂ２は、反射面である金属部材３４の上面に形成されており、支持基板３３の上面には形成されていない。
【０１２１】
なお、本実施形態においては、回転ホイール３２の第３の領域の外側部分に赤色蛍光体層３７Ｂ２が形成されているが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体層３７Ｂ２が回転ホイール３２の第３の領域の内側部分に形成されていてもよいし、第３の領域全体に形成されていてもよい。すなわち、赤色蛍光体層３７Ｂ２は、回転ホイール３２の第３の領域の少なくとも一部に形成されていればよい。
【０１２２】
回転ホイール３２の第２の領域の内側部分には、金属部材３４の開口３５が設けられている。
【０１２３】
回転ホイール３２の主面において、第２の領域の外側部分のうち、前記第１の領域と隣り合う領域には、第１の蛍光体層として緑色蛍光体層３７Ｂ１が設けられており、第２の領域の外側部分のうち、前記第３の領域と隣り合う領域には、第２の蛍光体層として赤色蛍光体層３７Ｂ２が設けられている。これにより、緑色光が発せられる時間及び赤色光が発せられる時間の調整代を持たせることができる。
【０１２４】
図１０は、本実施形態に係る光源装置２Ｂにおいて各色光が時間順次に射出される様子を示す図である。
【０１２５】
図１０に示すように、本実施形態に係る光源装置２Ｂにおいては、１フレームにつき（回転ホイール３２が一回転する毎に）、青色光、緑色光、強度が小さい緑色光、強度が小さい赤色光、及び赤色光が時間順次に射出されるように構成されている。１フレームのうち、期間Ａは励起光の照射位置Ｑが第４の領域に位置している期間であり、期間Ｂは励起光の照射位置Ｑが第１の領域に位置している期間であり、期間Ｃ１は励起光の照射位置Ｑが、第２の領域に設けられた緑色蛍光体層３７Ｂ１に位置している期間であり、期間Ｃ２は励起光の照射位置Ｑが、第２の領域に設けられた赤色蛍光体層３７Ｂ２に位置している期間であり、期間Ｄは励起光の照射位置Ｑが第３の領域に位置している期間である。
【０１２６】
図１１は、各色光を時間順次に切り替える際の、励起光源１０の制御方法についての説明図である。
【０１２７】
本実施形態のプロジェクター１Ｂは、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングを回転ホイール３２の回転に従って時間順次に調整することが可能とされている。
例えば、プロジェクター１Ｂには図示しない制御部が設けられている。当該制御部の制御により、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングが制御されるようになっている。
【０１２８】
図１１に示すように、本実施形態においては、励起光源１０は連続的に励起光を射出する。励起光源１０が、回転ホイール３２の第４の領域、第１の領域及び第３の領域に対しては所定の照射強度の励起光を射出させる。一方で、励起光源１０は、回転ホイール３２の第２の領域に対して照射する励起光の照射強度を、第４の領域、第１の領域及び第３の領域に対して照射する励起光の照射強度よりも小さくする。なお、励起光源１０が回転ホイール３２の第２の領域に対して照射する励起光の強度は、緑色蛍光体層３７Ｂ１及び赤色蛍光体層３７Ｂ２の双方の蛍光体層からほとんど蛍光が発せられないくらいの強度とする。
【０１２９】
励起光源１０から励起光が射出されるタイミングの制御は、回転ホイール３２の回転動作及び第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域の比率等のデータに基づいて行われる。
例えば、回転ホイール３２の外周の長さ、第４の領域の円弧の長さ、第１の領域の円弧の長さ、第２の領域の円弧の長さ、第３の領域の円弧の長さ、回転ホイール３２の回転速度及び回転時間等のデータに基づいて、第４の領域、第１の領域、第２の領域及び第３の領域への励起光の照射時間が演算される。当該演算結果に基づいて、励起光源１０から励起光が射出されるタイミングの制御が行われる。
【０１３０】
図１２を用いて、本実施形態における励起光の別の制御方法を説明する。図１２は、各色光が時間順次に射出される様子を示す図である。１フレームにつき、青色光、緑色光、強度が小さい緑色光、強度が小さい赤色光、及び赤色光が時間順次に射出される。１フレームのうち、期間Ａは励起光の照射位置Ｑが第４の領域に位置している期間であり、期間Ｂは励起光の照射位置Ｑが第１の領域に位置している期間であり、期間Ｃ１１は励起光の照射位置Ｑが、第２の領域に設けられた緑色蛍光体層３７Ｂ１のうち、第１の領域側に位置している期間であり、期間Ｃ１２は励起光の照射位置Ｑが、第２の領域に設けられた緑色蛍光体層３７Ｂ１のうち、赤色蛍光体層３７Ｂ２側に位置している期間であり、期間Ｃ２１は励起光の照射位置Ｑが、第２の領域に設けられた赤色蛍光体層３７Ｂ２のうち、緑色蛍光体層３７Ｂ１側に位置している期間であり、期間Ｃ２２は励起光の照射位置Ｑが、第２の領域に設けられた赤色蛍光体層３７Ｂ２のうち、第３の領域側に位置している期間であり、期間Ｄは励起光の照射位置Ｑが第３の領域に位置している期間である。
【０１３１】
第２の領域に設けられた緑色蛍光体層３７Ｂ１のうち、第１の領域側の領域に対する励起光の照射強度は、第１の領域に対する励起光の照射強度と同じであり、第２の領域に設けられた赤色蛍光体層３７Ｂ２のうち、第３の領域側の領域に対する励起光の照射強度は、第３の領域に対する励起光の照射強度と同じである。また、第２の領域に設けられた緑色蛍光体層３７Ｂ１のうち、赤色蛍光体層３７Ｂ２側の領域に対する励起光の照射強度は、第１の領域に対する励起光の照射強度よりも小さく、第２の領域に設けられた赤色蛍光体層３７Ｂ２のうち、緑色蛍光体層３７Ｂ１側の領域に対する励起光の照射強度は、第３の領域に対する励起光の照射強度よりも小さい。
【０１３２】
このように、図１２に示した制御方法は図１０に示した制御方法とは、緑色光が射出される期間と強度が小さい緑色光が射出される期間との比率、および赤色光が射出される期間と強度が小さい赤色光が射出される期間との比率において異なっている。これにより、緑色光が発せられる時間及び赤色光が発せられる時間を、より広い範囲で調整することができる。
【０１３３】
このような構成により、光源装置２Ｂからは、蛍光体基板３０Ｂの回転に従って、青色光、緑色光及び赤色光がこの順に時間順次に射出される。
【０１３４】
本実施形態の構成によれば、回転ホイール３２において緑色蛍光体層３７Ｂ１が形成された第１の領域及び赤色蛍光体層３７Ｂ２が形成された第３の領域の双方の領域に所定の照射強度の励起光が照射される。回転ホイール３２の第１の領域及び第３の領域は、金属部材３４に開口３５が形成された第２の領域に比べて、放熱性に優れる。そのため、回転ホイール３２の第１の領域において、蛍光体層３７で生じた熱を効率良く放熱することができる。
一方、第２の領域は第１の領域に比べて放熱性に劣るところ、第２の領域に対する励起光の照射強度は、第１の領域に対する励起光の照射強度および第３の領域に対する励起光の照射強度よりも小さい。そのため、回転ホイール３２の第２の領域においては、励起光の照射による発熱がほとんど生じないか、生じたとしても第１の領域で生じる発熱よりも小さい。
このように、相対的に放熱性に優れた第１の領域及び第３の領域において励起光が照射されるので、緑色蛍光体層３７Ｂ１及び赤色蛍光体層３７Ｂ２の発熱を十分に放熱することができる。また、相対的に放熱性が低い第２の領域で生じる発熱は第１の領域で生じる発熱よりも小さい。
よって、緑色蛍光体層３７Ｂ１及び赤色蛍光体層３７Ｂ２の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置２Ｂを提供することができる。
【０１３５】
上記の第１実施形態と第２実施形態では、回転ホイール３２の第２の領域には金属部材３４の開口３５が設けられていた。開口３５は金属部材３４が除去された領域である。しかし、金属部材３４に開口や切り欠けを設ける代わりに、第２の領域のうち少なくとも一部において、金属部材３４の厚さを他の領域における金属部材３４の厚さよりも小さくしてもよい。金属部材３４が薄い領域の放熱性は、金属部材３４が厚い領域の放熱性よりも低い。このような構成によっても、蛍光体基板の軽量化を図ったり、蛍光体基板の回転バランスをとりつつ、蛍光体層の温度上昇を低減し、光利用効率の改善を図ることが可能な光源装置を提供することができる。
【０１３６】
また、上記の第１実施形態と第２実施形態では、金属部材と蛍光体層とが支持基板の主面に設けられていたが、金属部材は、支持基板の主面と対向する面に設けられていてもよい。
【０１３７】
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも、適用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１，１Ｂ…プロジェクター、２，２Ｂ…光源装置、３…ＤＭＤ（光変調装置）、４…投写光学系、１０…励起光源、２０…発光素子、３１…回転軸、３２，３２Ａ…回転ホイール、３３…支持基板、３４，３４Ａ…金属部材、３５，３５Ａ…開口、３６…拡散領域、ＣＰ…回転中心、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…回転ホイールの外周との接点
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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