专利名称：光源装置及投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及光源装置和具备该光源装置的投影仪。
背景技术：
如今，作为将个人电脑的画面、视频图像、甚至存储卡等中所存储的图像数据的图像等投影到屏幕上的图像投影装置，大多使用数据投影仪。该投影仪将从光源射出的光会聚在被称为DMD (数字微镜器件)的微镜显示元件或者液晶板上，从而在屏幕上显示彩色图像。在这样的投影仪中，以往的主流是将高亮度的放电灯作为光源，但近年来，使用发光二极管(LED)或激光二极管(LD)，或者有机EL等半导体发光元件，作为光源装置的发光元件的开发和提案有很多。例如，在日本特开2004-341105号公报中，提出了一种具备沿周方向敷设有突光体的发光轮、以及紫外线发光二极管的光源装置。该专利文献I的提案中的光源装置构成为从背面侧向发光轮照射作为激发光的紫外线，将从该发光轮的前面侧发出的发出光用作光源光。而且，在投影仪所使用的光源装置中，要求能够生成至少光的三原色即红色、绿色、蓝色的波段光。在如日本特开2004-341105号公报所公开那样的使用了发光轮的结构中，通过沿发光轮的周方向并列设置红色荧光体层、绿色荧光体层、蓝色荧光体层，能够生成光的三原色。另外，在日本特开2011-013317号公报中公开了一种使用了下述光源装置的投影仪，该光源装置使用蓝色激光发光器，通过扩散部使蓝色波段的激光成为扩散光，利用光源侧光学系统等将其向DMD照射，利用光源侧光学系统等使将该蓝色波段的激光作为激发光而从绿色荧光体发出的绿色波段光向DMD照射，利用光源侧光学系统等将从红色发光二极管发出的红色波段光向DMD照射。在上述日本特开2004-341105号公报的光源装置中，存在各色波段光中的相互间的亮度之差较大这一问题点。另外，在日本特开2011-013317号公报的光源装置中，难以提高红色光的亮度，很难实现形成明亮投影图像的投影仪。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高亮度的光源装置和使用了该光源装置的能够实现明亮的图像投影的小型投影仪。本发明的光源装置具有第一光源及第二光源，发出不同波段光；荧光发光装置，具有被照射来自上述第一光源及上述第二光源的出射光的发光板；光源控制机构，控制上述第一光源及上述第二光源的点亮和上述突光发光装置的发光板的驱动；以及导光光学系统，引导从上述发光板透射的来自上述第一光源及上述第二光源的光、从上述发光板发出的突光光的各个光，以使各个光的光轴相一致而朝向相同方向；上述发光板具备第一区域，在反射层上设有荧光体层；第二区域，使来自上述第一光源及上述第二光源的光扩散透射；和第三区域，在分色层上设有荧光体层；上述荧光发光装置具备发光板驱动装置，该发光板驱动装置使上述发光板的第一区域、第二区域、第三区域依次反复位于来自上述第一光源及上述第二光源的射出光的光轴位置。本发明的投影仪具备上述本发明的光源装置；光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向显示元件引导；显示元件，通过被照射的光来形成光学像；投影侧光学系统，将由显示元件形成的光学像投影到屏幕；以及投影仪控制机构，具有上述光源装置的光源控制机构和/或显示元件控制机构。根据本发明，通过输出波段不同的两种光源装置、以及形成有将荧光体层重叠到反射层或分色层而成的荧光发光区域和基于扩散部的扩散透射区域的发光板，能够提供小型高亮度的光源装置和使用了该光源装置的能够实现明亮的图像投影的小型投影仪。
本发明通过以下的详细说明及附图，能够被更加充分理解，但这些说明及附图只用于说明而不对本发明的范围进行限定。图1是表示本发明的实施方式涉及的投影仪的外观立体图。图2是本发明的实施方式涉及的投影仪的功能电路框图。图3是表示本发明的实施例涉及的投影仪的内部构造的俯视示意图。图4是表示本发明的实施方式涉及的光源装置的俯视示意图。图5 Ca)是本发明的实施方式涉及的光源装置的发光轮，图5 (b)是表示光源点売定时的时序图。图6 Ca)是本发明的另一实施方式涉及的光源装置的发光轮，图6 (b)是表示光源点売定时的时序图。图7 Ca)是表示本发明的又一实施方式涉及的光源装置的发光轮，图7 (b)是表不光源点売定时的时序图。图8 Ca)是表示本发明的其他实施方式涉及的光源装置的发光轮，图8 (b)是表不光源点売定时的时序图。
具体实施例方式下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。图1是表示投影仪10的外观立体图。其中，在本实施方式中，投影仪10的左右表示相对于投影方向而言的左右方向，前后表示相对于投影仪10的屏幕侧方向及光线束的行进方向而言的前后方向。而且，如图1所示，投影仪10是大致长方体形状，在投影仪壳体的作为前方的侧板的正面面板12的侧方，具有覆盖投影口的镜头盖19，并且该正面面板12设有多个吸气孔18。并且，虽然未图示，还具备接收来自遥控器的控制信号的Ir接收部。
另外，在壳体的上面面板11上设有键/指示器部37，该键/指示器部37配置有电源开关键、报知电源的接通或断开的电源指示器、切换投影的接通和断开的投影开关键、在光源单元、显示元件或控制电路等过热时进行报知的过热指示器等键和/或指示器。并且，在壳体的背面，在背面面板上设有输入输出连接部及电源适配器插头等各种端子20，该输入输出连接部设有USB端子、被输入模拟RGB影像信号的影像信号输入用的D-SUB端子、S端子、RCA端子、声音输出端子等。另外，在背面面板形成有多个吸气孔。此夕卜，在未图示的作为壳体的侧板的右侧面板、以及图1所示的作为侧板的左侧面板15，分别形成有多个排气孔17。而且，在左侧面板15的位于背面面板附近的角部也形成有吸气孔18。接下来，使用图2的功能框图对投影仪10的投影仪控制机构进行说明。投影仪控制机构包括控制部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。该控制部38负责投影仪10内的各电路的动作控制，包括CPU、对各种设置(setting)等的动作程序固定地进行存储的ROM以及作为工作存储器(work memory)而使用的RAM等。而且，通过该投影仪控制机构，从输入输出连接部21输入的各种规格的影像信号在经由输入输出接口 22、系统总线(SB)被图像变换部23变换为统一成适于显示的规定格式的图像信号后，被输出至显示编码器24。另外，显示编码器24将被输入的图像信号展开存储到视频RAM25并根据该视频RAM25的存储内容生成视频信号，输出至显示驱动部26。显示驱动部26作为显示元件控制机构发挥作用，该显示驱动部26根据从显示编码器24输出的影像信号，以适当的帧速率驱动作为空间光调制元件(SOM)的显示元件51。而且，该投影仪10通过将从光源单元60射出的光线束经由后述的光源侧光学系统170向显示元件51照射，而利用显示元件51的反射光形成光学像，并经由投影侧光学系统220投影显示到未图示的屏幕上。其中，该投影侧光学系统220的可动透镜组235通过透镜马达45进行用于变焦调整、聚焦调整的驱动。另外，图像压缩/扩展部31进行如下的记录处理通过ADCT及哈夫曼编码等处理对图像信号的亮度信号及色差信号进行数据压缩，并依次写入到作为可自由装卸的记录介质的存储卡32中。并且，图像压缩/扩展部31进行如下处理在再现模式时读出被记录到存储卡32中的图像数据，按照I帧单位对构成一系列动态图像的各个图像数据进行扩展，将该图像数据经由图像变换部23向显示编码器24输出，基于存储在存储卡32中的图像数据而使动态图像等的显示成为可能。而且，在壳体的上面面板11设置的由主键及指示器等构成的键/指示器部37的操作信号被直接送出至控制部38，来自遥控器的键操作信号由Ir接收部35接收并由Ir处理部36解调后的码信号被输出至控制部38。此外，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，在投影模式及再现模式时对声音数据进行模拟化处理，驱动扬声器48来进行扩音播放。另外，控制部38控制作为光源控制机构的光源控制电路41，该光源控制电路41控制后述的光源单元60的作为蓝色光源装置的第一光源70、作为红色光源装置的第二光源120的点亮发光及荧光发光装置100的驱动，使得从光源单元60射出图像生成时所需要的规定波段的光。并且，控制部38使冷却扇驱动控制电路43利用设置在光源单元60等上的多个温度传感器进行温度检测，根据该温度检测的结果对冷却扇的旋转速度进行控制。另外，控制部38使冷却扇驱动控制电路43通过定时器等进行如下控制在投影仪主体的电源断开后仍维持冷却扇的旋转的控制，或者，根据温度传感器的温度检测的结果使投影仪主体的电源的控制等。接下来，说明该投影仪10的内部构造。图3是表示投影仪10的内部构造的俯视示意图。图4是表示该投影仪10的作为光源装置的光源单元60的俯视示意图。如图3所示，投影仪10在右侧面板14的附近具备控制电路基板241。该控制电路基板241具备电源电路模块、光源控制模块等。另外，投影仪10在控制电路基板241的侧方、即投影仪壳体的大致中央部分具备光源单元60。并且，投影仪10在光源单元60与左侧面板15之间具备光学系统单兀160。如图3所示，作为光源装置的光源单元60具备第一光源70，配置在投影仪壳体的左右方向的大致中央部分且配置在背面面板13附近，产生蓝色波段光；作为红色光源装置的第二光源120，与从该第一光源70射出的光线束的光轴垂直地产生红色波段光的光线束；和荧光发光装置100，配置在正面面板12的附近，具备作为发光板的发光轮101，该发光轮101具有设置有由绿色发光荧光体形成的荧光体层的第一区域及第三区域；以及作为由扩散部形成的扩散透射区域的第二区域。另外，光源单元60具备如下的导光光学系统140 :经由使作为蓝色波段光的第一光源70的光透射且使作为红色波段光的第二光源120的出射光反射的照射光用分色镜141，将第一光源70及第二光源120的出射光向作为发光板的发光轮101照射，对来自荧光发光装置100中的发光轮101的发出光或透射光进行变换以便全部成为相同的光轴，并将各色波段光会聚到作为规定的一面的光隧道175的入射口。第一光源70具备蓝色光源71，由作为半导体发光兀件的蓝色激光发光器构成，配置成光轴与背面面板13平行；反射镜组75，将来自蓝色光源71的出射光的光轴向正面面板12方向变换90度；聚光透镜78，将被反射镜组75反射后的来自蓝色光源71的出射光会聚；和散热片81，配置在蓝色光源71与右侧面板14之间。蓝色光源71以矩阵状排列有3行8列共计24个作为半导体发光元件的蓝色激光发光器，在蓝色激光发光器的光轴上分别配置有将来自各蓝色激光发光器的出射光变换成平行光的作为聚光透镜的准直透镜73。另外，反射镜组75以阶梯状排列有多个反射镜，使从蓝色光源71射出的光线束的截面积向一个方向缩小地向聚光透镜78射出光线束。在散热片81与背面面板13之间配置有冷却扇261，通过该冷却扇261和散热片81对蓝色光源71加以冷却。并且，在反射镜组75与背面面板13之间也配置有冷却扇261，通过该冷却扇261来冷却反射镜组75、聚光透镜78。作为第二光源120的红色光源装置具备红色光源121，由一个或多个作为半导体发光元件的红色激光发光器构成，配置成发出被照射光用分色镜141反射而朝向正面面板12方向的光线束；准直透镜125，使来自红色光源121的出射光成为平行光；和聚光透镜79，将透射了准直透镜125的出射光会聚。而且，具有照射光用分色镜141，该照射光用分色镜141在从第一光源70照射的光的光轴与从第二光源120照射的光的光轴相交的位置使来自第一光源70的蓝色波段光透射，使来自第二光源120的红色波段光以与来自第一光源70的透射光的光轴相一致的方式反射，并将来自第一光源70的光和来自第二光源120的光向突光发光装置100的发光轮101照射。荧光发光装置100是使来自第一光源70及第二光源120的光扩散透射而射出，并且还射出绿色荧光光的光源，具备作为发光板的发光轮101，配置成与正面面板12平行、即与来自第一光源70及第二光源120的出射光的光轴正交；作为发光板驱动单元的驱动马达110，对该发光轮101进行旋转驱动；和聚光透镜组111及聚光透镜115，该聚光透镜组111使从发光轮101向第一光源70侧射出的光线束聚光，该聚光透镜115使从发光轮101向正面面板12侧射出的光线束聚光。发光轮101由圆板状的透明基材形成，如图5所示，具有3个相互邻接的圆弧形状的分段(segment)区域，由玻璃基材或透明树脂基材等形成。而且，该透明基材在作为第一分段区域的第一区域131以及作为第三分段区域的第三区域133中形成有发出绿色波段光的荧光体的层，在作为第二分段区域的第二区域132中形成有使来自第一光源70及第二光源120的出射光扩散并透射的扩散部。荧光体层将来自第一光源70的蓝色波段光作为激发光而吸收，是含有用于通过被激发来而发出绿色波段光的绿色发光荧光体的层，由绿色发光荧光体结晶与粘合剂构成。而且，第一区域131形成有通过银蒸镀等对透明基板实施镜面加工来将光反射的反射层，在该反射层上形成有基于绿色发光突光体的突光体层。另外，第三区域133是如下的区域在透明基板的表面形成有将蓝色波段光及绿色波段光反射但使其他的红色波段光等透射的分色层，在该分色层上形成有基于绿色发光突光体的突光体层。而且，照射到发光轮101的荧光体层上的来自第一光源70的出射光对发光轮101的荧光体进行激发，以使绿色波段光向全方位射出的方式发光，使该荧光光直接向第一光源70侧射出，或者在被发光轮101的反射层、分色层反射之后使荧光光向第一光源70侧射出。另外，不被荧光体层的绿色发光荧光体吸收而照射到反射层、分色层上的激发光被反射层、分色层反射而再次入射到荧光体层，使荧光体激发。因此，通过成为这样的反射构造，能够提高从第一光源70射出的作为蓝色波段光的激发光的利用效率。另外，第二区域132中具有作为扩散透射区域的扩散部，具体而言，扩散部是对透明基材的成为扩散透射区域的部分实施基于喷砂加工等的粗化(chipping)处理等的光学处理，以使入射的蓝色波段光、绿色波段光在透射时能够扩散的构件。此外，作为扩散部，除了对该透明基材的表面实施光学处理之外，也可以通过固定作为光学物质的带状固体物来形成。而且，该发光轮101在透明基材的中央部形成有与发光轮101和驱动马达110的连接部即圆柱状的旋转轴的形状对应的圆形开口，通过旋转轴插入在该圆形开口中并通过马达毂被粘接在透明基材的中央部附近，由此该发光轮101与驱动马达110的旋转轴牢靠地连接。因此，通过被投影仪控制机构的控制部38进行了驱动控制的作为驱动装置的驱动马达110，使得该发光轮101以每秒约120转等的旋转速度一体地沿圆周方向旋转。即，发光轮101能够被进行旋转控制，使发光轮101的扩散透射区域和荧光发光区域依次交替地位于来自照射光用分色镜141的光的光轴位置。而且，在驱动马达110与正面面板12之间配置有冷却扇261，通过该冷却扇261来冷却发光轮101。而且，红色光源121由发出红色的波段光的激光发光二极管构成。并且，第二光源120在红色光源121的右侧面板14侧具备散热片130。而且，在散热片130与正面面板12之间配置有冷却扇261,通过该冷却扇261来冷却红色光源121。导光光学系统140包括使透射了发光轮101的红色波段光及蓝色波段光或从荧光体发出的绿色波段光的光线束聚光的聚光透镜；对各色波段的光线束的光轴进行变换以使各光轴成为相同光轴的多个全反射镜；和多个分色镜。具体而言，如图3及图4所示，导光光学系统140具备第一分色镜143，该第一分色镜143在照射光用分色镜141与发光轮101之间使第一光源70及第二光源120的出射光即蓝色波段光、红色波段光透射，并使来自发光轮101的绿色波段的荧光光反射。而且，在第一分色镜143与发光轮101之间具有使来自第一光源70及第二光源120的透射了第一分色镜143后的光向发光轮101的扩散部照射的光会聚的聚光透镜组111，在比发光轮101靠投影仪10的正面面板12侧的位置具有使被发光轮101的扩散部扩散透射后的光会聚的聚光透镜115，在比该聚光透镜115靠正面面板12侧的位置具有第一全反射镜142，在第一全反射镜142的侧方具有第二全反射镜144，该第二全反射镜144对被第一全反射镜142反射后的第一光源70及第二光源120的扩散透射光的光轴进行变换，使其朝向光隧道175的方向。另外，在该第一全反射镜142与第二全反射镜144之间具有使第一、第二光源120的扩散透射光会聚的聚光透镜150，在第二全反射镜144与后述的第二分色镜145之间，还具有使被第二全反射镜144反射的来自第一光源70及第二光源120的扩散透射光会聚的聚光透镜154。而且，该导光光学系统140具备第二分色镜145，该第二分色镜145使被第一分色镜143反射而通过了聚光透镜152的来自荧光体层的绿色波段光反射，使扩散透射了发光轮101并被第二全反射镜144反射的第一光源70及第二光源120的光透射。该第二分色镜145设置在位于第二全反射镜144的背面面板13侧的聚光透镜154与位于光隧道175的入射口附近的聚光透镜173之间，配置在第一分色镜143反射后的绿色波段光的光轴与第二全反射镜144反射后的光的光轴相交的位置。而且，光学系统单元160由位于第一光源70的左侧方的照明侧模块161、位于背面面板13与左侧面板15交叉的位置附近的图像生成模块165、和位于导光光学系统140与左侦愐板15之间的投影侧模块168这3个模块构成为大致“ 口 ”字状。该照明侧模块161具备将从光源单元60射出的光源光向图像生成模块165所具备的显示元件51进行引导的光源侧光学系统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,包括使从光源单兀60射出的光线束成为均勻的强度分布的光线束的光隧道175、使从光隧道175射出的光会聚的聚光透镜178、将从光隧道175射出的光线束的光轴变换成图像生成模块165方向的光轴变换镜181等。作为光源侧光学系统170的一部分，图像生成模块165具有使被光轴变换镜181反射的光源光向显示元件51会聚的聚光透镜183、和将透射了该聚光透镜183的光线束以规定角度向显示元件51照射的照射镜185。并且，图像生成模块165具备作为显示元件51的DMD，在该显示元件51与背面面板13之间配置有用于对显示元件51进行冷却的散热片190，利用该散热片190对显示元件51进行冷却。另外，在显示元件51的正面附近配置有作为投影侧光学系统220的一部分的聚焦透镜(condenser lens) 195。投影侧模块168具有向屏幕放出被显示元件51反射而形成光学像的工作(on)光的作为投影侧光学系统220的一部分的透镜组。作为该投影侧光学系统220，具备内置于固定镜筒的固定透镜组225和内置于可动镜筒的可动透镜组235，成为具备变焦功能的可变焦点型透镜，通过透镜马达45使可动透镜组235移动而能够进行变焦调整、聚焦调整。接下来，根据图5 (b)所示的时序图对第一光源70及第二光源120的点亮及熄灭的定时进行说明。该点亮控制是将发光轮101按照从图5 (a)所示的发光轮101的在反射层上形成有绿色发光荧光体的荧光体层的第一区域131朝向由扩散部形成的第二区域132、在分色层上形成有绿色发光荧光体的荧光体层的第三区域133的顺序而旋转一周的期间作为I个周期，与轮旋转位置相对应地由光源控制机构控制的点亮控制。S卩，如图5 (b)所示，当第一区域131位于来自第一光源70及第二光源120的出射光的光轴位置时，若使第一光源70点亮，则通过来自第一光源70的蓝色波段光，从荧光体层的绿色发光荧光体向第一光源70侧射出绿色波段光，未被荧光体吸收的蓝色波段光以及从荧光体发出并向透明基板侧射出的绿色波段光被反射层反射，蓝色波段光再次在荧光体层中使得从荧光体射出绿色波段光，未被荧光体吸收的蓝色波段光与从荧光体层发出的绿色波段光一同从发光轮101向第一光源70侧射出。在从该发光轮101向第一光源70侧射出的蓝色波段光及绿色波段光中，蓝色波段光透射第一分色镜143而返回到第一光源70侧，绿色波段光被第一分色镜143反射，进而被第二分色镜145反射而从光源单元60朝向光隧道175射出。
另外，若在使第一光源70点亮的状态下发光轮101的第二区域132位于来自光源的光轴位置，则来自第一光源70的蓝色波段光从扩散部透射，被第一全反射镜142及第二全反射镜144反射后透射第二分色镜145，朝向光隧道175从光源单元60射出。而且，当发光轮101旋转到第二区域的中央点到达来自第一光源70及第二光源120的光轴位置时，将第一光源70熄灭，使第二光源120点亮。因此，来自第二光源120的红色波段光向扩散部照射，该红色波段光从扩散部透射，被第一全反射镜142及第二全反射镜144反射后透射第二分色镜145，朝向光隧道175从光源单元60射出。进而，当发光轮101旋转而使得第三区域133到达来自第二光源120的光的光轴位置时，除了使第二光源120点亮之外，也使第一光源70点亮。因此，第一光源70的蓝色波段光和第二光源120的红色波段光向第三区域133的荧光体层照射，来自第二光源120的红色波段光在荧光体层中被扩散并从荧光体层以及分色层和透明基板透射后，通过第一全反射镜142及第二全反射镜144而从光源单元60朝向光隧道175射出。另外，来自第一光源70的蓝色波段光在荧光体层中激发绿色发光荧光体，被分色层反射而进一步激发绿色发光荧光体，未被绿色发光荧光体吸收的蓝色波段光从发光轮101向第一光源70侧射出。而且，将蓝色波段光作为激发光而从绿色发光荧光体发出的绿色波段光以直接从荧光体层向第一光源70侧射出或者被分色层反射再从荧光体层向第一光源70侧射出的方式，从发光轮101朝向第一分色镜143。从该发光轮101射出的蓝色波段光及绿色波段光中，蓝色波段光透射第一分色镜143，只有绿色波段光被第一分色镜143反射，通过第二分色镜145而从光源单元60朝向光隧道175射出。因此，经由第一全反射镜142及第二全反射镜144而从第二分色镜145透射的红色波段光和经由第一分色镜143而被第二分色镜145反射的绿色波段光以入射到光隧道175的方式从光源单兀60射出，从光源单兀60作为黄色光被射出。这样，通过与发光轮101的旋转相对应地控制第一光源70和第二光源120的点亮，能够实现利用一个发光轮101射出红色波段及蓝色波段的激光来作为防止了斑点噪声产生的扩散光，并且输出绿色波段的荧光光，从而也能够输出补色的黄色光的光源单元60，能够形成明亮的投影图像。另外，图5所示的实施方式中的发光轮101的第三区域133的分色层可以作为反射蓝色波段光及绿色波段光的分色层，也可以作为仅反射绿色波段光的分色层。在该实施方式中，仅发光轮101的分色层的特性与图5所示的实施方式不同，如图6 (a)所示，具有在反射层上具有绿色发光荧光体的荧光体层的第一区域131、由扩散部形成的第二区域132、和在分色层上具有绿色发光荧光体的荧光体层的第三区域133。而且，如图6 (b)所示，如果利用与图5所示的实施方式相同的点亮控制来控制第一光源70和第二光源120的点亮，则当来自第一光源70的蓝色波段光照射到第一区域131时，从光源单元60射出绿色波段光，当在第二区域132的前半部分来自第一光源70的蓝色波段光照射到第二区域132时，从光源单元60射出蓝色波段光，当在第二区域132的后半部分来自第二光源120的红色波段光照射到第二区域132时，从光源单元60射出红色波段光。进而，当对第三区域133照射来自第一光源70的光和来自第二光源120的光时，来自第一光源70的蓝色波段光在荧光体层中一部分被绿色发光荧光体吸收而激发绿色发光荧光体，未被荧光体吸收而到达分色层的蓝色波段光以已被荧光体层扩散的状态从分色层及透明基板透射，与被荧光体层扩散的来自第二光源120的红色波段光一同从发光轮101朝向第一全反射镜142射出，通过经由第二全反射镜144而被朝向光隧道175射出。另外，从绿色发光荧光体发出的绿色波段光，直接向第一分色镜143侧射出，另夕卜，被分色层反射而向第一分色镜143侧射出，通过第一分色镜143及第二分色镜145而从光源单元60朝向光隧道175射出。这样，若第三区域133被照射来自第一光源70的光和来自第二光源120的光，则从光源单元60射出红色波段光、蓝色波段光、绿色波段光，能够作为白色光入射到光隧道175，能够形成更明亮的图像。另外，当该发光轮101的分色层是将绿色波段光反射的分色层时，如图7(b)所示，当来自第一光源70的蓝色波段光照射到第一区域131时，从光源单元60射出绿色波段光，当第二区域132的前半部分被照射来自第一光源70的蓝色波段光时，从光源单元60射出蓝色波段光，当第二区域132的后半部分被照射来自第二光源120的红色波段光时，从光源单元60射出红色波段光。而且，若第三区域133仅被照射来自第一光源70的光，则蓝色波段光在荧光体层中一部分被绿色发光荧光体吸收，一部分从荧光体层透射并被扩散，透射了荧光体层的蓝色波段光从分色层及透明基板透射后，通过经由第一全反射镜142及第二全反射镜144而朝向光隧道175射出，从绿色发光荧光体发出的绿色波段光通过第一分色镜143及第二分色镜145而朝向光隧道175射出，能够从光源单元60向光隧道175入射蓝绿色(青色)的光。并且，作为第三区域133的分色层，可以将第三区域133的前半部分设为使蓝色波段光及绿色波段光反射的分色层，将第三区域133的后半部分设为仅使绿色波段光反射的分色层。在该实施方式中，如图8所示，对第一区域131照射来自第一光源70的光，通过第一分色镜143及第二分色镜145而从光源单元60射出绿色波段光，对第二区域132的前半部分照射来自第一光源70的蓝色波段光，通过第一全反射镜142及第二全反射镜144而从光源单元60射出蓝色波段光，对第二区域132的后半部分照射来自第二光源120的红色波段光，通过第一全反射镜142及第二全反射镜144而从光源单元60射出红色波段光，对第三区域133照射来自第一光源70的光和来自第二光源120的光。因此，在该第三区域133的前半部分，从荧光体层、分色层透射后的红色波段光经由第一全反射镜142及第二全反射镜144从光源单元60射出，从荧光体层发出的绿色波段光经由第一分色镜143及第二分色镜145从光源单元60射出，能够作为黄色光入射到光隧道 175。而且，在该第三区域133的后半部分，从荧光体层、分色层透射后的红色波段光及蓝色波段光经由第一全反射镜142及第二全反射镜144从光源单元60射出，从荧光体层发出的绿色波段光经由第一分色镜143及第二分色镜145从光源单元60射出，所以能够作为白色光入射到光隧道175。这样，在本实施方式中，具有作为发光板的发光轮101,该发光板具有在表面形成有荧光体层的荧光体区域和未设置荧光体层而使所入射的光扩散透射的扩散透射区域，荧光体区域形成有在荧光体层的背面形成基于镜面加工等的反射层，对来自荧光体侧的所有光进行反射的区域部分；和在荧光体层的背面形成分色层，至少反射荧光发光，使入射到荧光体层的表面的光的至少一部分透射的区域部分。因此，本实施方式的光源装置具有射出不同波段光的第一光源70及第二光源120 ;以及具备荧光体区域和扩散透射区域的发光板，所以能够通过来自光源的光和荧光发出光形成至少三种不同颜色的光，另外，能够构如下的作为光源装置的光源单元60 :使用激光发光器而射出高亮度光，由于将来自第一光源70及第二光源120的激光向一个发光板照射，所以能够现小型化且能够容易防止斑点的产生。另外，通过将第一光源70及第二光源120设成发出蓝色波段光和红色波段光的光源，将荧光体层的荧光体设为绿色发光荧光体，能够构成能够射出3原色以及白色光或补色颜色的光的光源装置，能够实现可形成明亮投影图像的光源装置及投影仪。而且，将发光板设为圆板形状的发光轮101并通过将第一区域131和第二区域132及第三区域133沿圆周方向配置而通过驱动马达110对该发光轮101进行旋转驱动的作为光源装置的光源单元60，能够构成实现小型化且容易防止噪声的产生的光源装置及投影仪10。并且，通过将第三区域133的分色层设为对蓝色波段光和绿色波段光进行反射的分色层，而构成能够高效地射出亮度高的绿色波段光的光源装置，如果将第三区域133的分色层设为仅反射绿色波段光的分色层，则能够改变射出的补色的颜色。此外，发光板并不限于圆板形状的发光轮101，也可以设为将第一区域131、第二区域132及第三区域133配置成一列的矩形的板状体，通过压电致动器等驱动装置使该发光板移动，使第一区域131、第二区域132及第三区域133依次移动到来自第一光源70及第二光源120的出射光的光轴位置。说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只用于例示，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够通过其他各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围与主旨中，并且，包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
权利要求
1.一种光源装置，其中，具备 第一光源及第二光源，发出不同波段光； 荧光发光装置，具有被照射来自上述第一光源及上述第二光源的出射光的发光板；光源控制机构，控制上述第一光源及上述第二光源的点亮和上述荧光发光装置的发光板的驱动；以及 导光光学系统，引导从上述发光板透射的来自上述第一光源及上述第二光源的光、从上述发光板发出的突光光的各个光，以使各个光的光轴相一致而朝向相同方向； 上述发光板具备第一区域，在反射层上设有荧光体层；第二区域，使来自上述第一光源及上述第二光源的光扩散透射；和第三区域，在分色层上设有荧光体层； 上述荧光发光装置具备发光板驱动装置，该发光板驱动装置使上述发光板的第一区域、第二区域、第三区域依次反复位于来自上述第一光源及上述第二光源的射出光的光轴位置。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中， 上述第一光源及上述第二光源是发出蓝色波段光的光源及发出红色波段光的光源， 上述荧光体层的荧光体是发出绿色波段光的荧光体，上述分色层至少将绿色波段光反射。
3.根据权利要求1所述的光源装置，其中， 上述发光板为圆板形状，上述第一区域、上述第二区域、上述第三区域沿圆周方向配置，发光板驱动装置是使发光板旋转的驱动马达。
4.根据权利要求2所述的光源装置，其中， 上述发光板为圆板形状，上述第一区域、上述第二区域、上述第三区域沿圆周方向配置，发光板驱动装置是使发光板旋转的驱动马达。
5.根据权利要求1所述的光源装置，其中， 上述分色层将绿色波段光和蓝色波段光反射。
6.根据权利要求2所述的光源装置，其中， 上述分色层将绿色波段光和蓝色波段光反射。
7.根据权利要求3所述的光源装置，其中， 上述分色层将绿色波段光和蓝色波段光反射。
8.根据权利要求4所述的光源装置，其中， 上述分色层将绿色波段光和蓝色波段光反射。
9.根据权利要求1所述的光源装置，其中， 上述分色层形成有将绿色波段光反射的分色层的区域和将绿色波段及蓝色波段光反射的分色层的区域。
10.根据权利要求2所述的光源装置，其中， 上述分色层形成有将绿色波段光反射的分色层的区域和将绿色波段及蓝色波段光反射的分色层的区域。
11.根据权利要求3所述的光源装置，其中， 上述分色层形成有将绿色波段光反射的分色层的区域和将绿色波段及蓝色波段光反射的分色层的区域。
12.根据权利要求4所述的光源装置，其中， 上述分色层形成有将绿色波段光反射的分色层的区域和将绿色波段及蓝色波段光反射的分色层的区域。
13.根据权利要求1所述的光源装置，其中， 上述第一光源及第二光源是激光发光器。
14.一种投影仪，其中，具备 权利要求广13中任一项所述的光源装置； 光源侧光学系统，将来自上述光源装置的光向显示元件弓I导； 显示元件，通过被照射的光来形成光学像； 投影侧光学系统，将由显示元件形成的光学像投影到屏幕；以及 投影仪控制机构，具有上述光源装置的光源控制机构、显示元件控制机构。
全文摘要
本发明涉及光源装置及投影仪。光源装置具备第一光源及第二光源，发出不同波段光；荧光发光装置，具有被照射来自第一及第二光源的出射光的发光板；光源控制机构，控制第一及第二光源的点亮和荧光发光装置的发光板的驱动；以及导光光学系统，引导从发光板透射的来自第一及第二光源的光、从发光板发出的荧光光的各个光，以使各个光的光轴相一致而朝向相同方向；发光板具备第一区域，在反射层上设有荧光体层；第二区域，使来自第一及第二光源的光扩散透射；和第三区域，在分色层上设有荧光体层；荧光发光装置具备发光板驱动装置，该发光板驱动装置使发光板的第一区域、第二区域、第三区域依次反复位于来自第一光源及第二光源的射出光的光轴位置。
文档编号G03B21/00GK103034036SQ20121036935
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月27日 优先权日2011年10月3日
发明者宫崎健 申请人:卡西欧计算机株式会社