旋转轮、光源装置、投影仪及旋转轮的制造方法

专利名称：旋转轮、光源装置、投影仪及旋转轮的制造方法
技术领域：
本发明涉及旋转轮、光源装置、投影仪及旋转轮的制造方法。
背景技术：
当今，作为将个人计算机的画面、视频图像以及由存储于存储卡等中的图像数据形成的图像等向屏幕进行投影的图像投影装置的数据投影仪被广泛使用。该投影仪将从光源射出的光聚光于被称为DMD (digital micromirror device,数字微镜器件)的微镜显示元件或液晶板，将彩色图像显示在屏幕上。 并且，伴随着个人计算机、DVD播放器等影像设备的普及，投影仪的用途扩大到从业务用演示到家庭使用。在这样的投影仪中，在过去，以高亮度的放电灯为光源成为主流，而近年来，不断开发并提出了采用激光二极管等半导体发光元件作为光源的方案。例如，提出了下述的光源装置和具有该光源装置的投影仪，该光源装置具有激励光源和荧光轮(旋转板)，该激励光源射出由激光二极管产生的蓝色波段光，该荧光轮通过马达而被旋转驱动，具有吸收从该激励光源射出的光并将其变换为可见光的荧光体层。在日本特开2004-197922号公报中，公开有下述的振动防止装置，在该振动防止装置中，为了使色轮这样的旋转盘在旋转时的重量平衡均匀、抑制振动，在设置于旋转盘的盘状容器中收纳有硬化性的液体，能够有效地消除旋转盘的振动。但是，上述专利文献I的方案采用下述结构，即，设置使色轮在旋转轴的前端进行连结的、作为盘状容器的由轮毂(hub)构成的部件，并向该轮毂注入粘接剂。这将导致部件数量的增加和制造工序的增加，从而使制造成本上升。另外，由于设置轮毂，当配置用来使激励光有效地向轮的激励光源侧聚光的由聚光透镜等构成的透镜组件时，需要确保透镜组件与轮毂之间的空间来进行配置，存在导致大型化的课题。

发明内容
本发明的旋转轮为圆板形状，其特征在于，具备荧光发光区域，该荧光发光区域沿上述圆板形状的周缘设有荧光体；环状的台阶部，该环状的台阶部以形成上述荧光发光区域的面作为基准面，相对于该基准面形成为台阶状；以及平衡修正材料，设置在上述台阶部；在上述台阶部设置上述平衡修正材料，以使该旋转轮旋转时的旋转平衡均匀。另外，本发明的光源装置的特征在于，具备
上述本发明的旋转轮；向上述旋转轮照射光的激励光源；以及与上述旋转轮连结并使该旋转轮旋转的轮马达。此外，本发明的投影仪的特征在于，具备光源装置；显示元件；光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向上述显示元件导光；投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像投影到屏幕上；以及
投影仪控制机构，控制上述光源装置、显示元件；上述光源装置是具备发出红色波段光的光源、发出蓝色波段光的光源、以及发出绿色波段光的光源来作为多个光源的上述本发明的光源装置。此外，本发明的旋转轮的制造方法，在机械加工中使基板成为圆板形状，上述旋转轮具备荧光发光区域，该荧光发光区域沿上述圆板形状的周缘设有荧光体；环状的台阶部，该环状的台阶部以上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的面作为基准面，相对于该基准面形成为台阶状；以及平衡修正材料，设置在上述台阶部；在上述圆板形状的基板的机械加工时，形成上述台阶部。另外，本发明的旋转轮的制造方法，在机械加工中使金属制且为薄板的基板成为圆板形状，上述旋转轮具备荧光发光区域，该荧光发光区域沿上述圆板形状的周缘设有荧光体；环状的台阶部，该环状的台阶部以上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的面作为基准面，相对于该基准面形成为台阶状；以及平衡修正材料，设置在上述台阶部；在上述圆板形状的基板的机械加工时，以上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的平面为基准，将该旋转轮弯折规定角度，从而形成上述台阶部。在下面的描述中给出本发明的优点，这些优点可根据该描述而明显得出，或通过实施本发明而得知。通过在后面特别给出的方法和组合，可得知本发明的优点。


以下附图示出本发明，结合上面给出的概述和下面给出的实施例的具体描述，来说明本发明的实施例并用于解释本发明的原理。图I为表示本发明的实施方式的投影仪的外观立体图。图2为表示本发明的实施方式的投影仪的功能模块的图。图3为表示本发明的实施方式的投影仪的内部的平面示意图。图4A为表示本发明的实施方式的荧光发光装置的平面图。图4B为从图4A的IVb-IVb剖面线观察到的本发明的实施方式的荧光发光装置的剖视图。
图5为本发明的实施方式的荧光轮的立体图。图6A为本发明的实施方式的变形例的荧光发光装置的平面图。图6B为从图6A的VIb-VIb剖面线观察到的本发明的实施方式的荧光发光装置的首1J视图。图7为本发明的实施方式的变形例的荧光轮的立体图。图8为本发明的实施方式的荧光发光装置的重量平衡调整工序的流程图。
具体实施例方式以下，根据附图对本发明的实施方式进行具体说明。图I为投影仪10的外观立体图。另外，在本实施方式中，投影仪10的左右表示相对于投影方向的左右方向，前后表示相对于投影仪10的屏幕侧方向和光束的行进方向的前后方向。 如图I所示，投影仪10基本为长方体形状。该投影仪10在构成投影仪壳体的前方的侧板的正面面板12的侧方，具有覆盖投影口的透镜盖19。该正面面板12设有多个吸气孔18。另外，投影仪10具备未图示的用来接收来自摇控器的控制信号的Ir接收部。此外，在壳体的顶面面板11上设有键/指示部37。该键/指示部37配置有电源开关键、通报电源的通或断的电源指示器、切换投影的开关的投影开关键、当光源组件、显示元件或控制电路等过热时进行通报的过热指示器等键、指示器。并且，在壳体的背面，在背面面板设有USB端子、输入模拟RGB影像信号的影像信号输入用的D-SUB端子、S端子、RCA端子。另外，在该壳体的背面，设有设置声音输出端子等的输入输出连接部以及电源适配器插头等的各种端子20。此外，在背面面板上形成有多个吸气孔。另外，在作为未图示的壳体侧板的右侧面板、以及图I所示的侧板即左侧面板15，分别形成有多个排气孔17。另外，在左侧面板15的背面面板附近的角部，也形成有吸气孔18。下面，通过图2的功能模块图，对投影仪10的投影仪控制机构进行说明。投影仪控制机构由控制部38、输入输出接口 22、图像变换部23、显示编码器24、显示驱动部26等构成。该控制部38进行投影仪10内的各电路的动作控制。另外，该控制部38由CPU、固定地存储各种设定等的动作程序的ROM、以及用作工作存储器的RAM等构成。并且，通过该投影仪控制机构，从输入输出连接部21输入的各种规格的图像信号经由输入输出接口 22、系统总线(SB)，由图像变换部23进行变换以使得统一为适合于显示的规定格式的图像信号。然后，将变换后的各种规格的图像信号输出给显示编码器24。此外，显示编码器24将被输入的图像信号展开并存储到视频RAM25中，并根据该视频RAM25的存储内容生成视频信号，输出给显示驱动部26。显示驱动部26作为显示元件控制机构而发挥功能，与从显示编码器24输出的图像信号相对应地以适合的帧速率对作为空间光调制元件(SOM)的显示元件51进行驱动。从光源组件60射出的光束经由光源侧光学系统170照射到显示元件51。并且，该投影仪10通过显示元件51的反射光形成光学图像，经由前述的投影侧光学系统220，将图像投影显示于未图示的屏幕。另外，该投影侧光学系统220的可动透镜组235通过透镜马达45被进行用于变焦(zoom)调整、对焦(focus)调整的驱动。
另外，图像压缩/扩展部31进行如下记录处理，即通过ADCT和哈夫曼(huffman)编码等处理，将图像信号的亮度信号和色差信号进行数据压缩，并依次写入作为可自由装拆的记录介质的存储卡32中。并且，图像压缩/扩展部31，在再现模式时读出在存储卡32中记录的图像数据，以I个帧为单位，将构成一系列动态图像的各个图像数据进行扩展。并且，将该图像数据经由图像变换部23输出给显示编码器24，使得能够根据存储于存储卡32中的图像数据进行动态图像等的显示。来自由设置于壳体的顶面面板11的主键和指示器等构成的键/指示部37的操作信号被直接送到控制部38。另外，来自摇控器的键操作信号由Ir接收部35进行接收，由Ir处理部36进行了解调的码信号被输出到控制部38。
另外，控制部38经由系统总线(SB)与声音处理部47连接。该声音处理部47具备PCM音源等音源电路，在投影模式和再现模式时对声音数据进行模拟处理，驱动扬声器48进行扩音放音。此外，控制部38对作为光源控制机构的光源控制电路41进行控制。该光源控制电路41分别对光源组件60的红色光源装置、绿色光源装置和蓝色光源装置的发光进行控制，以使得在图像生成时所要求的规定波段的光从光源组件60射出。另外，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43进行温度检测，该温度检测基于设置于光源组件60等的多个温度传感器而进行。根据该温度检测的结果对冷却风扇的旋转速度进行控制。另外，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43利用计时器等，即使在投影仪主体的电源关断后，仍使冷却风扇的旋转持续。另外，控制部38还通过温度传感器的温度检测结果，进行将投影仪主体的电源关断等的控制。接着，对该投影仪10的内部结构进行说明。图3为表示投影仪10的内部结构的平面示意图。该投影仪10如图3所示的那样，在右侧面板14的附近具有控制电路基板241。该控制电路基板241具有电源电路|旲块、光源控制|旲块等。另外，投影仪10在控制电路基板241的侧方、即在投影仪壳体的大致中央部分具有光源组件60。另外，投影仪10在光源60和左侧面板15之间具有光学系统组件160。光源组件60具备激励光照射装置70，该激励光照射装置70在投影仪壳体的左右方向的大致中央部分，设置在背面面板13附近。另外，光源组件60具备在从该激励光照射装置70射出的光束的光轴上、设置在正面面板12附近的荧光发光装置100的绿色光源装置80。此外，光源组件60具备以与从该荧光发光装置100射出的光束平行的方式设置在正面面板12附近的蓝色光源装置300。此外，光源组件60具备设置在激励光照射装置70和荧光发光装置100之间的红色光源装置120。另外，光源组件60还具备导光光学系统140，在该导光光学系统140以使来自荧光发光装置100的射出光、来自红色光源装置120的射出光、来自蓝色光源装置300的射出光的光轴分别成为同一光轴的方式进行变换，将各色光聚光于作为规定的一面的光通道175的入射口。绿色光源装置80的激励光照射装置70具备以使光轴与背面面板13平行的方式设置的基于半导体发光元件的激励光源71。另外，激励光照射装置70具备反射镜组75，该反射镜组75将来自激励光源71的射出光的光轴向正面面板12方向进行90度变换。此外，激励光照射装置70具备聚光透镜78，该聚光透镜78将由反射镜组75反射的来自激励光源71的射出光聚光。另外，激励光照射装置70具备设置于激励光源71和右侧面板14之间的热沉81。在激励光源71中，3行8列的共计24个作为半导体发光元件的蓝色激光二极管呈矩阵状排列。在各蓝色激光二极管的光轴上，分别设置有作为聚光透镜的准直透镜73，该准直透镜73将来自各蓝色激光二极管的射出光变换为平行光。另外，在反射镜组75中，多个反射镜呈阶梯状排列，将从激励光源71射出的光束的截面积在一个方向上缩小并向聚光透镜78射出。在热沉81和背面面板13之间设置有冷却风扇261。通过该冷却风扇261和热沉81对激励光源71进行冷却。另外，在反射镜组75和背面面板13之间也设置有冷却风扇261。通过该冷却风扇261对反射镜组75、聚光透镜78进行冷却。作为绿色光源装置80的荧光发光装置100以与正面面板12平行的方式设置。荧光发光装置100具备以与来自激励光照射装置70的射出光的光轴正交的方式设置的作为旋转轮的荧光轮101。另外，荧光发光装置100具备旋转驱动该荧光轮101的轮马达110。 此外，该荧光发光装置100具备聚光透镜组111，该聚光透镜组111将从荧光轮101向背面面板13方向射出的光束聚光。荧光轮101为圆板状的金属基材。荧光轮101形成有将来自激励光源71的射出光作为激励光而射出绿色波段的荧光的环状的荧光发光区域。荧光轮101被用作接收激励光而发出荧光的荧光板。另外，在包含荧光发光区域的荧光轮101的激励光源71侧的表面，通过利用银蒸镀等进行镜面加工而形成对光进行反射的反射面，在该反射面上敷设有绿色突光体层。此外，向荧光轮101的绿色荧光体层照射的来自激励光照射装置70的射出光对绿色荧光体层中的绿色荧光体进行激励。另外，从绿色荧光体向全方位进行荧光发光的光束直接向激励光源71侧射出，或通过荧光轮101的反射面反射后射出到激励光源71侦U。此外，未被荧光体层的荧光体吸收而照射到金属基材的激励光被反射面反射，再次射入荧光体层，对荧光体进行激励。由此，通过使荧光轮101的表面为反射面，能够提高从作为绿色光源的激励光源71射出的激励光的利用效率，能够更加明亮地发光。另外，在荧光轮101的反射面向荧光体层侧反射的激励光中，未被荧光体吸收而向激励光源71侧射出的激励光透射过后述的第I 二向色镜141，而荧光被第I 二向色镜141反射。因此，激励光不射出到外部。另外，在轮马达110和正面面板12之间设置有冷却风扇261。通过该冷却风扇261对荧光轮101进行冷却。另外，关于荧光轮101的结构以及使荧光轮101的旋转平衡稳定的结构，将在后面描述。红色光源装置120具备以使光轴与激励光源71平行的方式设置的红色光源121。另外，红色光源装置120具备将来自红色光源121的射出光聚光的聚光透镜组125。另外，该红色光源装置120以使光轴与来自激励光照射装置70的射出光和从荧光轮101射出的绿色波段光交叉的方式设置。另外，红色光源121是作为发出红色波段光的半导体发光元件的红色发光二极管。此外，红色光源装置120具备在红色光源121的右侧面板14侧设置的热沉130。另外，在热沉130和正面面板12之间设置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261对红色光源121进行冷却。
蓝色光源装置300具备以与来自荧光发光装置100的射出光的光轴平行的方式设置的蓝色光源301。另外，蓝色光源装置300具备将来自蓝色光源301的射出光聚光的聚光透镜组305。并且，该蓝色光源装置300以使光轴与来自红色光源装置120的射出光交叉的方式设置。此外，蓝色光源301是作为发出蓝色波段光的半导体发光元件的蓝色发光二极管。此外，蓝色光源装置300具备在蓝色光源301的正面面板12侧设置的热沉310。在热沉310和正面面板12之间设置有冷却风扇261，通过该冷却风扇261对蓝色光源301进行冷却。
并且，导光光学系统140由使红色、绿色、蓝色波段的光束聚光的聚光透镜、将各色波段的光束的光轴变换为同一光轴的二向色镜等构成。具体来说，在从激励光照射装置70射出的蓝色波段光和从荧光轮101射出的绿色波段光的光轴、以及从红色光源装置120射出的红色波段光的光轴相交叉的位置设有第I二向色镜141。该第I 二向色镜141使蓝色和红色波段光透射,将绿色波段光反射而将该绿色光的光轴向左侧面板15方向进行90度变换。此外，在从蓝色光源装置300射出的蓝色波段光的光轴和从红色光源装置120射出的红色波段光的光轴相交叉的位置设置有第2 二向色镜148。该第2 二向色镜148使蓝色波段光透射，将绿色和红色波段光反射而将该绿色光和红色光的光轴向背面面板13方向进行90度变换。另外，在第I 二向色镜141和第2 二向色镜148之间设置有聚光透镜。另外，在光通道175的附近设置有将光源光向光通道175的入射口聚光的聚光透镜173。光学系统组件160具备位于激励光照射装置70的左侧方的照明侧模块161。另夕卜，光学系统组件160具备位于背面面板13和左侧面板15相交叉的位置的附近的图像生成模块165。此外,光学系统组件160具备位于导光光学系统140和左侧面板15之间的投影侧模块168。光学系统组件160通过该3个模块构成为大致-字状。该照明侧模块161具备将从光源组件60射出的光源光向图像生成模块165所具有的显示元件51导光的光源侧光学系统170的一部分。作为该照明侧模块161所具有的光源侧光学系统170，具有使从光源组件60射出的光束成为均匀强度分布的光束的光通道175、将从光通道175射出的光聚光的聚光透镜178、将从光通道175射出的光束的光轴向图像生成模块165的方向进行变换的光轴变换镜181等。图像生成模块165具备作为光源侧光学系统170的聚光透镜183,该聚光透镜183将由光轴变换镜181反射后的光源光向显示元件51聚光。另外，图像生成模块165具有照射镜185，该照射镜185以规定的角度将透射过该聚光透镜183的光束向显示元件51照射。另外，图像生成模块165具备构成显示元件51的DMD。在该显示元件51和背面面板13之间，设置用于对显示元件51进行冷却的热沉190，通过该热沉190对显示元件51进行冷却。另外，在显示元件51的正面附近，设置有作为投影侧光学系统220的聚光器透镜(condenser lens)195。投影侧模块168具有将在显示元件51反射的导通光(on light)向屏幕投放的投影侧光学系统220的透镜组。该投影侧光学系统220具备内置于固定镜筒的固定透镜组225。另外，图像生成模块165具备内置于可动镜筒的可动透镜组235。另外，投影侧模块168通过以上的结构，构成具有变焦功能的可变焦点型透镜。投影侧模块168通过利用透镜马达45来移动可动透镜组235，能够进行变焦调整、对焦调整。
下面通过附图，对作为光源装置的旋转轮即荧光轮101的结构、以及使荧光轮101的旋转平衡稳定的结构进行说明。另外，当在荧光轮101的荧光发光区域IOla—面敷设有荧光体层时，可以认为荧光轮101的旋转平衡受损的原因例如在于，由于在将荧光体层敷设于荧光发光区域IOla时的敷设不均匀，导致荧光轮101的重量平衡不均匀。图4A、图4B为作为投影仪10的光源装置的荧光发光装置100的一个例子的说明图。图4A为本发明的实施方式的荧光发光装置的平面图。图4B为从图4A的IVb-IVb剖面线观察到的本发明的实施方式的荧光发光装置的剖视图。荧光轮101如图4A所示的那样，是圆板状的厚度约为O. 5mm的薄板金属基材。荧光轮101形成将来自激励光源71的射出光作为激励光而射出绿色波段的荧光的环状的荧光发光区域101a，被用作接收激励光而进行荧光发光的荧光板。此外，荧光轮101是这样的旋转轮，即，在中央处具有孔，如图4B所示的那样，在该孔中压入轮马达Iio的马达轴110a，或通过粘接件等与轮马达110连接，与马达轴IlOa联 动而旋转。此外，本发明的荧光轮101采用这样的结构，S卩，在将荧光轮101与轮马达110的马达轴IlOa连接时，利用马达轴IlOa的前端夹持荧光轮101，并且设置用于设置作为平衡修正材料的粘接剂(adhesive)的液体存留部以便使荧光轮101的旋转平衡稳定，不采用轮毂而将突光轮101固定于马达轴110a。此外，本发明的荧光轮101具有以与该荧光轮101的形成荧光发光区域IOla的平面正交的方式弯折的环状台阶部作为液体存留部。在该台阶部设置用于使旋转平衡稳定的粘接剂102。S卩，荧光轮101具有以该荧光轮101的形成荧光发光区域IOla的面作为基准面、相对于该基准面形成为台阶状的环状台阶部。另外，该台阶部具有与该荧光轮101的形成荧光发光区域IOla的面正交的侧壁部103。此外，在本实施方式中，粘接剂优选采用丙烯酸类、环氧类等的粘度为100 150 (Pa · S)的物质，当然也可以将其它粘接剂用作平衡修正材料。该台阶部形成于荧光发光区域IOla的内周侧，以使荧光轮101的荧光发光区域IOla成为凸部的方式设置该台阶部。另外，该台阶部是通过在荧光发光区域IOla的内周侧以规定半径使荧光轮中央的整体区域下凹而形成的环状的表面台阶部101b。另外，作为表面台阶部IOlb的制造方法，能够在将作为荧光轮101的基材的金属基材通过拉深(絞>9 )加工等机械加工形成外形形状的同时形成表面台阶部101b。另外，本实施方式的台阶部以与荧光轮101的平面正交的方式弯折形成。即，台阶部形成为，具有与荧光轮101的形成荧光发光区域IOla的面正交的侧壁部103。从而形成加工简单。另外，如图5所示，将粘接剂102设置于表面台阶部IOlb的侧壁部103的角101c，从而利用侧壁部103，即使荧光轮101旋转也能够抑制粘接剂102由于离心力而向放射方向脱落飞散。这样，采用夹持荧光轮101、为了使旋转平衡稳定而设置用于设置粘接剂的液体存留部、并且不具有轮毂的结构，从而不仅能够使具有荧光轮101的光源装置的重量较轻，而且能够降低部件成本。并且，由于不具有轮毂，因此当设置由用于使激励光有效地向轮的激励光源侧聚光的聚光透镜组111等构成的透镜组件时，设计的自由度增加。
此外，为了使旋转平衡稳定而设置粘接剂的荧光轮的台阶部的结构并不限定于形成有荧光发光区域IOla的面的表面台阶部101b。图6A为本发明的实施方式的变形例的荧光发光装置的平面图。图6B为从图6A的VIb-VIb剖面线观察到的本发明的实施方式的荧光发光装置的剖视图。图6A和图6B所示的变形例的荧光轮401的台阶部形成于荧光发光区域401a的外周侧。该台阶部是在与荧光轮401的设有荧光发光区域401a的面相反侧的方向、在该荧光轮401的圆周周缘正交地弯折的环状的背面台阶部401b。另外，变形例的荧光轮401在该背面台阶部401b设置用于使旋转平衡稳定的粘接剂402。S卩，荧光轮401具有环状的背面台阶部401b，该背面台阶部401b形成在该荧光轮401的荧光发光区域401a的外周侧的、与荧光轮401的设有荧光发光区域401a的面相反一侧的荧光轮401的圆周周缘。另外，该背面台阶部401具有与荧光轮401的形成荧光发光区域401a的面正交的侧壁部403。另外，作为背面台阶部401b的制造方法，能够在将作为荧光轮101的基材的金属基材通过冲压(pressing)加工等机械加工形成外形形状的同时形成背面台阶部401b。另 夕卜，本实施方式的背面台阶部401b以与荧光轮401的平面正交的方式弯折形成。即，背面台阶部401b形成为，具有与荧光轮101的形成荧光发光区域401a的面正交的侧壁部403。因此形成加工简单。此外，作为平衡修正材料的粘接剂402如图7所示那样地设置于背面台阶部401b的侧壁部403的角401c，从而利用侧壁部403，即使荧光轮101旋转也能够抑制粘接剂402由于离心力而在放射方向上脱落飞散。另外，作为台阶部，也可以是兼具上述表面台阶部和背面台阶部这两者的结构。具体来说，荧光轮的台阶部具备荧光轮中央的环状的表面台阶部，该表面台阶部形成于荧光发光区域的内周侧，使荧光轮的荧光发光区域成为凸部。另外，荧光轮的台阶部具备环状的背面台阶部，该背面台阶部形成于荧光发光区域的外周侧，在与荧光轮的设有荧光发光区域的面相反侧的方向、在荧光轮的圆周周缘正交地弯折。即，台阶部具备形成于荧光发光区域的内周侧、以使旋转轮的荧光发光区域成为凸部的方式设置的荧光轮中央的环状的表面台阶部。此外，台阶部具备形成于荧光发光区域的外周侧、形成在与旋转轮的设有荧光发光区域的面相反侧的方向的旋转轮的圆周周缘处的环状的背面台阶部。另外，该表面台阶部和背面台阶部各自具有与荧光轮的形成荧光发光区域的面正交的侧壁部。另外，作为这些台阶部的制造方法，能够在将作为荧光轮的基材的金属基材通过拉深加工、冲压加工等机械加工形成外形形状的同时形成台阶部。此外，在该表面台阶部或背面台阶部设置用于使旋转平衡稳定的粘接剂。具体来说，用于使旋转平衡稳定的粘接剂，例如在后述的荧光发光装置的重量平衡的调整工序中，当重量平衡仅稍微不均匀时，在形成于荧光发光区域的内周侧的表面台阶部设置粘接剂。此外，当荧光发光装置的重量平衡有较大受损时，在形成于荧光发光区域的外周侧的背面台阶部设置粘接剂。这样，能够可靠地进行调整。另外，作为台阶部，例如也可以在形成于上述荧光发光区域的内周侧的表面台阶部的凹部的周缘部分形成进一步成为凹部的槽。即，使从荧光发光区域垂直地向背面侧延伸的壁面的高度大于从形成荧光发光区域的荧光轮的表面到表面台阶部的表面的高度。由此，能够提高设置于台阶部的粘接剂的设置面即台阶部的侧壁部，因此利用侧壁部，即使荧光轮旋转也能够防止粘接剂因离心力而在放射方向上脱落飞散。此外，当对荧光轮形成台阶部时，当荧光轮的荧光发光区域有可能产生形变等时，优选在台阶部和荧光发光区域的内缘之间设置适当的距离。此外，设荧光轮的外径为D，设粘接剂的密度为P，设粘接剂的半径为h(=台阶部深度h)(粘接剂与台阶部的侧壁和底面接触，由此假定为球形状的1/4的大小。)，利用简化了的2维模型，如下述那样地进行荧光体轮的重心修正计算。修正材料的质量mb为Wa =y#V·士 = yhV ...(公式 I)设重力加速度为g，则修正材料的力矩(moment)Mb为
·
Mb = Fl = mbg$…(公式 2)目前，认为荧光轮的平衡破坏的原因在于，因荧光体涂敷不均匀等造成的荧光体厚度偏差，或荧光体设置位置偏移等。若设此时的力矩为AMp，则AMp…(公式3) (Amp :因荧光体涂敷不均匀等造成的变化质量)。作为通过平衡修正减小非平衡以使荧光轮的重心与该荧光轮的中心轴一致的条件，公式⑷成立即可Δ Mp < Mb…(公式 4)于是，根据(公式I) (公式4)，导出公式(5)Am · — · _ <(公式 5)
π P D设为常数Α，则根据公式(5)，导出以下条件式
π Pd >(公式 6)
η由此可知，在设定为重心靠近中心的情况下，d与h3成反比，并且与D成正比。S卩，通过进行该计算可知，对于作为平衡修正用的粘接剂支承部的台阶部的形状而言，荧光轮的外径D越大，则能够使台阶部外径d越大，此外，台阶部外径d越大，则能够使台阶部深度h越小。利用该关系，求出满足重心与中心轴一致的条件的粘接剂的高度、台阶部外径，由此计算台阶部的形状，求出相对于荧光轮的外径D的台阶部外径d与台阶部深度h。其结果如下所示。台阶部外径d :d = aXD(O. 3 < a < O. 5) ···(公式 7)(另外，外径D越大，台阶部外径d越大。)台阶部深度h :h = bXD(b < O. I) …(公式8)(另外，台阶部外径d越大，台阶部深度h能够越小。)将两式合并，则得到公式
(9)d = ^h···(公式 9)
O
利用上述关系式，若以使台阶部外径d、台阶部深度h匹配(收t石)的方式在荧光轮101上形成台阶部，则能够可靠地设置可获得荧光轮101的平衡的粘接剂。另外，表面台阶部101b、背面台阶部401b都可以利用本关系式进行设计。另外可知，由于背面台阶部401b与表面台阶部IOlb相比能够形成于荧光轮的外周侧，因此能够根据公式6减少粘接剂的量。由此，能够使背面台阶部的台阶部深度浅于表面台阶部的台阶部深度。下面通过附图，对使具有旋转轮的荧光发光装置100的旋转平衡稳定的重量平衡的调整工序的流程进行说明。图8为作为投影仪10的光源装置80的荧光发光装置100的重量平衡的调整工序的流程图。另外，荧光发光装置100的重量平衡的调整工序中的荧光轮适用于具有表面台阶部IOlb的类型，并在下面进行描述。首先，在制造荧光发光装置100时，进行组装工序(步骤S80)，即向作为旋转轮的荧光轮101的孔中压入轮马达110的马达轴110a，或者/以及通过粘接剂等与轮马达110连接而成为一体。接着，为了使将荧光轮101和轮马达110形成一体的荧光发光装置100的旋转 平衡稳定，作为重量平衡的调整工序而进行对轮的重量平衡进行测定的测定工序(步骤S83)，另外，对轮的重量平衡进行测定的调整机使轮旋转来测定旋转速度的速度不均，判定圆板形状的轮中的重量平衡与其它范围相比较轻的范围，确定非平衡部分。接着，进行在由该调整机确定的非平衡部分涂敷粘接剂102而使重量平衡均匀的粘接剂涂敷工序(步骤S85)。然后，再次利用调整机，使涂敷有粘接剂102而使重量平衡均匀的荧光发光装置100旋转，测定轮的重量平衡，进行是否合格的判定(步骤S90)。在是否合格的判定(步骤S90)中，若轮的重量平衡均匀而判定为合格，则结束该调整工序。另外，在是否合格的判定(步骤S90)中，若判定为轮的重量平衡不均匀，则返回到在再次检测到的非平衡部分涂敷粘接剂102而使重量平衡均匀的粘接剂涂敷工序(步骤S85)。如上述那样，根据本实施方式，提供一种不采用轮毂等部件而适当地进行旋转轮的重量调整、能够在抑制振动的发生的同时实现小型化、轻量化、部件成本的降低、以及旋转轮的组装的制造成本降低的旋转轮、采用该旋转轮的光源装置、投影仪10以及该旋转轮的制造方法。此外，根据本实施方式，由于不具有轮毂，因此当设置由用来使激励光有效地向轮的激励光源侧聚光的聚光透镜组111等构成的透镜组件时，设计的自由度增加。此外，根据本实施方式，由于在旋转轮的设有荧光体的面的一侧的中心附近的表面台阶部IOlb设置粘接剂102，因此能够容易地从轮的正面涂敷粘接剂102。并且，根据本实施方式，由于在背面台阶部401b设置粘接剂402，因此即使当轮旋转时粘接剂402脱落，也不会飞散到位于相反面的荧光体上。另外，根据本实施方式，由于在表面台阶部或者/以及背面台阶部设置粘接剂，因此在荧光发光装置100的重量平衡的调整工序中，当重量平衡仅稍微不均匀时，在表面台阶部设置粘接剂，当重量平衡有较大受损时，在背面台阶部设置粘接剂，从而能够可靠地进行调整。
此外，根据本实施方式，作为旋转轮的制造方法，由于能够在对圆板形状的基板进行机械加工时、同时地通过拉深加工、冲压加工而形成用于涂敷粘接剂的台阶部，因此能够降低部件成本。另外，在本实施方式中，鉴于放热特性、成本等因素而采用金属基材作为基板，形成旋转轮，但是旋转轮不限于此，能够采用由高热传导性的树脂、高热传导性的陶瓷等其它部件形成的基板。也可以是，采用这样的由其它部件形成的基材，以形成荧光发光区域的面作为基准面，以具备相对于该基准面而言形成为台阶状的环状台阶部的方式形成旋转轮。另外，本实施方式的荧光轮具有环状的台阶部，该台阶部以与该荧光轮的形成荧光发光区域的平面正交的方式弯折。但是，只要在荧光轮旋转的状态下粘接剂不因离心力而向放射方向上脱落，则环状的台阶部也可以通过以下方式形成，即将荧光轮的形成荧光 发光区域的平面作为基准，将该荧光轮弯折正交以外的规定角度。另外，上述台阶部的外径d、深度h中的各个值均不限于上述范围，而是根据荧光体层的偏差程度、所采用的粘接剂等平衡修正材料的比重、投影仪制品的形状限制、其它部件的形状兼顾等条件而改变。因此，存在适当的台阶部形状伴随它们而流动地改变的情况。本发明不限于以上描述的代表性实施例。在不脱离本发明主旨的情况下能够进行本领域技术人员容易想到的各种改进。
权利要求
1.一种旋转轮，为圆板形状，具备 荧光发光区域，该荧光发光区域沿上述圆板形状的周缘设有荧光体； 环状的台阶部，该环状的台阶部以形成上述荧光发光区域的面作为基准面，相对于该基准面形成为台阶状；以及 平衡修正材料，设置在上述台阶部； 在上述台阶部设置上述平衡修正材料，以使该旋转轮旋转时的旋转平衡均匀。
2.根据权利要求I所述的旋转轮， 上述台阶部是环状的表面台阶部，以使上述荧光发光区域成为凸部的方式设置在上述旋转轮的中央； 上述表面台阶部形成在上述荧光发光区域的内周侧； 在上述表面台阶部设置上述平衡修正材料。
3.根据权利要求I所述的旋转轮， 上述台阶部是环状的背面台阶部，形成在与设有上述荧光发光区域的面相反的一侧的该旋转轮的圆周周缘； 上述背面台阶部形成在上述荧光发光区域的外周侧； 在上述背面台阶部设置上述平衡修正材料。
4.根据权利要求I所述的旋转轮， 上述台阶部具有环状的表面台阶部和环状的背面台阶部，该表面台阶部以使上述荧光发光区域成为凸部的方式设置在该旋转轮的中央，该背面台阶部形成在与设有上述荧光发光区域的面相反的一侧的该旋转轮的圆周周缘； 在上述表面台阶部或上述背面台阶部设置上述平衡修正材料。
5.根据权利要求4所述的旋转轮， 上述表面台阶部形成在上述荧光发光区域的内周侧； 上述背面台阶部形成在上述荧光发光区域的外周侧。
6.根据权利要求I所述的旋转轮， 上述台阶部的外径为该旋转轮的外径的30%以上50%以下的大小。
7.根据权利要求I所述的旋转轮， 上述台阶部的深度为该旋转轮的外径的10%以下的深度。
8.根据权利要求I所述的旋转轮， 上述台阶部具有侧壁部，该侧壁部与上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的面正交。
9.根据权利要求I所述的旋转轮， 该旋转轮为由金属构成的薄板。
10.根据权利要求I所述的旋转轮， 上述平衡修正材料为粘接剂。
11.一种光源装置，具备 权利要求I所述的旋转轮； 向上述旋转轮照射光的激励光源；以及 与上述旋转轮连结并使该旋转轮旋转的轮马达。
12.一种光源装置，具备权利要求2所述的旋转轮； 向上述旋转轮照射光的激励光源；以及 与上述旋转轮连结并使该旋转轮旋转的轮马达。
13.一种光源装置，具备 权利要求3所述的旋转轮； 向上述旋转轮照射光的激励光源；以及 与上述旋转轮连结并使该旋转轮旋转的轮马达。
14.一种投影仪，具备 光源装置； 显示元件； 光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向上述显示元件导光； 投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像投影到屏幕上；以及 投影仪控制机构，控制上述光源装置、显示元件； 上述光源装置是具备发出红色波段光的光源、发出蓝色波段光的光源、以及发出绿色波段光的光源来作为多个光源的如权利要求11所述的光源装置。
15.—种投影仪，具备 光源装置； 显示元件； 光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向上述显示元件导光； 投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像投影到屏幕上；以及 投影仪控制机构，控制上述光源装置、显示元件； 上述光源装置是具备发出红色波段光的光源、发出蓝色波段光的光源、以及发出绿色波段光的光源来作为多个光源的如权利要求12所述的光源装置。
16.一种投影仪，具备 光源装置； 显示元件； 光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向上述显示元件导光； 投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像投影到屏幕上；以及 投影仪控制机构，控制上述光源装置、显示元件； 上述光源装置是具备发出红色波段光的光源、发出蓝色波段光的光源、以及发出绿色波段光的光源来作为多个光源的如权利要求13所述的光源装置。
17.一种旋转轮的制造方法，在机械加工中使基板成为圆板形状， 上述旋转轮具备 荧光发光区域，该荧光发光区域沿上述圆板形状的周缘设有荧光体； 环状的台阶部，该环状的台阶部以上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的面作为基准面，相对于该基准面形成为台阶状；以及平衡修正材料，设置在上述台阶部； 在上述圆板形状的基板的机械加工时，形成上述台阶部。
18.一种旋转轮的制造方法，在机械加工中使金属制且为薄板的基板成为圆板形状，上述旋转轮具备 荧光发光区域，该荧光发光区域沿上述圆板形状的周缘设有荧光体； 环状的台阶部，该环状的台阶部以上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的面作为基准面，相对于该基准面形成为台阶状；以及平衡修正材料，设置在上述台阶部； 在上述圆板形状的基板的机械加工时，以上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的平面为基准，将该旋转轮弯折规定角度，从而形成上述台阶部。
19.根据权利要求17所述的旋转轮的制造方法， 上述台阶部以具有侧壁部的方式形成，该侧壁部与上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的平面正交。
20.根据权利要求18所述的旋转轮的制造方法， 上述台阶部以具有侧壁部的方式形成，该侧壁部与上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的平面正交。
全文摘要
一种圆板形状的旋转轮，具备荧光发光区域，该荧光发光区域沿上述圆板形状的周缘设有荧光体；环状的台阶部，该环状的台阶部以上述旋转轮的形成上述荧光发光区域的面作为基准面，相对于该基准面形成为台阶状；以及平衡修正材料，设置在上述台阶部。在上述台阶部设置上述粘接剂，以使上述旋转轮旋转时的旋转平衡均匀。
文档编号G03B21/20GK102900807SQ20121033415
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月27日 优先权日2011年7月28日
发明者宫崎健 申请人:卡西欧计算机株式会社