照明装置及投影机的制作方法_3

文档序号:9620762阅读:来源:国知局
要是2以上即可,更优选设为3以上。检测图形51由于通过在与形成光扩散层49的工序独立的工序中印刷具有遮光性的最佳材料而构成,所以具有充分的遮光性。
[0101]另一方面,光扩散层49通过例如用印刷机丝网印刷在树脂中渗入了玻璃粉末(玻璃粉)的墨并进行焙烧而使树脂固化来形成。光的扩散程度例如依赖于玻璃粉末的粒子直径、形状(是球形还是不规则形状)、玻璃的折射率、密度、树脂的折射率、树脂的膜厚。以树脂在所使用的波长下不劣化为条件。由于因扩散层的透射损失而产生热,所以期望耐热温度高的树脂。因而,在本实施方式中,例如使用硅树脂。另外,作为配置上述树脂的方法,也可以取代印刷而使用基于模具的注射模塑成形。
[0102]另外,期望构成上述旋转板48的圆板也与树脂同样,是对光无劣化、耐热温度高的构成(例如,所谓白板玻璃)。
[0103]另外,光扩散层49不限于上述制法,也可以通过在玻璃表面实施结霜加工而形成。另外,也可以通过转印(压印)微细图形而形成。或者,也可以通过玻璃粉末的熔接例如使比旋转板48熔点低的玻璃半熔融而形成。
[0104]作为驱动马达50,例如使用无刷DC马达。驱动马达50通过使旋转板48沿圆周方向旋转,使蓝色光B对于光扩散层49的照射位置变动。由此,可以提高蓝色光B的光扩散效果,并且也提高光扩散元件44的散热效果。然后,由该光扩散元件44扩散后的蓝色光B入射于镜体部件35。另外,驱动马达50与控制装置C0NT电连接,其驱动被进行控制。控制装置C0NT检测驱动马达50的旋转状态(例如,旋转方向、转速等)。另外,作为驱动马达50的旋转状态的检测方法,例如可以例示使用霍尔元件的方法和/或检测在驱动线圈流过的电流、电压的方法。
[0105]在本实施方式中,控制装置C0NT与驱动马达50及阵列光源41的驱动控制相对应。例如,控制装置C0NT在检测到旋转板48的旋转停止了的情况下,中止阵列光源41的驱动。由此,通过在旋转板48不旋转的状态下出射激光,来防止旋转板48烧损这样的不良状况的发生。
[0106]镜体部件35使由光扩散元件44扩散了的蓝色光B向积分光学系统45反射。由镜体部件35反射后的蓝色光B入射于积分光学系统45。
[0107]积分光学系统45将蓝色光B的亮度分布(照度分布)均一化,其包括例如透镜阵列45a及透镜阵列45b。这些透镜阵列45a及透镜阵列45b包括多个透镜以阵列状排列而成的结构。另外,作为积分光学系统45,不限于这样的透镜阵列45a及透镜阵列45b,也可以使用例如棒状积分器等。并且,通过穿过该积分光学系统45而亮度分布均一化了的蓝色光B入射于偏振变换元件46。
[0108]偏振变换元件46使蓝色光B的偏振方向一致,其包括例如使偏振分离膜和相位差板组合而成的结构。并且,通过穿过该偏振变换元件46而偏振方向一致成了例如P偏振的蓝色光Bp入射于重叠光学系统47。
[0109]重叠光学系统47使从积分光学系统45射出的多个光束在光调制装置等的被照明区域上相互重叠,其包括至少1块以上的重叠透镜47a。蓝色光B通过该重叠光学系统47重叠,由此其亮度分布(照度分布)被均一化,并且绕其光线轴的轴对称性提高。并且,通过该重叠光学系统47重叠后的蓝色光B入射于图1所示的第3偏振分离镜9c。
[0110]在具有以上的结构的第2照明装置4中,能够向图1所示的第3偏振分离镜9c射出被调整为具有均一的亮度分布(照度分布)的蓝色光B,作为第2照明光。
[0111]另外,第2照明装置4不一定限于图3所示的结构,例如也可以形成为下述结构:在准直光学系统42与会聚光学系统43A之间的光路中,配置了调整蓝色光B的光斑直径的远焦光学系统和/或将蓝色光B的强度分布变换为均一的状态(所谓礼帽分布)的均化光学系统等。
[0112]但是,在如上所述旋转板48产生了任何异常的情况下,激光会以不扩散的状态、即不怎么扩展的状态入射于积分光学系统45。积分光学系统45是包含多个透镜以阵列状配置而成的透镜阵列45a、45b的构造。因此,在激光不扩散的情况下,由于光束仅入射于透镜阵列45a、45b的一部分,所以各光调制装置5R、5G、5B间的照明的均一性会丧失,显示质量有可能下降。
[0113]在投影机1中,即使使用者例如窥视投射光学系统7,如果是通常工作时,则也将看到按照透镜阵列的单元数量的光源。即,通过增加分散光源的数量,可避免强激光入射于使用者的眼睛。另一方面,在如上所述扩散板未有效地起作用的情况下,由于激光的光束仅入射以透镜阵列45a、45b的一部分,所以分散光源的数量减少,使用者有可能直接观看到强激光。
[0114]相对于此,在本实施方式所涉及的第2照明装置4中,基于从检测器52发送的检测结果(输出的信号),控制装置C0NT控制阵列光源41的驱动。在本实施方式中,控制装置C0NT在旋转板48产生任何异常的情况下,停止阵列光源41的驱动。
[0115]图5是表示检测器52的主要部分结构的图。
[0116]检测器52包括所谓的光遮断器,如图5所示,具备框部52a、发光元件(第2光源)52b和受光元件52c。
[0117]框部52a以下述方式进行保持:将发光元件52b配置在旋转板48的光出射面侧(形成有光扩散层49的面侧),并且将受光元件52c配置在旋转板48的光入射面侧(形成有检测图形51的面侧),该发光元件52b及受光元件52c成为相互相对的状态。另外,发光元件52b及受光元件52c以挟持检测图形51的方式配置。
[0118]在本实施方式中,发光元件52b例如包括发光二极管(LED)。另外,受光元件52c包括例如光电二极管或者光电晶体管。
[0119]发光元件52b射出与从半导体激光器41a射出的蓝色光B不同的波段的光(例如,近红外线的700nm?lOOOnm)。通过使用这样的近红外线的波段的光,能够获得高发光效率。另外,通过具备射出与阵列光源41独立的波段的光的发光元件52b,能够使各光源的功能分离。因此,能够向外部良好地射出来自阵列光源41的激光。
[0120]在本实施方式中,作为受光元件52c,使用对近红外线具有高受光灵敏度的硅的光电二极管。另外,在本实施方式中,由于从半导体激光器41a射出的蓝色光B是可见光,所以在受光元件52c的表面配置有切断可见光且透射近红外线的过滤器53。据此,即使在从半导体激光器41a射出的蓝色光B的漏光入射到了受光元件52c的情况下,也能够切断。因此,能够防止受光元件52c的误检测的发生。
[0121]另外,也可以通过取代上述过滤器53,或者与上述过滤器53组合,在发光元件52b与受光元件52c间的光路上设置例如遮光部件、孔径光圈等,来防止检测光(近红外光)以外的光的影响波及到受光元件52c。
[0122]接着,参照图6说明检测器52检测来自检测图形51的光的方法。图6是概念地表示检测器52检测的信号的波形的图,图6(a)是表示正常状态的信号的图,图6(b)是表示图形的一部分缺损了的情况下的信号的图,图6(c)是表示旋转板48脱落了的情况下的信号的图。
[0123]旋转板48伴随着驱动马达50的旋转驱动而旋转。此时,检测器52的受光元件52c检测周期的信号。由受光元件52c检测的信号在例如光被遮挡的情况下成为低电平,在光入射到了受光元件52c的情况下成为高电平。在该情况下,如果旋转板48正常地进行旋转工作,则如图6(a)所示,受光元件52c检测到高电平和低电平周期地连续的信号。
[0124]另一方面,在旋转板48产生了任何异常的情况下(例如,在旋转板48产生裂纹和/或切口的情况下或者旋转板48从旋转轴50a脱落了的情况下),成为在检测的信号的图形的至少一部分缺损了低电平的状态。
[0125]在旋转板48产生了裂纹和/或切口的情况下,在遮光图形51a的一部分也会产生缺损部分。在这样的遮光图形51a的缺损部分穿过了发光元件52b与受光元件52c间的情况下,由于检测光通过缺损部分,会产生高电平的检测时间比正常时要长的区间。因此,如图6(b)所示,受光元件52c检测到至少部分地高电平连续的不规则周期的信号。
[0126]另一方面,在旋转板48从旋转轴50a脱落了的情况下,遮光图形51a不通过发光元件52b与受光元件52c间。因此,成为对受光元件52c始终入射检测光的状态。因此,受光元件52c如图6(c)所示,连续地检测到仅高电平的信号。
[0127]在本实施方式中,检测器52根据从检测图形51接受的光检测预定的信号,将检测到的信号发送给控制装置C0NT。控制装置C0NT基于从检测器52发送的图6 (a)至(c)所示的信号,判别旋转板48的状态。
[0128]控制装置C0NT在例如接收到图6 (a)所示的信号的情况下,判断为旋转板48未产生异常。在该情况下,控制装置C0NT继续驱动阵列光源41。
[0129]另一方面,控制装置C0NT在例如接收到图6(b)或者图6(c)所示的信号的情况下,判断为旋转板48产生了异常。在该情况下,控制装置C0NT停止阵列光源41的驱动。另夕卜,在本实施方式中,控制装置C0NT也检测驱动马达50的旋转状态。因此,控制装置C0NT在使阵列光源41的驱动停止了的定时,停止驱动马达50的旋转。
[0130]另外,由于作为检测器52检测的信号,使用高电平和低电平周期地反复的信号,所以在假若检测器52中的发光元件52b或者受光元件52c故障了的情况下,不会产生周期的检测信号。控制装置C0NT在检测器52故障了的情况下也使阵列光源41的驱动停止。因此,通过在检测器52的故障时也使阵列光源41的驱动停止,来防止在无法检测旋转板48的异常的状态下持续照射激光。
[0131]这样,根据本实施方式,由于在与来自阵列光源41的光入射于光扩散层49的位置不同的位置设置有检测图形51,所以从光扩散层49射出的光与经由检测图形51的检测光不混合。因此,可防止由光扩散层49扩散后的光被检测图形51妨碍这样的不良状况的发生。另外,由于是在旋转板48印刷检测图形51这样简便的结构,所以能够实现低成本化。因此,第2照明装置4成为即使旋转板48是透射型或者反射型的任一构造,检测方法也不受制约,通过良好地检测来自检测图形51的光,可以检测在旋转板48产生的不良状况(缺损和/或脱落)的通用性优异的照明装置。另外,在投影机1中,通过具备第2照明装置4,成为低成本且可以良好地检测旋转板48的不良状况的可靠性高的装置。
[0132]另外,若旋转板48的旋转停止,则激光以在旋转板48的1点会聚的状态入射,光扩散层49或者玻璃基板有可能破损。根据本实施方式,通过中止激光的照射,能够防止因旋转板48的破损和/或脱落而导致未扩散的激光向主体的外部射出的情况于未然。
[0133]第2实施方式
[0134]接着,说明第2实施方式所涉及的光扩散元件。在上述实施方式中,例举了检测图形51包括具有遮光性的遮光图形51a的情况,但是本实施方式的不同点在于使用例如光扩散层的一部分作为检测图形。另外,除此以外的构成与上述第1实施方式相同。因此,关于与上述实施方式相同的构成及
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