JP2014219472A - 光源装置及び投影表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】励起光源と回転する蛍光部材とを用いた構成において、薄型化ないしは小型化を実現できる光源装置を提供する。【解決手段】各ＬＤ１８からの出射光は１本の光線に集光され、スイッチング回折格子２４に入射され、第一の方向と第二の方向に切り替えられる。第二の方向の光は、第一のダイクロイックミラー３０を通り、蛍光部材１４に照射される。蛍光部材１４は、円形の底面と、その底面の周端部に所定の高さの側面を備えたシャーレのような形状である。蛍光部材１４のモーター１２の回転軸１２ａが、蛍光部材１４の側面が見える方向から見て、集光光学系２２もしくは集光光学系３２もしくはこれら両方の光軸に対して垂直になるように、蛍光部材１４が光源装置の光路中に配置されている。蛍光体層３４から発光した緑色の蛍光光（破線表示）は第一のダイクロイックミラー３０で反射され、集光光学系３６を通して第二のダイクロイックミラー３８へと導かれる。符号４２は反射ミラーである。【選択図】図１

Description

本発明は、互いに色が異なる光を射出する光源装置、該光源装置を有する投影表示装置に関する。

近年、大画面のディスプレイ装置が急速に普及してきており、それらを用いた会議やプレゼンテーション、研修などが一般的になっている。
ディスプレイとしては液晶やプラズマなど様々な種類があり、場所の広さや参加人数の規模によって適当に選択されている。
中でもプロジェクターは比較的安価で、小型軽量で持ち運びやすく可搬性にも優れているため、最も広く普及している大画面ディスプレイと言える。
そのような背景の中で、最近ではコミュニケーションの必要な場面や状況が益々増えてきている。
例えば、オフィスにおいても小さな会議室や、パーテイション等で仕切られた打合せスペースが数多く設けられ、プロジェクターを使った会議や打合せなどが頻繁に行われるようになった。

更には、会議室等が空いていなくても、例えば通路などの空きスペースを利用してそこの壁などにプロジェクターで情報を投射表示しながら打合せをしたい、などといった急な要求シーンも頻繁に見られるようになった。
このようなプロジェクターにおいて、従来は例えば超高圧水銀ランプなど高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であった。
近年は、光源として赤、緑、青の発光ダイオードや有機ＥＬ等の固体発光素子を用いるための開発がなされており、多くの提案がなされている。

例えば、特許文献１には、固体光源と、固体光源から射出する紫外光を可視光に変換する蛍光体層と、透明基材とを備えた光源装置及びそれを用いたプロジェクターが開示されている。
特許文献２には、紫外光の代わりに可視光を射出する固体光源を用い、可視光を別の波長の可視光に変換する蛍光体層と、透明基材とを備えた光源装置及びそれを用いたプロジェクターが開示されている。
特許文献３には、固体光源から照射される可視光を光路切替手段によって第一及び第二の光路に時分割で切り替える光源装置及びそれを用いたプロジェクターが開示されている。
第一の光路を通った固体光源からの光はそのままの波長帯域の光として出射され、第二の光路を通った光は蛍光体層に導かれ、別の波長帯域の光に変換されて出射されるようになっている。

しかしながらこれらの従来技術においては、光源装置の構造上の制限により、光源装置を薄型化ないし小型化ができないという問題点があった。
その理由を図９に基づいて説明する。
図９は、従来技術に基づくプロジェクターの構成例を、特許文献２の技術を参考に示したものである。
図９（ａ）は光路面に対して垂直な方向から、（ｂ）は光路面に水平な方向からそれぞれ見た概略図である。

図９において、励起光源１００は後述する蛍光ホイールに形成されている蛍光体層に照射して所定の色光を射出させるための励起光を出力する。
励起光としては、例えば波長４５０ｎｍあるいはその周辺の青色光が用いられる。
蛍光ホイール１０２は、蛍光体層１０４を備える円形状の透明基材１０６とモーター１０８とにより構成され、回転可能になっている。
透明基材１０６は、複数の扇形形状のセグメント領域を有し、そのうちの少なくとも二つに蛍光体層１０４が形成されている。
各蛍光体層１０４は前記励起光を受けて互いに異なる所定の波長帯域光（例えば赤及び緑光）を発する。

他のセグメント領域のうち少なくとも一つには蛍光体層が形成されておらず、励起光をそのまま透過させる。
このセグメント領域には拡散層１１０が形成されており、蛍光ホイール１０２から射出される青色光の状態を他の光と均一になるようにしている。
これにより、蛍光ホイール１０２を回転させるとともに励起光源１００からの励起光をセグメント領域の境界に同期して点滅させることで、赤、緑及び青の色光が蛍光ホイール１０２から順次射出される。
一つの蛍光体層１０４から射出される単色光の光量を増やし、有効光の利用効率を向上させるために、導光装置７２の形状に対応して形成される開口を有する入射マスク１１４が励起光源１００と蛍光ホイール１０２との間に配置されている。
蛍光ホイール１０２から射出された光は、導光装置７２に入射されて均一な強度分布の光束にされた後、集光レンズ群７４によって集光され、反射ミラー７６によって所定の角度で表示素子７８に照射される。

制御装置１２２は、表示素子７８に照射される色に対応した画像を表示素子７８上に形成し、照射光を変調する。
変調された光は投射レンズ群８０に入射され、図示しないスクリーンなどに拡大投射され、所望の画像が表示される。

以上説明したように、従来技術においては、円形の蛍光ホイールの同心円が広がる平面に蛍光体層を設け、この蛍光体層が設けられた平面を光源装置内に設けられた光学系の光軸に対して垂直に配置した構成となっている。
このような構成では、図９（ｂ）から明らかなように、光軸中に配置される各部品や装置を小型にしても、蛍光ホイールの直径が制約となって光軸に直交する高さ方向の幅ｈをそれ以上小さくすることはできない。

本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、励起光源と回転する蛍光部材とを用いた構成において、薄型化ないしは小型化を実現できる光源装置の提供を、その主な目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、励起光を生じる励起光源と、前記励起光を受けて前記励起光とは異なる波長帯域の蛍光光を生じる蛍光部材と、前記蛍光部材を回転させる駆動源と、を備えた光源装置において、前記蛍光部材は、該蛍光部材の回転軸に対して垂直な方向から入射する光を受光可能な受光面を有し、前記受光面は蛍光体を備え、前記励起光は、前記蛍光部材の前記受光面に入射することを特徴とする。

本発明によれば、光源装置の薄肉化ないしは小型化を促進することができ、利便性、利用シーンの拡大に寄与することができる。

本発明の第１の実施形態に係る光源装置を示す概要構成図で、（ａ）は光路面に対して垂直な方向から見た図、（ｂ）は光路面に対して水平な方向から見た図である。 第２の実施形態に係る光源装置を示す概要構成図で、（ａ）は光路面に対して垂直な方向から見た図、（ｂ）は光路面に対して水平な方向から見た図である。 光路切替手段としてのミラーホイールの正面図である。 第２の実施形態に係る光源装置の動作例を示すタイミングチャートである。 第３の実施形態に係る光源装置を示す概要構成図で、（ａ）は光路面に対して垂直な方向から見た図、（ｂ）は光路面に対して水平な方向から見た図である。 第４の実施形態に係る光源装置を示す概要構成図で、（ａ）は光路面に対して垂直な方向から見た図、（ｂ）は光路面に対して水平な方向から見た図である。 蛍光部材の変形例を示す図である。 第５の実施形態に係る投影表示装置を示す概要構成図で、（ａ）は光路面に対して垂直な方向から見た図、（ｂ）は光路面に対して水平な方向から見た図である。 従来の投影表示装置を示す概要構成図で、（ａ）は光路面に対して垂直な方向から見た図、（ｂ）は光路面に対して水平な方向から見た図である。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１に基づいて第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る光源装置の構成を示す図で、（ａ）は上方から見た図で、（ｂ）は側面方向から見た図である。
制御部１０に入力される信号ＣＴＲＬは、光源光出力のオン・オフや各色光の出力タイミングを制御するための制御信号である。
例えば、Ｉ２ＣやＳＰＩなどのシリアル通信インタフェース手段を用いて対応するコマンドやデータを入力することにより実現できる。
制御部１０は、上述の制御信号ＣＴＲＬによって起動されると、モーター駆動信号ＭＤ１を出力して駆動源としてのモーター１２の駆動を開始する。

モーター１２の回転軸１２ａには、外形が円柱状の蛍光部材１４が取り付けられている。蛍光部材１４の形状は、実際には、直径の大きさに対して高さが極めて小さいシャーレ状の形状である。
モーター１２には、モーター１２の回転状態を検出する機能が付加されており、モーター１２の回転に同期したインデックス信号ＭＸ１が出力される。

制御部１０は、インデックス信号ＭＸ１によってモーター１２が正常に回転していることを検知すると、ＬＤ（Laser Diode）駆動電流ＩＬ１を出力する。
ＬＤモジュール１６は、励起光源としてのＬＤ１８を複数個実装したものであり、ＬＤ１８から発生する熱を放熱するためのヒートシンクの機能も備えている。
また、コリメータレンズ２０とＬＤ１８との位置精度を確保しつつ実装を容易にするために、コリメータレンズ２０もＬＤ１８と一体的に実装される構造になっている。
各コリメータレンズ２０はコリメータレンズ群を構成している。

上記複数個のＬＤは駆動電流ＩＬ１によって駆動され、例えば青色（Ｂ）の光を発光する。それぞれのＬＤにはコリメータレンズ２０が対応して備えられており、発光光をコリメートする。
コリメートされた各ＬＤからの出射光は集光レンズ系（以下、「集光光学系」ともいう）２２によって１本の光線に集光され、光路切替手段としてのスイッチング回折格子２４に入射される。
スイッチング回折格子２４は印加する制御信号ＶＰの電圧に応じて任意の偏光を透過または反射させて光路を切り替える時分割切替ミラーであり、例えばＤｉｇｉｌｅｎｓ（登録商標）等を用いて構成することができる。
制御部１０は光路切替制御手段を含み、モーター１２からのインデックス信号ＭＸ１に同期して制御信号ＶＰの電圧を制御し、スイッチング回折格子２４に入射する光を後述する第一の光路あるいは第二の光路に切り替える。

スイッチング回折格子２４によって第二の方向としての第二の光路２８に切り替えられた第二の光としてのＬＤ光は、第一のダイクロイックミラー３０を通り、集光レンズ系（以下、「集光光学系」ともいう）３２によって更に集光される。
そして、前述の蛍光部材に照射される。
第一のダイクロイックミラー３０は、ＬＤ光の青色帯域光は透過するが、緑色よりも長い波長の帯域光は反射するような特性を備えている。

蛍光部材１４は、例えば、円形の底面と、その底面の周端部に所定の高さの側面を備えたシャーレのような形状であり、円形の底面の中心にモーター１２の回転軸１２ａが取り付けられている。
蛍光部材１４の側面の外側には蛍光体としての蛍光体層３４が形成されており、例えばこの蛍光体層３４は青色の波長帯域の光を吸収して緑色（Ｇ）の波長帯域光を発光する特性を備えている。
本実施形態では蛍光部材１４の全周にわたって蛍光体層３４が形成されているが、システムによっては必要な領域にのみ形成されていればよい。

蛍光部材１４のモーター１２の回転軸１２ａが、蛍光部材１４の側面が見える方向から見て、集光光学系２２もしくは集光光学系３２もしくはこれら両方の光軸に対して垂直になるように、蛍光部材１４が光源装置の光路中に配置されている。
このように配置することで、蛍光部材１４の側面がＬＤからの励起光を受光することができる。
すなわち、蛍光部材１４の側面は、回転軸１２ａに垂直な方向から入射する光を受光可能な受光面としてなる。
本実施形態によれば、円形をなす蛍光部材１４の直径は、光路面に対して水平な方向に広がるので、蛍光部材１４の側面が見える方向から見た光源装置の高さを、蛍光部材の直径よりも薄くすることが可能となる。
蛍光体層と蛍光部材との間に、更に反射層をコーティングすれば、蛍光体層からの発光光を効率的に第一のダイクロイックミラー３０側に取り出すことができ、より好適である。

蛍光体層３４から発光した緑色の蛍光光（破線表示）は第一のダイクロイックミラー３０で反射され、集光光学系３６を通して第二のダイクロイックミラー３８へと導かれる。
一方、スイッチング回折格子２４によって第一の方向としての第一の光路２６に切り替えられた第一の光としての青色のＬＤ光は、拡散板４０を通る。
拡散板４０によってレーザー光としてのコヒーレンシーを除去して蛍光光と同様の通常の光にされ、集光光学系３６を通して反射ミラー４２に導かれる。
第二のダイクロイックミラー３８は、反射ミラー４２を介して入射されるＬＤ光を透過し、もう一方の光路から入射される蛍光光を反射することにより両方の光を同一光路に導き、集光光学系３６を通して集光されて光源光として出力される。

第一のダイクロイックミラー３０と、第二のダイクロイックミラー３８は、第一の光路２６を通る第一の光及び、第二の光路２８を通る第二の光が蛍光部材１４に入射することにより生じた蛍光光を同一光路に導く導光光学系を構成している。

図２乃至図４に基づいて第２の実施形態を説明する。
なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要が無い限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態に係る構成は、図１で示した構成とは３つの点で異なっている。相違点を以下に説明する。
第１に、本実施形態では、図２に示すように、図１におけるＬＤ光の波長帯域及び蛍光光の波長帯域のいずれとも異なる波長帯域（例えば赤色）の光を出力するＬＥＤモジュール４４が追加されている。

ＬＥＤモジュール４４は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）４６が実装され、ＬＥＤ４６から発生する熱を放熱するためのヒートシンクの機能も備えている。
また、コリメータレンズ２０とＬＥＤ４６との位置精度を確保しつつ実装を容易にするために、コリメータレンズ２０もＬＥＤ４６と一体的に実装される構造になっている。
各コリメータレンズ２０はコリメータレンズ群を構成している。

ＬＥＤ４６は制御部１０から出力される駆動電流ＩＬ２によって駆動され、例えば赤色（Ｒ）の光を発光する。
ＬＥＤ４６にはコリメータレンズ２０が対応して備えられており、発光光をコリメートする。
コリメートされたＬＥＤ光は集光光学系３６によって集光され、第三のダイクロイックミラー５２に入射される。

第２に、本実施形態では、図１におけるスイッチング回折格子２４とは異なる光路切替手段としてのミラーホイール５４が設けられている。
ミラーホイール５４は、例えば図３に示すように、２つの領域Ａ及びＢに分割された円盤５６がモーター５８の回転軸５８ａに取り付けられた構成になっている。
円盤５６の領域Ａは入射光を反射し、領域Ｂは入射光を透過する機能を備えている。
このような円盤５６は、例えば透明のガラス基板上の領域Ａにのみアルミニウムなどの高反射率の材料を成膜することで安価に実現することができ、回転させることで入射光を透過と反射で時分割に切り替えることができる。

制御部１０は、制御信号ＣＴＲＬによって起動されると、モーター駆動信号ＭＤ２を出力してモーター５８の駆動を開始する。
モーター５８の回転軸５８ａには上述の通り円盤５６が取り付けられており、円盤５６を回転させる。
モーター５８には、その回転状態を検出する機能が付加されており、モーター５８の回転に同期したインデックス信号ＭＸ２を出力する。
制御部１０は、インデックス信号ＭＸ１とともにＭＸ２によってモーター１２及びモーター５８がともに正常に回転していることを検知すると、ＬＤ駆動電流ＩＬ１を出力する。

制御部１０は光路切替制御手段を含み、モーター１２からのインデックス信号ＭＸ１に同期してモーター駆動信号ＭＤ２の位相を制御することで、ミラーホイール５４に入射する光を所望のタイミングで前述の第一の光路あるいは第二の光路に切り替える。
すなわち、制御部１０は、励起光源から照射された光の光路上に透過領域Ｂと反射領域Ａのうち何れか一方が存在するように、光路切替部材駆動手段としてのモーター５８を制御する。

第３に、反射ミラー４２が第三のダイクロイックミラー５２に置き換えられ、第二のダイクロイックミラー３８の特性が変えられている。
すなわち、第三のダイクロイックミラー５２は赤色の波長帯域よりも長い波長帯域の光は透過し、そうでない光は反射する。
第二のダイクロイックミラー３８は、緑の波長帯域のみの光を反射してその他の波長帯域の光は透過する。
これらによって、上述の赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の光を合成して光源光として出射することができる。

本実施形態では、第一のダイクロイックミラー３０と、第二のダイクロイックミラー３８と、第三のダイクロイックミラー５２は、第一の光路２６を通る第一の光及び、第二の光路２８を通る第二の光が蛍光部材１４に入射することにより生じた蛍光光を同一光路に導く導光光学系を構成している。

図４は、本実施形態における光源装置の動作例をタイミングチャートで示したものである。
インデックス信号ＭＸ２は、モーター５８が１回転周期Ｔ０で回転していることを示している。
ＬＤ１８は駆動信号ＩＬ１が「Ｈ」のときに青色光を出射し、ＬＥＤ４６は同様に駆動信号ＩＬ２が「Ｈ」のときに赤色光を出射する。

本図においては、まず図中に示された時間Ｔ１の間は青色光（Ｂ）が光源光として出力されている。
これはミラーホイール５４が、この間に入射ＬＤ光が領域Ａで反射されるような位相関係に制御されていることを示している。
逆にＬＤ光は時間Ｔ２の間は領域Ｂを透過して蛍光部材１４に導かれる。
時間Ｔ４の間は、駆動信号ＩＬ１は「Ｈ」でＩＬ２は「Ｌ」になっているので、ＬＥＤの赤色は発光せずＬＤ光だけが発光する。
そのＬＤ光は、ミラーホイール５４は透過する期間であるので、結果として蛍光光の緑色（Ｇ）が光源光として出力される。

時間Ｔ５の間では、今度は駆動信号ＩＬ１が「Ｌ」でＩＬ２が「Ｈ」になっているので、ＬＥＤだけが発光し、赤色（Ｒ）の光源光として出力される。
時間Ｔ３の間は、駆動信号ＩＬ１とＩＬ２はともに「Ｈ」になっているので、ＬＥＤの赤色光と、ＬＤ光によって励起された蛍光光が合成されて黄色（Ｙ）の光が生成される。
すなわち、赤、青、緑の発光タイミングを制御することにより、それ以外の波長帯域の光を生成することも可能となることを示している。

なお、本実施形態におけるミラーホイール５４は、形状としては図９に示す蛍光ホイールと似ている。
しかしながら、蛍光ホイールは一般的に励起光の照射位置近傍においては一瞬で１００℃を超える高温になるので、ホイールを回転させることで熱をホイール全体に逃がし蛍光体層の劣化さらには破損を防止している。
そのため、ある程度の熱容量が必要となるので、例えば直径５０ｍｍ程度の大きさが必要になるが、ミラーホイールは入射光を９０％以上の高い効率で透過あるいは反射させることが可能である。
このため、熱容量が小さくてすみ、半分以下の直径で構成することができる。
したがって本発明の目的である光源装置の小型・薄型化を妨げる要因にはならない。

励起光が入射する箇所の曲率は、蛍光光が拡散光であるため光損失の問題は生じにくく、熱容量の要求を満たす程度のホイールの直径が生じさせる平坦具合であれば光損失の問題はない。

図５に第３の実施形態を示す。
本実施形態では、図１と図２で示した構成を基にしている。
蛍光部材１４が薄型であることを利用して、光路切替手段であるミラーホイール５４で反射されたＬＤ光と、ミラーホイール５４を透過したＬＤ光によって励起された蛍光光との合成手段を上方に構成し、合成後の光源光が蛍光部材の上方を通過するようにしている。
このような配置にすることによって、蛍光部材が薄型であることの利点を活かして薄型を維持しつつスリムな光源装置を実現することができる。
すなわち、本発明の蛍光部材の特有の配置形態に因る光源装置の高さ方向の薄型化と、図１（ａ）、図２（ａ）に示す幅方向の寸法の薄型化を同時に実現でき、全体として小型化を促進することができる。

図６に第４の実施形態を示す。
本実施形態では、図２と図５に示した構成を基にしている。
基本的には、図５に示す構成にＬＥＤモジュール４４を追加し、図４に示すような３原色以上の光源光を出力可能な薄型で且つスリムな光源装置としている。
すなわち、本実施形態では、図５で示した構成と同様に、光路切替手段であるミラーホイール５４で反射されたＬＤ光と、ミラーホイール５４を透過したＬＤ光によって励起された蛍光光と、ＬＥＤモジュール４４からのＬＥＤ光との合成手段を上方に構成し、合成後の光源光が蛍光部材の上方を通過するようにしている。
したがって、３原色以上の光源光を出力可能な光源装置において、本発明の蛍光部材の特有の配置形態に因る光源装置の高さ方向の薄型化と、幅方向の薄型化を同時に実現できる。
上記合成手段が蛍光部材の下方を通過する構成としてもよい。

上記各実施形態では、蛍光部材を、円形の中心に回転軸を持つ１つのシャーレ形状からなる構成としたが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図７に示すように、互いに平行な関係の回転軸６０ａ、６２ａを持つ２つの回転体６０、６２に、蛍光体層を備えた帯（ベルト）６４を巻き付けて蛍光部材６６としてもよい。
図７（ａ）は回転体の回転軸間を結んだ線が光軸と平行となるように配置した例を、図７（ｂ）は光軸と直交するように配置した例を示している。
ここでは、回転体６０、６２が占有する範囲の最大長さを、蛍光部材１４の外径の範囲内とした例を示している。

互いに平行な関係の回転軸を光源装置内の光学系の光軸に対して垂直になるように蛍光部材６６を光源装置の光路中に配置することで、帯が見える方向から見た光源装置の高さを薄くすることができる。
ここでは２つの回転体からなる構成を例示したが、３つ以上でもよい。
図７（ａ）の例では、高さ方向と直交する幅方向のスリム化を一層促進できる。

図８に第５の実施形態（投影表示装置）を示す。
本実施形態に係る投影表示装置は、映像処理部６８と、光源装置７０と、導光装置７２と、集光レンズ群７４と、反射ミラー７６と、表示素子７８と、投射レンズ群８０とを備えている。
光源装置７０は、上記各実施形態で示した何れかの光源装置である。
導光装置７２、集光レンズ群７４及び反射ミラー７６は、光源装置７０からの光を表示素子７８に導光する光源側光学系を構成している。
投射レンズ群８０は、表示素子７８から射出された画像を図示しないスクリーンに投影する投影側光学系としてなる。

上記制御部１０は、光源装置７０及び表示素子７８を制御する表示制御手段としても機能する。
光源装置７０は、例えば図２あるいは図６に示す光源装置であり、赤、青、緑の３原色光あるいは更に黄色などの色光を時分割に出力する。
映像処理部６８は、映像信号ＶＩＮが入力されると、そのフレーム周波数に基づいてミラーホイール５４の回転周期データを、制御信号ＣＴＲＬを介して光源装置７０に対して出力する。
さらに、ミラーホイール５４の回転位相データと各色光の出力タイミングデータを順次出力する。

映像処理部６８は、前述の通り各データを出力して光源装置７０が所望の動作を行なうための設定が完了すると、起動コマンドを出力して光源装置７０を起動する。
光源装置７０は起動すると、前述の通り、赤、青、緑、黄の光を所定のタイミングでシーケンシャルに出力する。
光源装置から出射した光は、導光装置７２によって均一な面状の照明光に変換され、集光レンズ群７４と反射ミラー７６を通して表示素子７８の表示画素領域に照射される。

映像処理部６８はさらに、映像信号ＶＩＮから照明光の各色に対応した表示信号を生成し、表示素子７８を駆動する信号ＶＤＯに変換して出力する。
これによって表示素子７８に入射した照明光は画像光に変調され、投射レンズ群８０を通してスクリーンなどに投影され、画像が表示される。
ここで、表示素子７８としては、例えば、それぞれが表示画像の各画素を構成し、入射する照明光に対する角度を制御することにより照明光を画像光に変調するＤＭＤ（Digital Mirror Device）が使用される。

１０ 光路切替制御手段としての制御部
１０ 表示制御手段としての制御部
１２ 駆動源としてのモーター
１４ 蛍光部材
１８ 励起光源としてのＬＤ
２４ 光路切替手段としてのスイッチング回折格子
３４ 蛍光体としての蛍光体層
４６ 第二光源としてのＬＥＤ
５２ 第二の導光光学系としての第三のダイクロイックミラー
５４ 光路切替部材としてのミラーホイール
５８ 光路切替部材駆動手段としてのモーター
７０ 光源装置
Ａ 反射領域としての領域
Ｂ 透過領域としての領域

特開２００４−３４１１０５号公報 特開２００９−２７７５１６号公報 特開２０１２−１４１５８１号公報

Claims (7)

1. 励起光を生じる励起光源と、
   前記励起光を受けて前記励起光とは異なる波長帯域の蛍光光を生じる蛍光部材と、
   前記蛍光部材を回転させる駆動源と、
   を備えた光源装置において、
   前記蛍光部材は、該蛍光部材の回転軸に対して垂直な方向から入射する光を受光可能な受光面を有し、
   前記受光面は蛍光体を備え、
   前記励起光は、前記蛍光部材の前記受光面に入射することを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記励起光源から照射された光を、第一の方向に照射される第一の光と、第二の方向に照射される第二の光とに時分割で切り替える光路切替手段と、
   前記第二の光を前記蛍光部材に入射させ、前記第一の光及び前記第二の光が前記蛍光部材に入射することにより生じた前記蛍光光を同一光路に導く導光光学系と、
   を備えたことを特徴とする光源装置。
3. 請求項２に記載の光源装置において、
   前記光路切替手段を制御する光路切替制御手段を備え、
   前記光路切替手段は、前記光路切替制御手段の制御により光路を切り替えるスイッチング回折格子であることを特徴とする光源装置。
4. 請求項２に記載の光源装置において、
   前記光路切替手段を制御する光路切替制御手段を備え、
   前記光路切替手段は、
   入射光を透過させる透過領域と、前記入射光を反射させる反射領域とを備えた光路切替部材と、
   前記光路切替制御手段の制御により、前記励起光源から照射された光の光路上に前記透過領域と前記反射領域のうち何れか一方が存在するように前記光路切替部材を駆動する光路切替部材駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする光源装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の光源装置において、
   前記励起光及び前記蛍光光の光路の少なくとも一部が、前記蛍光部材の上方または下方を通るように前記導光光学系が配置されていることを特徴とする光源装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の光源装置において、
   前記励起光及び前記蛍光光の何れとも波長帯域が異なる光を発する第二光源を備え、前記第二光源から照射される光を前記蛍光光と同一光路に導く第二の導光光学系を備えたことを特徴とする光源装置。
7. 光源装置と、表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置及び前記表示素子を制御する表示制御手段と、
   を備えた投影表示装置において、
   前記光源装置が、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の光源装置であることを特徴とする投影表示装置。

Images