(57)【要約】【課題】蛍光効率の低下を抑制して蛍光体の長寿命化を実現する光源装置を提供する。【解決手段】光源装置は、光源からの第１の光を波長の異なる第２の光として蛍光発光するように構成された第１の蛍光体および第２の蛍光体と、第１の光を第１の蛍光体または第２の蛍光体に照射させるように切換え可能な切換え手段と、切換え手段を制御する制御手段とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの第１の光を波長の異なる第２の光として蛍光発光するように構成された第１の蛍光体および第２の蛍光体と、
前記第１の光を前記第１の蛍光体または前記第２の蛍光体に照射させるように切換え可能な切換え手段と、
前記切換え手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１の蛍光体および前記第２の蛍光体は、互いに分離されてい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】
前記第１の蛍光体および前記第２の蛍光体は、一つの基板の上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記基板は、円板状の金属基板であることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１の蛍光体は、第１の基板の上に形成されており、
前記第２の蛍光体は、前記第１の基板とは分離して設けられた第２の基板の上に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記制御手段は、第１の期間において、前記第１の光を前記第１の蛍光体に照射させた後、第２の期間において、該第１の光を前記第２の蛍光体に照射させるように前記切換え手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記制御手段は、所定の期間ごとに、前記第１の光を前記第１の蛍光体または前記第２の蛍光体に交互に照射させるように前記切換え手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第１の蛍光体および前記第２の蛍光体は、所定の軸を中心として形成された円環状の蛍光体層であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記所定の軸を中心として前記第１の蛍光体および前記第２の蛍光体を回転する回転手段を更に有することを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記第１の光を前記第１の蛍光体から前記第２の蛍光体に照射させるように切換えるタイミングの際に、蛍光効率の変化を低減するように、前記回転手段の単位時間当たりの回転数を変更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】
前記第１の蛍光体および前記第２の蛍光体を冷却する冷却手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記第１の光を前記第１の蛍光体から前記第２の蛍光体に照射させるように切換えるタイミングの際に、蛍光効率の変化を低減するように、前記冷却手段のファンの単位時間当たりの回転数を変更することを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記第２の光を検出する光センサを更に有し、
前記第１の光を前記第１の蛍光体に照射させている状態で、前記光センサを用いて蛍光効率が所定値以下になったことが検出された場合、前記制御手段は、前記第１の光を前記第２の蛍光体に照射させるように前記切換え手段を制御することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記光源は、レーザー光源であり、
前記制御手段は、前記第１の光を前記第１の蛍光体から前記第２の蛍光体に照射させるように切換えるタイミングの際に、前記光源のレーザー出力を高めることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記第１の光は、青色帯域の光であり、
前記第２の光は、緑色帯域または赤色帯域の光であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光源装置を有することを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体およびそれを励起する光源を備えた光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶やＤＭＤなどの画像表示素子を備えた画像表示装置に用いられる光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）などの半導体を利用した光源（固体光源）が用いられている。また、固体光源からの光を蛍光体に照射し、波長変換された蛍光を利用する方法が知られている。固体光源と蛍光体とを併用する場合、蛍光体を励起する固体光源の波長は、蛍光体により発光する波長帯域よりも短い波長である。固体光源からの光を、画像表示装置から外部へ投射される投射光として利用することにより、蛍光体からの光と合成して幅広い波長帯域で発光する光源装置が得られる。
【０００３】
従来から、青帯域の光を出射する固体光源（励起光源）、および、固体光源からの励起光を吸収して緑帯域および赤帯域の光を蛍光発光する蛍光体を備えた光源装置が提案されている。ここで、明るい投射映像を得るには、蛍光体に照射される励起光の強度を強くする必要がある。しかし、励起光が照射される蛍光体上のスポットに偏りが生じた場合、励起光が長時間照射されることで、蛍光体の温度上昇や光の作用により蛍光体の蛍光効率が低下してしまう。
【０００４】
特許文献１には、励起光源、および、中央に穴が形成された円板形状の蛍光体層を備えた光源装置が開示されている。また特許文献１には、ホイールモータの回転を停止させてから蛍光ホイールとモータ軸との連結状態を解除し、蛍光ホイールとモータ軸とを連結状態にしてからホイールモータの回転を開始することが開示されている。特許文献２には、所定の回転軸を中心として回転可能な回転体、回転体の回転方向に沿って設けられた蛍光体層、および、回転体を回転軸と直交する方向に移動させる駆動装置を備えた発光装置が開示されている。特許文献１および特許文献２の構成によれば、蛍光体の同じ位置に励起光が照射され続けることがないため、光に対する蛍光体の劣化（蛍光効率の劣化）が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８９８５７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９０６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の構成では、熱伝導率の低い蛍光体層に励起光が照射されると、蛍光体層の照射スポット以外の部分も温度上昇し、蛍光体層全体の温度が上昇する。このため、熱的な蛍光効率の劣化を効果的に抑制するには、蛍光体層全体の放熱性を向上させる必要がある。
【０００７】
そこで本発明は、蛍光効率の低下を抑制して蛍光体の長寿命化を実現する光源装置および投射型表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての光源装置は、光源からの第１の光を波長の異なる第２の光として蛍光発光するように構成された第１の蛍光体および第２の蛍光体と、前記第１の光を前記第１の蛍光体または前記第２の蛍光体に照射させるように切換え可能な切換え手段と、前記切換え手段を制御する制御手段とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としての投射型表示装置は、前記光源装置を有する。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蛍光効率の低下を抑制して蛍光体の長寿命化を実現する光源装置および投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における光源装置の構成図である。
【図２】実施例１におけるレーザー光源および蛍光体ユニットの発光スペクトルを示す図である。
【図３】実施例１におけるダイクロイック偏光ビームスプリッタの特性を示す図である。
【図４】実施例１における蛍光体ユニットの構成図である。
【図５】実施例１におけるレーザー光源の使用時間と蛍光効率との関係を示す図である。
【図６】実施例２におけるレーザー光源の使用時間と蛍光効率との関係を示す図である。
【図７】実施例３におけるレーザー光源の使用時間とレーザー光強度との関係を示す図である。
【図８】実施例４における光源装置の構成図である。
【図９】実施例５における蛍光体ユニットの構成図である。
【図１０】実施例６における投射型表示装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における光源装置の概略構成について説明する。図１は、本実施例における光源装置１（光源手段）の構成図である。光源装置１は、蛍光体（蛍光体層）を用いた光源装置である。光源装置１は、レーザー光源などの固体光源を用いて蛍光体に励起照射することにより蛍光発光し、可視域全域の波長帯域を出力可能な光源装置である。また光源装置１は、液晶表示素子やＤＭＤなどのデバイスを用いたプロジェクタ（投射画像装置）などの光源として適して用いられる。
【００１５】
図１において、１０はレーザー光源（励起光源）、１１はコリメータレンズ、１２はダイクロイック偏光ビームスプリッタ（光分割手段）である。２０はコンデンサレンズ系であり、コンデンサレンズ２１、２２を備えて構成されている。３０は蛍光体（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ）を有する蛍光体ユニット、３１は蛍光体ユニット３０（蛍光体２、３）を冷却する冷却ファン（冷却手段）である。４０は、蛍光体ユニット３０のモータ５や移動装置６、および、冷却ファン３１などを制御する制御装置（制御手段）である。レーザー光源１０から出射した光束（励起光：Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  Ｌｉｇｈｔ）は、コリメータレンズ１１で平行光束に変換される。ダイクロイック偏光ビームスプリッタ１２は、レーザー光源１０の波長帯域の光の偏光方向に応じて透過または反射を選択し、蛍光体ユニット３０からの光を反射する特性を有する。
【００１６】
続いて、図２および図３を参照して、本実施例におけるレーザー光源１０、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ１２、および、蛍光体ユニット３０の特性について説明する。図２は、レーザー光源１０および蛍光体ユニット３０の発光スペクトルを示す図である。図２において、縦軸は発光スペクトルの強度［ａ．ｕ．］、横軸は波長［ｎｍ］をそれぞれ示している。また図２中の実線（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  Ｌｉｇｈｔ）はレーザー光源１０、破線（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ）は蛍光体ユニット３０の発光スペクトルをそれぞれ示している。図３は、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ１２の特性（偏光反射率特性）を示す図である。図３において、縦軸は反射率［％］、横軸は波長［ｎｍ］を示している。また図３中の実線（ｓ）はｓ偏光光、破線（ｐ）はｐ偏光光をそれぞれ示している。
【００１７】
本実施例において、レーザー光源１０は、青帯域の光を出力するように構成されている。また、レーザー光源１０からの光はｐ偏光である。ダイクロイック偏光ビームスプリッタ１２は、レーザー光源１０の波長帯域（青帯域）において、ｐ偏光光を透過する特性を有する。このため、レーザー光源１０からの光は、ダイクロイック偏光ビームスプリッタ１２を透過する。そして、その透過光は、コンデンサレンズ系２０によって蛍光体ユニット３０へ集光される。蛍光体ユニット３０に入射した光の大部分は、レーザー光源１０とは異なる波長の光に変換され、蛍光発光する。一方、蛍光体ユニット３０に入射した光のうち波長変換されない一部の光（すなわち、レーザー光源１０と同じ波長の光）は、拡散反射される。この拡散反射された光は、ランダムな偏光状態となっている。蛍光体ユニット３０からの蛍光（蛍光発光した光）および拡散反射光は、再びコンデンサレンズ系２０を通過し、平行光束となる。
【００１８】
図３に示されるように、蛍光発光した光は、緑帯域および赤帯域の波長であり、かつ、ランダムな偏光状態にある（Ｐ偏光とＳ偏光とが混在する）ため、その光の大部分はダイクロイック偏光ビームスプリッタ１２により反射される。一方、拡散反射光は、青帯域の波長であって、かつ、ランダムな偏光状態にある（Ｐ偏光とＳ偏光とが混在する）ため、Ｓ偏光成分のみがダイクロイック偏光ビームスプリッタ１２により反射し、光源光として出力される。
【００１９】
コンデンサレンズ系２０を構成するレンズの枚数は、蛍光体ユニット３０への集光および蛍光体ユニット３０からの光の取り込み効率の設定に応じて変更可能である。このため、コンデンサレンズ系２０を構成するレンズの枚数は、１枚または２枚以上であってもよい。冷却ファン３１は、高温になる蛍光体ユニット３０を冷却し、蛍光体ユニット３０の温度上昇を抑制する。
【００２０】
続いて、図４を参照して、蛍光体ユニット３０の構成について説明する。図４は蛍光体ユニット３０の構成図であり、図４（ａ）は蛍光体ユニット３０の正面図（入射光の光軸方向から見た図）、図４（ｂ）は斜め側面図（斜め横から見た図）をそれぞれ示している。
【００２１】
図４において、１は金属基板（基板）、２、３は蛍光体（蛍光体層）、４は金属基板１とモータ５との連結部、５はモータ（回転手段）、６は移動装置（切換え手段）である。金属基板１は、円板状の基板である。蛍光体２、３は、光源（レーザー光源１０）からの第１の光（励起光）を波長の異なる第２の光（蛍光）として蛍光発光する。また蛍光体２、３は、それぞれ、互いに分離された（互いに接していない）第１の蛍光体および第２の蛍光体である。蛍光体２、３は、一つの金属基板１の上に形成されている。また蛍光体２、３は、不図示のバインダー（有機体などからなる結合剤）を介して（バインダーの内部に混入した状態で）、金属基板１の上において所定の軸を有する連結部４を中心とした同心円状（円環状）に塗布されている。すなわち蛍光体２、３は、所定の軸（連結部４）を中心として形成された円環状の蛍光体層である。好ましくは、蛍光体２、３は互いに同一の種類の材料から構成される。金属基板１とモータ５とは、連結部４により連結されている。モータ５を駆動することにより、蛍光体２、３が塗布された金属基板１を面内において回転させることができる。モータ５は、所定の軸（連結部４）を中心としての蛍光体２、３（蛍光体２、３が塗布された金属基板１）を回転する。移動装置６は、第１の光を第１の蛍光体（蛍光体２）または第２の蛍光体（蛍光体３）に照射させるように切換え可能な切換え手段である。移動装置６は、例えば、第１の蛍光体および第２の蛍光体を移動する。より具体的には、移動装置６は、第１の蛍光体および第２の蛍光体が塗布された金属基板１、連結部４、および、モータ５を、光軸と直交する方向（円環状の蛍光体の径方向）に移動する。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、移動装置６に代えて、レーザー光源１０（第１の光）を移動する移動装置を切換え手段として用いてもよい。
【００２２】
続いて、図５を参照して、レーザー光源１０の使用時間と蛍光効率（蛍光の変換効率）との関係について説明する。図５は、レーザー光源１０の使用時間と蛍光効率の関係を示す図である。図５において、横軸はレーザー光源１０の使用時間、縦軸は蛍光効率をそれぞれ示している。また図５中の実線４０は本実施例の構成を採用した場合、破線４１は従来構成を採用した場合をそれぞれ示している。ここで蛍光効率とは、蛍光の変換効率であり、第１の光（例えば青色帯域の光）を蛍光体に照射した場合に、第２の光（例えば赤色帯域の光や緑色帯域の光）が蛍光体から出射する割合である。
【００２３】
本実施例において、レーザー光源１０から出射した光は、コンデンサレンズ系２０により集光されて蛍光体ユニット３０に照射される。本実施例では、図５に示されるように、レーザー光源１０の使用時間を第１期間と第２期間に分け、まず、レーザー光源１０の使用開始時を含む第１期間において、レーザー光源１０の光を蛍光体３（内側の蛍光体）に照射する。第１期間において、蛍光体３には強い光が照射されることにより、蛍光体３の温度は上昇し、高温になる。
【００２４】
一方、蛍光体２（外側の蛍光体）は、蛍光体３（内側の蛍光体）に対して、熱的に分離されているため、高温にならない。一般的に、蛍光体は、バインダーを介して金属基板上に塗布されるが、バインダーは高温下で長期間さらされると、蛍光効率が低下する。本実施例の第１期間においては、蛍光体３が高温になり蛍光体３の蛍光効率は劣化する。しかし、蛍光体２は高温にならないため、蛍光体２の蛍光効率は劣化しない。
【００２５】
第１期間が経過する間に、蛍光体３の蛍光効率は徐々に劣化していく。このため本実施例では、蛍光効率が所定量だけ劣化して蛍光効率Ｅ１に達した場合、移動装置６を用いて蛍光体ユニット３０を移動し、コンデンサレンズ系２０による照射対象となる蛍光体を、蛍光体３から蛍光体２に変更する。本実施例において、移動後（変更後）の期間を第２期間とする。これにより、蛍光効率の劣化のない（または劣化の小さい）蛍光体２を用いることにより、蛍光効率を使用開始時（第１期間の最初）の蛍光効率に戻す（または近づける）ことができる。その結果、蛍光体の長寿命化を図ることが可能となる。
【００２６】
以上のように、本実施例では、第１期間および第２期間の全体の期間において、温度に起因して劣化する蛍光効率の寿命を例えば倍程度に延ばすことができるとともに、安定した色味の光源装置を提供することが可能となる。本実施例において、各蛍光体（蛍光体２、３）の光照射時間が略等しくなるように設定されていることが好ましい。また本実施例において、熱的に分離された蛍光体は２つ（蛍光体２、３）であるが、３つ以上の蛍光体を設けてもよい。蛍光体の数が多いほど寿命が長くなるため、より好ましい。また、本実施例において、各蛍光体は完全に分離している（各蛍光体はアルミニウム等の基板を介さない限り、他の蛍光体と繋がっていない）が、その限りではない。例えば、各蛍光体間を、幅が細い蛍光体（好ましくは３〜１０ｍｍ程度）の１０分の１未満（好ましくは５０分の１未満）で接続しても構わない。尚、各蛍光体間が完全に分離されている場合、および、各蛍光体間を前述の幅が細い蛍光体で接続する場合のいずれも、本実施例においては、各蛍光体を実質的に分離している、と称する。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明の実施例２における光源装置について説明する。本実施例は、移動装置６による光照射対象の蛍光体の移動タイミングが実施例１と異なる。蛍光体ユニット３０を含む光源装置１の他の構成は実施例１と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００２８】
図６を参照して、レーザー光源１０の使用時間と蛍光効率との関係について説明する。図６は、レーザー光源１０の使用時間と蛍光効率の関係を示す図である。図６において、横軸はレーザー光源１０の使用時間、縦軸は蛍光効率をそれぞれ示している。また図６中の実線４２は本実施例の構成を採用した場合、破線４１は従来構成を採用した場合をそれぞれ示している。
【００２９】
本実施例では、図６に示されるように、所定の期間ごとに、移動装置６を用いて蛍光体ユニット３０を移動し、コンデンサレンズ系２０により照射対象となる蛍光体を、蛍光体２と蛍光体３との間で交互に変更する。ここで所定の期間とは、一定の期間、所定の動作時、または、ユーザにより設定される任意の期間など、いずれの期間であってもよい。このため、本実施例の構成（実線４２）によれば、従来構成（破線４１）と比較して、蛍光効率の低下を抑制することができる。すなわちレーザー光源１０の使用時間の全体にわたり、温度に起因して劣化する蛍光効率の寿命を例えば倍程度に延ばすことができるとともに、安定した色味の光源装置を提供することが可能となる。
【００３０】
本実施例において、レーザー光源１０からの光照射される蛍光体２、３の切換えタイミングは、レーザー光源１０の電源をオン／オフするときに一致するように設定されることができる。また切換えタイミングは、不図示の表示画像が黒などの目立たないときや、複数の表示モードや表示画像が切り換わるときなど、ユーザが蛍光体を切換えたことを認識しにくいときに設定されることが好ましい。また、切換えタイミングは、例えば１時間ごとや１日ごとでもよく、各蛍光体（蛍光体２、３）の光照射時間が略等しくなるように設定されていることが好ましい。
【実施例３】
【００３１】
次に、本発明の実施例３における光源装置について説明する。本実施例は、制御装置４０が冷却ファン３１およびモータ５の回転数を補正するように構成されている点で、実施例１と異なる。蛍光体ユニット３０を含む光源装置１の他の構成は実施例１と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００３２】
図７は、本実施例におけるレーザー光源の使用時間とレーザー光強度との関係を示す図である。図７において、横軸はレーザー光源１０の使用時間、縦軸はレーザー光強度をそれぞれ示している。図７に示されるように、一般的に、レーザー光源１０は、使用時間の増加に応じて光強度は徐々に劣化する。レーザー光源１０の光強度が使用時間に対して劣化すると、同時に、コンデンサレンズ系２０により蛍光体に集光される光強度も弱くなる。
【００３３】
一般的に、蛍光体は「輝度飽和」という物理特性を有し、蛍光体に照射される光強度が強くなるほど励起光に対して蛍光発光される蛍光効率が低くなる。また、蛍光体は「温度消光」という物理特性を有し、蛍光体の温度が高くなるほど励起光に対して蛍光発光される蛍光効率が低くなる。図７に示されるようにレーザー光源１０の光強度が使用時間に応じて低くなると、蛍光体の「輝度飽和」特性により、蛍光効率が高くなる。更に、レーザー光源１０の光強度が低くなることで蛍光体の温度が低下し、蛍光体の「温度消光」特性により、蛍光効率が高くなる。このため、レーザー光源１０の使用初期時と比較して、蛍光効率が高くなり、励起光に対する蛍光光の比率が高くなる。
【００３４】
そこで本実施例は、これを抑制するため、例えば図５中の第１期間と第２期間との切換えタイミングの際に、制御装置４０は、冷却ファン３１およびモータ５の回転数を適切に補正する。これにより、蛍光体の温度を制御し、蛍光効率を第１期間の初期時の蛍光効率に戻す（または、近づける）ことができる。例えば、制御装置４０は、第１期間と第２期間との切換えタイミングの際に、冷却ファン３１の単位時間当たりの回転数をより小さくするように制御する。また制御装置４０は、冷却ファン３１の回転数をより小さくするとともに、または単独で、モータ５の単位時間当たりの回転数をより小さくするように制御してもよい。
【００３５】
本実施例によれば、蛍光体の切換えタイミングの際に、蛍光体の温度のばらつきを低減する（蛍光体の温度が一定となる）ように制御することができる。このため、蛍光体の切換えタイミングの前後において蛍光効率が変化することなく、より安定した色味の光源装置を提供することができる。
【実施例４】
【００３６】
次に、図８を参照して、本発明の実施例４における光源装置について説明する。図８は、本実施例における光源装置１ａの構成図である。３２は、光源装置１ａからの光を検出する光センサである。本実施例は、光源装置１ａが光（蛍光発光した第２の光）を検出する光センサ３２（光検出手段）を備えている点で、実施例１の光源装置１と異なる。光源装置１ａの他の構成は実施例１の光源装置１と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００３７】
図５または図６に示されるように、蛍光体は、光照射される時間に応じて蛍光効率が劣化する。このため本実施例では、制御装置４０は、光センサ３２を用いて光源装置１ａから出射した光（第２の光）の帯域ごとの光強度を実際に測定して蛍光効率を評価する。そして制御装置４０は、測定結果に基づいて、光照射される蛍光体２、３の切換えを行うように移動装置６を制御する。例えば、制御装置４０は、第１の光を第１の蛍光体（蛍光体２）に照射させている状態で、光センサ３２を用いて蛍光効率が所定値以下であることが検出された場合、制御装置４０は、第１の光を第２の蛍光体（蛍光体３）に照射させるように移動装置６を制御する。また好ましくは、蛍光体２、３の切換えタイミングの際に、冷却ファン３１またはモータ５の単位時間当たりの回転数を制御する（蛍光体の温度を制御する）ことで、蛍光効率を所望の効率に制御する。
【００３８】
本実施例によれば、蛍光体の切換えタイミングの際に、光センサ３２により実際の光強度を検出し、蛍光体の温度のばらつきを低減するように、より高精度に制御することができる。このため、蛍光体の切換えタイミングの前後において蛍光効率が変化することなく、より安定した色味の光源装置を提供することができる。
【実施例５】
【００３９】
次に、図９を参照して、本発明の実施例５における光源装置（蛍光体ユニット）について説明する。図９は蛍光体ユニット３０ａの構成図であり、図９（ａ）は蛍光体ユニット３０ａの正面図（入射光の光軸方向から見た図）、図９（ｂ）は斜め側面図（斜め横から見た図）をそれぞれ示している。蛍光体ユニット３０ａ以外の光源装置の構成は、実施例１と同様である。
【００４０】
図９において、５０は金属基板（第１の基板）、５２は金属基板５０の前側（レーザー光源１０側）に配置された金属基板（第２の基板）である。５１は金属基板５０に設けられた蛍光体（第１の蛍光体）、５３は金属基板５２に設けられた蛍光体（第２の蛍光体）である。このように本実施例において、蛍光体５１は、金属基板５０の上に形成されており、蛍光体５３は、金属基板５０とは分離して設けられた金属基板５２の上に形成されている。
【００４１】
４は金属基板５０、５２とモータ５との連結部、５はモータ、６は移動装置である。蛍光体５１、５３は、不図示のバインダー（結合剤）を介して、金属基板５０、５２のそれぞれの上において連結部４を中心とした同心円状（円環状）に塗布されている。また蛍光体５１、５３は、互いに接していない（分離している）。好ましくは、蛍光体５１、５３は互いに同一の種類の材料から構成される。金属基板５０、５２とモータ５とは、連結部４により連結されている。モータ５を駆動することにより、蛍光体５１、５３が塗布された金属基板５０、５２のそれぞれを面内において回転させることができる。
【００４２】
本実施例では、温度に起因して劣化する蛍光効率の寿命を例えば倍程度に延ばすことができるとともに、安定した色味の光源装置を提供することが可能となる。本実施例において、各蛍光体（蛍光体５１、５３）の光照射時間が略等しくなるように設定されていることが好ましい。また本実施例において、熱的に分離された蛍光体（金属基板）は２つ（蛍光体５１、５３）であるが、３つ以上の蛍光体（金属基板）を設けてもよい。蛍光体の数が多いほど寿命が長くなるため、より好ましい。
【実施例６】
【００４３】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例６における投射型表示装置について説明する。図１０は、本実施例における投射型表示装置１０００（プロジェクタ）の構成図であり、光変調素子として反射型液晶パネルが用いられている。図１０において、１００は光源（光源装置１または光源装置１ａに相当）、２００は照明光学系、３００は色分離合成光学系、および、４００は投射光学系である。光源１００は照明光学系２００に向けて光を出射する。照明光学系２００は、光源１００からの光を照明する。色分離合成光学系３００は、照明光学系２００からの照明光に対して色分離および色合成を行う。投射光学系４００は、色分離合成光学系３００からの合成光を投射する。
【００４４】
色分離合成光学系３００において、３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂは、それぞれ、赤用、緑用、青用の光変調素子（赤用、緑用、青用の反射型液晶パネル）を備えた反射型液晶パネルユニットである。また、３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂは、それぞれ、赤用、緑用、青用の波長板（１／４波長板）を備えた波長板ユニットである。なお本実施例では、反射型液晶パネルユニット３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂのそれぞれに含まれる光変調素子として反射型液晶パネルが用いられているが、これに限定されるものではない。例えば、光変調素子として透過型液晶パネルを用いてもよい。本実施例は、反射型液晶パネルの数に関わらず、単板式や３板式などのいずれの投射型表示装置にも適用可能である。
【００４５】
このように各実施例において、光源装置は、光源からの第１の光を波長の異なる第２の光として蛍光発光するように構成された、互いに分離された第１の蛍光体および第２の蛍光体を有する。また光源装置は、第１の光を第１の蛍光体または第２の蛍光体に照射させるように切換え可能な切換え手段、および、切換え手段を制御する制御手段を有する。
【００４６】
好ましくは、図５に示されるように、制御手段は、第１の期間において、第１の光を第１の蛍光体に照射させた後、第２の期間において、第１の光を第２の蛍光体に照射させるように切換え手段を制御する。または、好ましくは、図６に示されるように、制御手段は、所定の期間ごとに、第１の光を第１の蛍光体または第２の蛍光体に交互に照射させるように切換え手段を制御する。
【００４７】
好ましくは、制御手段は、第１の光を第１の蛍光体から第２の蛍光体に照射させるように切換えるタイミングの際に、蛍光効率の変化を低減するように、回転手段の単位時間当たりの回転数を変更する。また好ましくは、制御手段は、第１の光を第１の蛍光体から第２の蛍光体に照射させるように切換えるタイミングの際に、蛍光効率の変化を低減するように、冷却手段のファンの単位時間当たりの回転数（冷却能力）を変更する。また好ましくは、制御手段は、第１の光を第１の蛍光体から第２の蛍光体に照射させるように切換えるタイミングの際に、光源のレーザー出力を高める。これにより、切換えタイミング前後における蛍光効率の変化を低減する（より好ましくは、蛍光効率を一定に保持する）ことができ、安定した色味を出力することが可能となる。また好ましくは、第１の光は青色帯域の光であり、第２の光は緑色帯域または赤色帯域の光である。
【００４８】
各実施例によれば、蛍光効率の低下を抑制して蛍光体の長寿命化を実現する光源装置および投射型表示装置を提供することができる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
２、５１    蛍光体（第１の蛍光体）
３、５３    蛍光体（第２の蛍光体）
６          移動装置（切換え手段）
４０        制御装置（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１０】
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【図４】
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【図９】
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