点滅光発生装置、時分割光発生装置及びプロジェクタ
【課題】励起光の照射位置がホイール板の回転によって変わっても、蛍光体から発する蛍光を均一にする。
【解決手段】点滅光発生装置1は、スピンドルモーター6と、スピンドルモーター6によって回転させられ、シリンドリカル凸面3a及びシリンドリカル凹面3bを有するホイール板と、ホイール板3の一方の面3aに形成された蛍光体層4と、励起光光源8と、励起光光源8の励起光を蛍光体層4に集光させる集光光学系9と、ホイール板3の回転位相を検出する位相センサー11と、検出された回転位相に基づいて励起光光源8を点滅させる光源制御部10と、を備え、光源制御部10は、一方の面3aの母線方向に沿った第一半径を跨いだ照射領域が集光光学系9の光軸を通過する際に励起光光源8を点灯させ、第一半径を跨がない非照射領域が集光光学系9の光軸を通過する際に励起光光源8を消灯させる。
【解決手段】点滅光発生装置1は、スピンドルモーター6と、スピンドルモーター6によって回転させられ、シリンドリカル凸面3a及びシリンドリカル凹面3bを有するホイール板と、ホイール板3の一方の面3aに形成された蛍光体層4と、励起光光源8と、励起光光源8の励起光を蛍光体層4に集光させる集光光学系9と、ホイール板3の回転位相を検出する位相センサー11と、検出された回転位相に基づいて励起光光源8を点滅させる光源制御部10と、を備え、光源制御部10は、一方の面3aの母線方向に沿った第一半径を跨いだ照射領域が集光光学系9の光軸を通過する際に励起光光源8を点灯させ、第一半径を跨がない非照射領域が集光光学系9の光軸を通過する際に励起光光源8を消灯させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、点滅光発生装置、時分割光発生装置及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【0002】
プロジェクタは、光源から発した光をデジタル・マイクロミラー・デバイス等の反射型表示素子又は液晶シャッターアレイパネル等の透過型表示素子に照射し、表示素子によって形成された画像を投影レンズによってスクリーンに投影するものである。従来、高輝度の放電ランプを光源として利用するプロジェクタが主流であった。しかし、近年、発光ダイオード、レーザーダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子等といった発光素子を光源として利用し、必要に応じて光源から発した光の色を変換する蛍光体を利用するプロジェクタの開発が多々なされている。例えば、特開2004−341105号公報(特許文献1)には、発光ダイオード及び蛍光体ホイールを利用したプロジェクタが開示されている。この発光ダイオードは励起光として紫外光を発するものであり、発光ダイオードから発した励起光が、回転する蛍光体ホイールの赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層に順次繰り返し照射される。そうすると、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層が順次繰り返し励起されるから、赤色光、緑色光及び青色光が蛍光体ホイールから順次繰り返し出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−341106号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、単一の発光ダイオードを用いるのではなく、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードを用いて、これらの発光ダイオードを時分割で順次点灯させ、赤色光、緑色光及び青色光の光軸をダイクロイックミラー等の光学系で1つに重ねる技術も提案されている。何れかの色の発光ダイオードが他の色の発光ダイオードよりも発光強度が弱いのであれば、その色の発光には蛍光体を用いることもあり、発光ダイオードから発した励起光を集光レンズ等によって蛍光体に照射することで、その色の光を蛍光体から発生させる。ところが、励起光を蛍光体に局所的に照射すると、蛍光体が劣化しやすく、蛍光体が低寿命になってしまう。そこで、回転するホイール板に蛍光体を形成することで、励起光が蛍光体の一部に局所的に照射されることを防止し、蛍光体の長寿命化を図る。
【0005】
ホイール板は、コイル状に巻き取られた圧延板を加工して得られたものである。そのため、ホイール板は、僅かながら、円柱面状に湾曲している。湾曲したホイール板が回転することで、集光レンズの光軸と蛍光体との交点から集光レンズまでの距離が変動する。そうすると、蛍光体に照射される励起光のスポット径が照射位置によってばらつき、均一な蛍光が発生しない。
【0006】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、湾曲したホイール板に形成された蛍光体に励起光を照射する場合に、励起光の照射位置がホイール板の回転によって変わっても、蛍光体から発する蛍光を均一にすることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以上の課題を解決するために、本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0008】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0009】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0010】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0011】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0012】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0013】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0014】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、湾曲したホイール板が回転していても、照射領域では、集光光学系の光軸と蛍光体層との交点から集光光学系までの距離の変動幅が小さいので、蛍光体に照射される励起光のスポット径の変動幅も小さい。よって、励起光の照射位置がホイール板の回転によって変わっても、蛍光体層から均一な蛍光が発する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図2】図1に記載のII−IIに沿った部分断面とともに、点滅光発生装置を示した概略図である。
【図3】図1に記載のIII−IIIに沿った面を矢印方向に見て示した部分断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイール及び回転駆動器を示した部分断面図である。
【図8】同実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図9】同実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図11】本発明の第4の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図12】本発明の第5の実施形態に係るプロジェクタの光学ユニットを示した平面図である。
【図13】同実施形態に係るプロジェクタを示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【0018】
〔第1の実施の形態〕
図1は、蛍光体ホイール2の平面図である。図2は、図1に記載のII−IIに沿った面を矢印方向に見て示した蛍光体ホイール2の断面とともに、点滅光発生装置1を示した概略図である。図3は、図1に記載のIII−IIIに沿った面を矢印方向に見て示した断面図である。
【0019】
この点滅光発生装置1は、蛍光体ホイール2と、この蛍光体ホイール2を回転させるスピンドルモーター6と、スピンドルモーター6を駆動するモータードライバー12と、励起光を発する励起光光源8と、励起光光源8を蛍光体ホイール2に集光する集光光学系9と、励起光光源8を点滅させる光源制御部10と、蛍光体ホイール2の回転位相を検出する位相センサー11と、を備える。蛍光体ホイール2はホイール板3、蛍光体層4及びタイミングマーク5を有する。
【0020】
ホイール板3は、円板であり、より具体的には銅板、アルミニウム板、ステンレス板その他の金属板である。ホイール板3の一方の面3aが鏡面研磨加工、銀蒸着加工その他の鏡面加工されており、ホイール板3の一方の面3aに反射面が形成されている。従って、ホイール板3は、反射板である。
【0021】
スピンドルモーター6は回転駆動器である。スピンドルモーター6の駆動軸7がホイール板3に対して直交するようにホイール板3に取り付けられている。具体的には、取付孔3cがホイール板3の中心部を一方の面3aから他方の面3bに貫通し、スピンドルモーター6の駆動軸7が取付孔3cに挿入されて、その駆動軸7がホイール板3に固定されている。以下、軸方向とは、駆動軸7が延びる方向をいい、周方向とは、駆動軸7を中心とした円周方向をいい、径方向とは、駆動軸7に対して直交する方向をいう。
【0022】
ホイール板3の一方の面3aには、蛍光体層4が形成されている。軸方向に見て、蛍光体層4は、駆動軸7を中心にして周方向に延びるように円環状に形成されている。なお、蛍光体層4が円環状に形成されているのではなく、蛍光体層4がホイール板3の一方の面3aの全体に形成されていてもよいし、駆動軸7を中心として中心角120°以上の扇形状に形作られてもよいし、駆動軸7を中心として中心角120°以上の円弧帯状に形作られてもよい。ホイール板3の重心が駆動軸7に重なるように、蛍光体層4が円環状に形成されているか、ホイール板3の一方の面3aの全体に形成されていることが好ましい。
【0023】
ホイール板3の一方の面3aにリング状の凹部が凹設され、その凹部内に蛍光体層4が埋められていてもよい。なお、凹部が形成されている場合でも、その凹部が鏡面加工されている。
【0024】
このホイール板3は、圧延板を打ち抜き加工して得られたものである。打ち抜き加工前の圧延板はコイル状に巻き取られているので、ホイール板3がシリンドリカル状に湾曲している。そのため、ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面3bがシリンドリカル凹面状に形成されている。
【0025】
ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凸面であるから、図1に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(稜線方向)に沿った第一半径3d1がある。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3d1に直交する第二半径3d2及び第三半径3d3がある。第二半径3d2と第三半径3d3は一直線状になっており、第二半径3d2と第三半径3d3によって直径を成している。ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(稜線方向)に沿った第四半径3d4がある。第一半径3d1と第四半径3d4は一直線状になっており、第一半径3d1と第四半径3d4によって直径を成している。また、蛍光体層4のうち、第一半径3d1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3d2、第三半径3d3及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域4aを照射領域4aといい、第二半径3d2、第三半径3d3及び第四半径3d4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1を跨がない円弧状領域4bを非照射領域4bという。照射領域4aは、第一半径3d1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4bは、第四半径3d4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、照射領域4aと非照射領域4bの組み合わせが円環状の領域となる。照射領域4aの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4bの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4aの中心角が120°であり、非照射領域4bの中心角は240°である。
【0026】
蛍光体ホイール2及びスピンドルモーター6の周辺には、励起光光源8が配設されている。励起光光源8は、発光ダイオード又はレーザーダイオードアレイである。レーザーダイオードアレイとは、複数のレーザーダイオードを二次元アレイ状に配列したものである。
【0027】
励起光光源8は励起光を発するものである。励起光光源8から発する励起光の波長帯域は特に限定するものではないが、励起光が単色の可視光であることが好ましい。例えば、励起光光源8から発する励起光は青色の波長帯域の光である。なお、励起光光源8から発する励起光が紫外光であってもよい。
【0028】
励起光光源8とホイール板3の一方の面3aとの間には、集光光学系9が配設されている。集光光学系9は一又は複数枚のレンズからなる。なお、集光光学系9が反射ミラーを有し、集光光学系9の光軸が反射ミラーによって曲げられてもよい。
【0029】
集光光学系9の光軸は励起光光源8に交差している。また、集光光学系9の光軸は駆動軸7に対してほぼ平行であり、集光光学系9の光軸が駆動軸7から径方向外方にずれている。集光光学系9の光軸とホイール板3の交点から駆動軸7までの距離は、駆動軸7から蛍光体層4までの距離にほぼ等しい。そのため、集光光学系9の光軸は、蛍光体層4を通る。励起光光源8が発光すると、励起光光源8から発した励起光が集光光学系9によって蛍光体層4に集光される。励起光の進行する向きは、ホイール板3の一方の面3aから他方の面3bに向かう向きである。
【0030】
励起光光源8から発した励起光が蛍光体層4に入射すると、蛍光体層4は励起光によって励起されて蛍光を発する。蛍光体層4から発する蛍光の波長帯域は、励起光光源8から発する励起光の波長帯域と異なるのであれば、その蛍光の波長帯域は特に限定するものではない。但し、蛍光体層4から発する蛍光は、単色の可視光であることが好ましい。より好ましくは、蛍光体層4から発する蛍光の色は光の三原色のうち他の色である。例えば、蛍光体層4から発する蛍光は緑色の波長帯域の光である。
【0031】
ホイール板3の周側面には、タイミングマーク5が形成されている。タイミングマーク5の数は1でもよいし、2以上でもよい。タイミングマーク5の数が複数である場合には、これらタイミングマーク5が周方向に沿って配列されている。
【0032】
ホイール板3の周側面の外側には、位相センサー11がホイール板3の周側面に対して対向配置されている。位相センサー11は、ホイール板3の回転によって、位相センサー11に対向する近接位置をタイミングマーク5が通過するごとにそれを検出してパルス信号を光源制御部10に出力する。つまり、位相センサー11は、ホイール板3の回転位相を検出する。位相センサー11は、投光素子及び受光素子からなる光センサーである。なお、位相センサー11がタイミングマーク5を検出する光センサーではなく、モーター6に設けられた一又は複数のホール素子であってもよいし、モーター6に設けられたロータリーエンコーダーであってもよい。
【0033】
モータードライバー12は、光源制御部10の指令に従ってスピンドルモーター6を駆動する。光源制御部10は、モータードライバー12を介してスピンドルモーター6の回転速度等の制御を行う。例えば、光源制御部10は、スピンドルモーター6を等速度制御したり、スピンドルモーター6の回転速度の変更・調整をしたりする。
【0034】
また、光源制御部10は、励起光光源8を点滅させるとともに、位相センサー11によって検出された回転位相に基づき励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。具体的には、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4aが集光光学系9の光軸(励起光の光軸)に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4bが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。なお、位相センサー11によって検出されたホイール板3の回転位相が光源制御部10に出力されるので、光源制御部10は、照射領域4aが集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過するタイミングと、非照射領域4bが集光光学系9の光軸を通過するタイミングを認識することができる。
【0035】
続いて、点滅光発生装置1の動作について説明する。
光源制御部10がスピンドルモーター6を作動させると、ホイール板3がスピンドルモーター6によって回転させられる。ホイール板3の回転中、ホイール板3の回転位相が位相センサー11によって検出され、位相センサー11によって検出された回転位相が光源制御部10に出力される。ホイール板3の回転中、光源制御部10は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいたタイミングで励起光光源8を点滅させる。つまり、照射領域4aが集光光学系9の光軸を通過している時には、光源制御部10が励起光光源8を点灯させ、非照射領域4bが集光光学系9の光軸を通過している時には、光源制御部10が励起光光源8を消灯させる。従って、蛍光体層4のうち照射領域4aには励起光が照射されるが、非照射領域4bには励起光が照射されない。
【0036】
蛍光体層4の照射領域4aに励起光が入射すると、蛍光体層4が励起光によって励起され、励起光と異なる波長帯域の蛍光が蛍光体層4から発する。また、励起光の一部が蛍光体層4を透過しても、その励起光がホイール板3の一方の面3aによって反射され、その反射光によって蛍光体層4が励起され、蛍光体層4から蛍光が発する。そのため、励起光が、蛍光体層4によって、励起光と色の異なる蛍光に変換される。蛍光体層4から発する蛍光は収束性・指向性の低い拡散光であるが、その蛍光の光軸(蛍光の光軸とは、光度が最大となる向きに蛍光体層4から延びる仮想的な線である。)は集光光学系9の光軸と一致する。蛍光体層4から発した蛍光は、光学ユニットによって所定の方向に投射される。
【0037】
以上のように、ホイール板3がシリンドリカル状に湾曲しているから、ホイール板3が回転していると、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離が変動する。そのような距離の変動があるものとしても、照射領域4aがホイール板3の一方の面3aの母線方向(稜線方向)に沿った第一半径3d1を跨ぐが、第一半径3d1に対して直交する半径3d2,3d3を跨がないから、照射領域4aでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。そのため、照射領域4aに入射される励起光のスポット径が大きく変動せず、励起光が照射領域4a内の何れの位置に入射しても均等・均一である。そのため、励起光が照射領域4a内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0038】
なお、図4のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4a1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4a2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4b1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4b2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4a1は、蛍光体層4のうち、第一半径3d1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3d2、第三半径3d3及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4a2は、蛍光体層4のうち、第四半径3d4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1、第二半径3d2及び第三半径3d3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4b1は、蛍光体層4のうち、第二半径3d2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1、第三半径3d3及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4b2は、蛍光体層4のうち、第三半径3d3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1、第二半径3d2及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4a1は、第一半径3d1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4a2は、第四半径3d4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4b1は、第二半径3d2を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4b2は、第三半径3d3を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4a1,4a2と非照射領域4b1,4b2の中心角の和は360°であり、照射領域4a1,4a2と非照射領域4b1,4b2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4a1,4a2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4b1,4b2の中心角はそれぞれ120°である。
【0039】
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態と第1の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミングが異なる。第2の実施の形態と第1の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミング以外については同様である。
【0040】
ここで、ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凸面であるから、図5に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向に沿った第一半径3g1及び第二半径3g2がある。第一半径3g1と第二半径3g2は一直線状になっており、第一半径3g1と第二半径3g2によって直径を成している。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3g1及び第二半径3g2に直交する第三半径3g3及び第四半径3g4がある。第三半径3g3と第四半径3g4は一直線状になっており、第三半径3g3と第四半径3g4によって直径を成している。蛍光体層4のうち、第三半径3g3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第二半径3g2及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域4cを照射領域4cといい、第一半径3g1、第二半径3g2及び第四半径3g4を周方向に沿って跨ぐとともに第三半径3g3を跨がない円弧状領域4dを非照射領域4dという。照射領域4cは、第三半径3g3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4dは、第四半径3g4を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4cの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4dの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4cの中心角が120°であり、非照射領域4dの中心角は240°である。
【0041】
光源制御部10(図2参照)は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。つまり、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4cが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4dが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。
【0042】
ホイール板3が回転している時、照射領域4cでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。従って、照射領域4cに入射される励起光のスポット径が大きく変動しない。そのため、励起光が照射領域4c内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0043】
なお、図6のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4c1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4c2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4d1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4d2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4c1は、蛍光体層4のうち、第三半径3g3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第二半径3g2及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4c2は、蛍光体層4のうち、第四半径3g4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第二半径3g2及び第三半径3g3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4d1は、蛍光体層4のうち、第一半径3g1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3g2、第三半径3g3及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4d2は、蛍光体層4のうち、第二半径3g2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第三半径3g3及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4c1は、第三半径3g3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4c2は、第四半径3g4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4d1は、第一半径3g1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4d2は、第二半径3g2を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4c1,4c2と非照射領域4d1,4d2の中心角の和は360°であり、照射領域4c1,4c2と非照射領域4d1,4d2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4c1,4c2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4d1,4d2の中心角はそれぞれ120°である。
【0044】
〔第3の実施の形態〕
第3の実施の形態と第1の実施の形態とは、ホイール板3の湾曲が異なる。つまり、図7に示すように、ホイール板3が第1の実施の形態におけるホイール板3の湾曲と反対となるようにシリンドリカル状に湾曲し、蛍光体層4が形成された面3aがシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面3bがシリンドリカル凸面状に形成されている。
【0045】
ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凹面であるから、図8に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(谷線方向)に沿った第一半径3j1がある。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3j1に直交する第二半径3j2及び第三半径3j3がある。第二半径3j2と第三半径3j3は一直線状になっており、第二半径3j2と第三半径3j3によって直径を成している。ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向に沿った第四半径3j4がある。第一半径3j1と第四半径3j4は一直線状になっており、第一半径3j1と第四半径3j4によって直径を成している。また、蛍光体層4のうち、第一半径3j1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3j2、第三半径3j3及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域4eを照射領域4eといい、第二半径3j2、第三半径3j3及び第四半径3j4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1を跨がない円弧状領域4fを非照射領域4bという。照射領域4eは、第一半径3j1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4fは、第四半径3j4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、照射領域4eと非照射領域4fの組み合わせが円環状の領域となる。照射領域4eの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4fの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4aの中心角が120°であり、非照射領域4fの中心角は240°である。
【0046】
光源制御部10(図2参照)は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。つまり、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4eが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4fが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。
【0047】
ホイール板3が回転している時、照射領域4eでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。従って、照射領域4eに入射される励起光のスポット径が大きく変動しない。そのため、励起光が照射領域4e内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0048】
第3の実施の形態と第1の実施の形態とは、ホイール板3の湾曲及び励起光光源8の点灯・消灯タイミング以外については同様である。
【0049】
なお、図9のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4e1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4e2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4f1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4f2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4e1は、蛍光体層4のうち、第一半径3j1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3j2、第三半径3j3及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4e2は、蛍光体層4のうち、第四半径3j4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1、第二半径3j2及び第三半径3j3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4f1は、蛍光体層4のうち、第二半径3j2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1、第三半径3j3及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4f2は、蛍光体層4のうち、第三半径3j3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1、第二半径3j2及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4e1は、第一半径3j1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4e2は、第四半径3j4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4f1は、第二半径3j2を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4f2は、第三半径3j3を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4e1,4e2と非照射領域4f1,4f2の中心角の和は360°であり、照射領域4e1,4e2と非照射領域4f1,4f2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4e1,4e2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4j1,4j2の中心角はそれぞれ120°である。
【0050】
〔第4の実施の形態〕
第4の実施の形態と第3の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミングが異なる。第4の実施の形態と第3の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミング以外については同様である。
【0051】
ここで、ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凹面であるから、図10に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(谷線方向)に沿った第一半径3r1及び第二半径3r2がある。第一半径3r1と第二半径3r2は一直線状になっており、第一半径3r1と第二半径3r2によって直径を成している。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3r1及び第二半径3r2に直交する第三半径3r3及び第四半径3r4がある。第三半径3r3と第四半径3r4は一直線状になっており、第三半径3r3と第四半径3r4によって直径を成している。蛍光体層4のうち、第三半径3r3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第二半径3r2及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域4gを照射領域4gといい、第一半径3gr、第二半径3r2及び第四半径3r4を周方向に沿って跨ぐとともに第三半径3r3を跨がない円弧状領域4hを非照射領域4hという。照射領域4gは、第三半径3r3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4hは、第四半径3r4を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4gの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4hの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4gの中心角が120°であり、非照射領域4hの中心角は240°である。
【0052】
光源制御部10(図2参照)は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。つまり、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4gが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4hが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。
【0053】
ホイール板3が回転している時、照射領域4gでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。従って、照射領域4gに入射される励起光のスポット径が大きく変動しない。そのため、励起光が照射領域4g内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0054】
なお、図11のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4g1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4g2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4h1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4h2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4g1は、蛍光体層4のうち、第三半径3r3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第二半径3r2及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4g2は、蛍光体層4のうち、第四半径3r4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第二半径3r2及び第三半径3r3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4h1は、蛍光体層4のうち、第一半径3r1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3r2、第三半径3r3及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4h2は、蛍光体層4のうち、第二半径3r2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第三半径3r3及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4g1は、第三半径3r3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4g2は、第四半径3r4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4h1は、第一半径3r1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4h2は、第二半径3r2を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4g1,4g2と非照射領域4h1,4h2の中心角の和は360°であり、照射領域4g1,4g2と非照射領域4h1,4h2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4g1,4g2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4h1,4h2の中心角はそれぞれ120°である。
【0055】
〔第5の実施の形態〕
続いて、図12及び図13を参照して、第1〜第4の何れか実施形態における点滅光発生装置1を具備する時分割光発生装置50について説明するとともに、その時分割光発生装置50を具備するプロジェクタ100について説明する。図13は、プロジェクタ100の光学ユニットを主に説明した平面図である。図9は、プロジェクタ100を示した概略ブロック図である。
【0056】
図12及び図13に示すように、プロジェクタ100は、表示素子40、時分割光発生装置50、光源側光学系80及び投影光学系90等を備える。
【0057】
時分割光発生装置50は、赤色光、緑色光及び青色光を時分割で順次繰り返し出射するものである。時分割光発生装置50は、蛍光である緑色光を発生させて点滅させる上述の点滅光発生装置1と、青色光を発生させる第一光源52と、赤色光を発生させる第二光源53と、第一光源52から発した青色光の光軸、第二光源53から発した赤色光の光軸及び点滅光発生装置1から発した緑色光の光軸を重ねて、これらの赤色光、緑色光及び青色光を出射させる光学系70と、を備える。ここで、点滅光発生装置1の光源制御部10は、励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御するのみならず、第一光源52及び第二光源53の点滅周期及び点灯・消灯タイミングも制御する。
【0058】
図12に示すように、点滅光発生装置1の励起光光源8は、二次元アレイ状に配列されているとともに、青色のレーザー励起光を発する複数のレーザーダイオード8aからなる。
【0059】
点滅光発生装置1の集光光学系9は、複数のコリメートレンズ9a、複数の反射ミラー9b、レンズ群9c及びレンズ群9dを有する。
コリメートレンズ9aが励起光光源8のレーザーダイオード8aにそれぞれ対向配置され、各レーザーダイオード8aから発したレーザー励起光がコリメートレンズ9aによってコリメートされる。
【0060】
反射ミラー9bがレーザーダイオード8aから発したレーザー励起光の光軸に対して斜めになるようにレーザーダイオード8a及びコリメートレンズ9aに相対し、コリメートレンズ9aによってコリメートされたレーザー励起光の光軸が反射ミラー9bによって90°変換される。これら反射ミラー9bは階段状に配列され、レーザーダイオード8aから発したレーザー励起光の光軸の間隔がこれら反射ミラー9bによって狭められ、これら反射ミラー9bによって反射されたレーザー励起光の光束群が占める断面積は、反射ミラー9bによって反射される前のレーザー励起光の光束群が占める断面積より狭くなる。レンズ群9c及びレンズ群9dは、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群9c及びレンズ群9dの光軸は、励起光光源8の光軸に対して略直交する。レンズ群9c及びレンズ群9dは、複数の反射ミラー9bによって反射されたレーザー励起光の光束群を蛍光体ホイール2の蛍光体層4に集光させて、レーザー励起光の光束群を一つに纏める。
【0061】
蛍光体層4は、青色の励起光によって緑色の蛍光を発するものである。なお、レーザーダイオード8aが紫外光を発するものであり、蛍光体層4が紫外光によって緑色の蛍光を発するものとしてもよい。
【0062】
第一光源52は、青色の発光ダイオードであって、その光軸が励起光光源8の光軸と平行となるように配置されている。
第二光源53は、赤色の発光ダイオードであって、その光軸がレンズ群9c,9dの光軸と平行となるように配置されている。
【0063】
光学系70は、第一ダイクロイックミラー71、第二ダイクロイックミラー72、レンズ群73、レンズ74、レンズ群75及びレンズ76を備える。
【0064】
レンズ群73は、第一光源52に相対向する。レンズ群73及びレンズ74は、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群73及びレンズ74は、それらの光軸がレンズ群9cとレンズ群9dの間でレンズ群9c及びレンズ群9dの光軸に対して直交するように配置されている。
【0065】
第一ダイクロイックミラー71は、レンズ群73とレンズ74との間であって、レンズ群9cとレンズ群9dとの間に配置されている。第一ダイクロイックミラー71は、レンズ群9c,9dの光軸に対して45°で斜交するとともに、レンズ群73及びレンズ74の光軸に対して45°で斜交する。第一ダイクロイックミラー71は、青色の波長帯域の光を透過させるとともに、緑色の波長帯域の光を反射させる。
【0066】
レンズ群75は、第二光源53に相対向する。レンズ群75及びレンズ76は、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群75及びレンズ76は、それらの光軸がレンズ74に関して第一光源52の反対側でレンズ群73及びレンズ74の光軸に対して直交するように配置されている。
【0067】
第二ダイクロイックミラー72は、レンズ群75とレンズ76の間に配置されているとともに、レンズ74に関して第一光源52の反対側に配置されている。第二ダイクロイックミラー72は、レンズ群73及びレンズ74の光軸に対して45°で斜交するとともに、レンズ群75及びレンズ76の光軸に対して45°で斜交する。第二ダイクロイックミラー72は、青色及び緑色の波長帯域の光を反射させるとともに、赤色の波長帯域の光を透過させる。
【0068】
図13に示された光源制御部10は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づき、励起光光源8、第一光源52及び第二光源53の点滅周期及び点灯・消灯タイミングも制御する。具体的には、光源制御部10は、励起光光源8、第一光源52及び第二光源53を時分割で順次点灯させて、これらを同時に点灯させないようにして、励起光光源8、第一光源52及び第二光源53を点滅させる。従って、励起光光源8が点灯している時には第一光源52及び第二光源53が消灯し、第一光源52が点灯している時には第二光源53及び励起光光源8が消灯し、第二光源53が点灯している時には励起光光源8及び第一光源52が消灯する。
【0069】
励起光光源8が点灯し、第一光源52及び第二光源53が消灯すると、図12に示すように、励起光光源8から発した励起光(青色光)の光軸が反射ミラー9bによって90°変換されて、その励起光がレンズ群9cに向けて反射される。反射ミラー9bによって反射された励起光がレンズ群9c、第一ダイクロイックミラー71及びレンズ群9dを通過し、蛍光体層4の照射領域4a、照射領域4c、照射領域4e又は照射領域4gに入射する。この際、励起光光源8から発した励起光は、反射ミラー9b、レンズ群9c及びレンズ群9dによって蛍光体層4に集光される。励起光の照射によって蛍光体層4から発した緑色光はレンズ群9dを通過する。レンズ群9dを通過した緑色光の光軸が第一ダイクロイックミラー71によって90°変換され、その緑色光が第一ダイクロイックミラー71によってレンズ74に向けて反射される。第一ダイクロイックミラー71によって反射された緑色光がレンズ74を通過する。その緑色光の光軸が第二ダイクロイックミラー72によって90°変換され、その緑色光が第二ダイクロイックミラー72によってレンズ76に向けて反射され、その反射光がレンズ76を通過する。この際、蛍光体層4から発した緑色光は、レンズ群9d、レンズ74及びレンズ76によって導光装置81(後に詳述する)に集光される。
【0070】
第一光源52が点灯し、第二光源53及び励起光光源8が消灯すると、第一光源52から発した青色光がレンズ群73、第一ダイクロイックミラー71及びレンズ74を透過する。そのため、第一ダイクロイックミラー71を透過した青色光の光軸が、第一ダイクロイックミラー71によって反射された緑色光の光軸に重なる。レンズ74を通過した青色光が第二ダイクロイックミラー72によってレンズ76に向けて反射され、その反射光がレンズ76を通過する。この際、第一光源52から発した青色光は、レンズ群73、レンズ74及びレンズ76によって導光装置81に集光される。
【0071】
第二光源53が点灯し、励起光光源8及び第一光源52が消灯すると、第二光源から発した赤色光がレンズ群75、第二ダイクロイックミラー72及びレンズ76を透過する。そのため、第二ダイクロイックミラー72を透過した赤色光の光軸が、第二ダイクロイックミラー72によって反射された緑色光及び青色光の光軸に重なる。この際、第二光源53から発した赤色光は、レンズ群75及びレンズ76によって導光装置81に集光される。
【0072】
第一光源52から発する光の色、第二光源53から発する光の色、蛍光体層4から発する蛍光の色は一例であり、別の色であってもよい。第一光源52から発する励起光の色、第二光源53から発する光の色、蛍光体層4から発する蛍光の色は、光の三原色であって、互いに異なることが好ましい。
【0073】
光源側光学系80は、時分割光発生装置50から出射された赤色光、緑色光及び青色光を表示素子40に投射するものである。光源側光学系80は、導光装置81、レンズ82、光軸変換ミラー83、集光レンズ群84、照射ミラー85及び照射レンズ86を有する。
【0074】
導光装置81及びレンズ82は、これらの光軸が時分割光発生装置50のレンズ76の光軸と一直線状になるように配置されている。集光レンズ群84は、その光軸がレンズ82の光軸に交差するように配置されている。光軸変換ミラー83は、レンズ82の光軸と集光レンズ群84の光軸が交差する位置において、こられの光軸に対して斜交する。導光装置81は、ライトトンネル又はライトロッドである。導光装置81は、時分割光発生装置50から射出された赤色光、緑色光及び青色光を側面で複数回反射又は全反射させることで、赤色光、緑色光及び青色光を均一な強度分布の光束にする。レンズ82は、導光装置81によって導光された赤色光、緑色光及び青色光を光軸変換ミラー83に向けて投射するとともに、集光する。光軸変換ミラー83は、レンズ82によって投射された赤色光、緑色光及び青色光を集光レンズ群84に向けて反射させる。集光レンズ群84は、光軸変換ミラー83によって反射された赤色光、緑色光及び青色光を照射ミラー85に向けて投射するとともに、集光する。照射ミラー85は、集光レンズ群84によって投射された光を表示素子40に向けて反射させる。
【0075】
表示素子40は、光源側光学系80の照射ミラー85によって照射された赤色光、緑色光及び青色光を画像データに応じて各画素毎(各空間光変調素子毎)に変調することで、画像を形成する反射型空間光変調器である。具体的には、表示素子40は、二次元アレイ状に配列された複数の可動マイクロミラー等を有するデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)である。
【0076】
なお、表示素子40が反射型の空間光変調器ではなく、透過型の空間光変調器(例えば、液晶シャッターアレイパネル:いわゆる液晶表示器)であってもよい。その場合、光源側光学系80の光学設計を変更し、光源側光学系80によって照射される赤色光、緑色光及び青色光の光軸が後述の投影光学系90の光軸に重なるようにして、投影光学系90と光源側光学系80との間に表示素子40を配置する。
【0077】
投影光学系90は表示素子40に正対するように設けられ、投影光学系90の光軸が前後に延びて表示素子40に交差(具体的には、直交)する。投影光学系90は、表示素子40によって反射された光を前方に投射し、表示素子40によって形成された画像をスクリーンに投影する。この投影光学系90は、可動レンズ群91及び固定レンズ群92等を備えるとともに、ズーム機能及びフォーカス機能を有した可変焦点型レンズである。投影光学系90は、レンズモーター等による可動レンズ群91の移動によって、焦点距離が変更可能であるとともに、フォーカシングが可能である。
【0078】
図9に示すように、プロジェクタ100は、CPU30、メインメモリ31、プログラムメモリ32、操作/表示部33、入力部34、音声処理部35、スピーカー36、画像処理部37、表示駆動部38及びシステムバス39を更に備える。
【0079】
この入力部34は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D−sub15タイプのRGB入力端子、HDMI(High−DefinitionMultimedia Interface)規格の画像/音声入力端子、及びUSB(UniversalSerial Bus)コネクタを有し、有線接続された外部機器からの画像信号及び音声信号を入力する。
【0080】
入力部34から入力された各種規格の画像信号は、システムバス39を介して画像処理部37に入力される。
画像処理部37は、入力される画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一し、内蔵する表示用のバッファメモリに適宜書込んだ後に、書込んだ画像信号を読出して表示駆動部38へ送る。
【0081】
表示駆動部38は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば60[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、表示素子40を駆動する。具体的には、赤色光が表示素子40に照射されている際に、表示駆動回路が画像データに従って表示素子40の各可動マイクロミラー毎(各空間変調素子毎)に制御(例えば、PWM制御)することで、赤色光が後述の投影光学系90に向けて反射される時間比(デューティー比)が各可動マイクロミラー毎に制御される。これにより、表示素子40によって赤色の画像が形成される。緑色光や青色光が表示素子40に照射されている際も、同様である。表示駆動部38の動作と表示駆動部38の動作の同期は、例えば、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて行われる。
【0082】
この操作/表示部33は、プロジェクタ100の筐体前後面に設けられるリモコン受光部と、その筐体上面に設けられるキー入力/インジケータ部を含む。操作/表示部33は、ユーザがプロジェクタ100本体のキー入力/インジケータ部又はプロジェクタ100専用のリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をCPU30へ出力する。
【0083】
音声処理部35は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声信号をアナログ化し、スピーカー36を駆動して放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【0084】
音声処理部35、画像処理部37及び表示駆動部38の動作すべてをCPU30が制御する。このCPU30は、メインメモリ31及びプログラムメモリ32と直接接続される。メインメモリ31は、DRAMで構成され、CPU30のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ32は、電気的書換可能な不揮発性メモリで構成され、CPU30が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。
【0085】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項2>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項3>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項4>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項5>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項6>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項7>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項8>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項9>
請求項1から8の何れか一項に記載の点滅光発生装置と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色と異なる色の光を発する第一光源と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色及び前記第一光源の発光色と異なる色の光を発する第二光源と、
前記蛍光体層から発した蛍光の光軸と、前記第一光源から発した光の光軸と、前記第二光源から発した光の光軸とを重ねて、これらの光を出射させる光学系と、を備え、
前記光源制御部が、前記励起光光源、前記第一光源及び前記第二光源を時分割で順次点灯させることを特徴とする時分割光発生装置。
<請求項10>
請求項9に記載の時分割光発生装置と、
前記光学系から出射された光を各画素毎に変調することで、画像を形成する表示素子と、
前記表示素子によって形成された画像を投影する投影光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【符号の説明】
【0086】
1 点滅光発生装置
2 蛍光体ホイール
3 ホイール板
3a 一方の面
3b 他方の面
3d1、3g1、3j1、3r1 第一半径
3d2、3g2、3j2、3r2 第二半径
3d3、3g3、3j3、3r3 第三半径
3d4、3g4、3j4、3r4 第四半径
4 蛍光体層
4a、4c、4e、4g 照射領域
4a1、4c1、4e1、4g1 第一照射領域
4a2、4c2、4e2、4g2 第二照射領域
4b、4d、4f、4h 非照射領域
4b1、4d1、4f1、4h1 第一非照射領域
4b2、4d2、4f2、4h2 第二非照射領域
6 スピンドルモーター(回転駆動器)
8 励起光光源
9 集光光学系
10 光源制御部
11 位相センサー(位相検出部)
40 表示素子
50 時分割光発生装置
70 光学系
90 投影光学系
100 プロジェクタ
【技術分野】
【0001】
本発明は、点滅光発生装置、時分割光発生装置及びプロジェクタに関する。
【背景技術】
【0002】
プロジェクタは、光源から発した光をデジタル・マイクロミラー・デバイス等の反射型表示素子又は液晶シャッターアレイパネル等の透過型表示素子に照射し、表示素子によって形成された画像を投影レンズによってスクリーンに投影するものである。従来、高輝度の放電ランプを光源として利用するプロジェクタが主流であった。しかし、近年、発光ダイオード、レーザーダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子等といった発光素子を光源として利用し、必要に応じて光源から発した光の色を変換する蛍光体を利用するプロジェクタの開発が多々なされている。例えば、特開2004−341105号公報(特許文献1)には、発光ダイオード及び蛍光体ホイールを利用したプロジェクタが開示されている。この発光ダイオードは励起光として紫外光を発するものであり、発光ダイオードから発した励起光が、回転する蛍光体ホイールの赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層に順次繰り返し照射される。そうすると、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層が順次繰り返し励起されるから、赤色光、緑色光及び青色光が蛍光体ホイールから順次繰り返し出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−341106号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、単一の発光ダイオードを用いるのではなく、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードを用いて、これらの発光ダイオードを時分割で順次点灯させ、赤色光、緑色光及び青色光の光軸をダイクロイックミラー等の光学系で1つに重ねる技術も提案されている。何れかの色の発光ダイオードが他の色の発光ダイオードよりも発光強度が弱いのであれば、その色の発光には蛍光体を用いることもあり、発光ダイオードから発した励起光を集光レンズ等によって蛍光体に照射することで、その色の光を蛍光体から発生させる。ところが、励起光を蛍光体に局所的に照射すると、蛍光体が劣化しやすく、蛍光体が低寿命になってしまう。そこで、回転するホイール板に蛍光体を形成することで、励起光が蛍光体の一部に局所的に照射されることを防止し、蛍光体の長寿命化を図る。
【0005】
ホイール板は、コイル状に巻き取られた圧延板を加工して得られたものである。そのため、ホイール板は、僅かながら、円柱面状に湾曲している。湾曲したホイール板が回転することで、集光レンズの光軸と蛍光体との交点から集光レンズまでの距離が変動する。そうすると、蛍光体に照射される励起光のスポット径が照射位置によってばらつき、均一な蛍光が発生しない。
【0006】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、湾曲したホイール板に形成された蛍光体に励起光を照射する場合に、励起光の照射位置がホイール板の回転によって変わっても、蛍光体から発する蛍光を均一にすることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以上の課題を解決するために、本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0008】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0009】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0010】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0011】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0012】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0013】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【0014】
本発明に係る点滅光発生装置は、回転駆動器と、前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、励起光を発する励起光光源と、前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、湾曲したホイール板が回転していても、照射領域では、集光光学系の光軸と蛍光体層との交点から集光光学系までの距離の変動幅が小さいので、蛍光体に照射される励起光のスポット径の変動幅も小さい。よって、励起光の照射位置がホイール板の回転によって変わっても、蛍光体層から均一な蛍光が発する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図2】図1に記載のII−IIに沿った部分断面とともに、点滅光発生装置を示した概略図である。
【図3】図1に記載のIII−IIIに沿った面を矢印方向に見て示した部分断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイール及び回転駆動器を示した部分断面図である。
【図8】同実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図9】同実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図11】本発明の第4の実施形態に係る点滅光発生装置の蛍光体ホイールを示した平面図である。
【図12】本発明の第5の実施形態に係るプロジェクタの光学ユニットを示した平面図である。
【図13】同実施形態に係るプロジェクタを示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【0018】
〔第1の実施の形態〕
図1は、蛍光体ホイール2の平面図である。図2は、図1に記載のII−IIに沿った面を矢印方向に見て示した蛍光体ホイール2の断面とともに、点滅光発生装置1を示した概略図である。図3は、図1に記載のIII−IIIに沿った面を矢印方向に見て示した断面図である。
【0019】
この点滅光発生装置1は、蛍光体ホイール2と、この蛍光体ホイール2を回転させるスピンドルモーター6と、スピンドルモーター6を駆動するモータードライバー12と、励起光を発する励起光光源8と、励起光光源8を蛍光体ホイール2に集光する集光光学系9と、励起光光源8を点滅させる光源制御部10と、蛍光体ホイール2の回転位相を検出する位相センサー11と、を備える。蛍光体ホイール2はホイール板3、蛍光体層4及びタイミングマーク5を有する。
【0020】
ホイール板3は、円板であり、より具体的には銅板、アルミニウム板、ステンレス板その他の金属板である。ホイール板3の一方の面3aが鏡面研磨加工、銀蒸着加工その他の鏡面加工されており、ホイール板3の一方の面3aに反射面が形成されている。従って、ホイール板3は、反射板である。
【0021】
スピンドルモーター6は回転駆動器である。スピンドルモーター6の駆動軸7がホイール板3に対して直交するようにホイール板3に取り付けられている。具体的には、取付孔3cがホイール板3の中心部を一方の面3aから他方の面3bに貫通し、スピンドルモーター6の駆動軸7が取付孔3cに挿入されて、その駆動軸7がホイール板3に固定されている。以下、軸方向とは、駆動軸7が延びる方向をいい、周方向とは、駆動軸7を中心とした円周方向をいい、径方向とは、駆動軸7に対して直交する方向をいう。
【0022】
ホイール板3の一方の面3aには、蛍光体層4が形成されている。軸方向に見て、蛍光体層4は、駆動軸7を中心にして周方向に延びるように円環状に形成されている。なお、蛍光体層4が円環状に形成されているのではなく、蛍光体層4がホイール板3の一方の面3aの全体に形成されていてもよいし、駆動軸7を中心として中心角120°以上の扇形状に形作られてもよいし、駆動軸7を中心として中心角120°以上の円弧帯状に形作られてもよい。ホイール板3の重心が駆動軸7に重なるように、蛍光体層4が円環状に形成されているか、ホイール板3の一方の面3aの全体に形成されていることが好ましい。
【0023】
ホイール板3の一方の面3aにリング状の凹部が凹設され、その凹部内に蛍光体層4が埋められていてもよい。なお、凹部が形成されている場合でも、その凹部が鏡面加工されている。
【0024】
このホイール板3は、圧延板を打ち抜き加工して得られたものである。打ち抜き加工前の圧延板はコイル状に巻き取られているので、ホイール板3がシリンドリカル状に湾曲している。そのため、ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面3bがシリンドリカル凹面状に形成されている。
【0025】
ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凸面であるから、図1に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(稜線方向)に沿った第一半径3d1がある。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3d1に直交する第二半径3d2及び第三半径3d3がある。第二半径3d2と第三半径3d3は一直線状になっており、第二半径3d2と第三半径3d3によって直径を成している。ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(稜線方向)に沿った第四半径3d4がある。第一半径3d1と第四半径3d4は一直線状になっており、第一半径3d1と第四半径3d4によって直径を成している。また、蛍光体層4のうち、第一半径3d1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3d2、第三半径3d3及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域4aを照射領域4aといい、第二半径3d2、第三半径3d3及び第四半径3d4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1を跨がない円弧状領域4bを非照射領域4bという。照射領域4aは、第一半径3d1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4bは、第四半径3d4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、照射領域4aと非照射領域4bの組み合わせが円環状の領域となる。照射領域4aの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4bの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4aの中心角が120°であり、非照射領域4bの中心角は240°である。
【0026】
蛍光体ホイール2及びスピンドルモーター6の周辺には、励起光光源8が配設されている。励起光光源8は、発光ダイオード又はレーザーダイオードアレイである。レーザーダイオードアレイとは、複数のレーザーダイオードを二次元アレイ状に配列したものである。
【0027】
励起光光源8は励起光を発するものである。励起光光源8から発する励起光の波長帯域は特に限定するものではないが、励起光が単色の可視光であることが好ましい。例えば、励起光光源8から発する励起光は青色の波長帯域の光である。なお、励起光光源8から発する励起光が紫外光であってもよい。
【0028】
励起光光源8とホイール板3の一方の面3aとの間には、集光光学系9が配設されている。集光光学系9は一又は複数枚のレンズからなる。なお、集光光学系9が反射ミラーを有し、集光光学系9の光軸が反射ミラーによって曲げられてもよい。
【0029】
集光光学系9の光軸は励起光光源8に交差している。また、集光光学系9の光軸は駆動軸7に対してほぼ平行であり、集光光学系9の光軸が駆動軸7から径方向外方にずれている。集光光学系9の光軸とホイール板3の交点から駆動軸7までの距離は、駆動軸7から蛍光体層4までの距離にほぼ等しい。そのため、集光光学系9の光軸は、蛍光体層4を通る。励起光光源8が発光すると、励起光光源8から発した励起光が集光光学系9によって蛍光体層4に集光される。励起光の進行する向きは、ホイール板3の一方の面3aから他方の面3bに向かう向きである。
【0030】
励起光光源8から発した励起光が蛍光体層4に入射すると、蛍光体層4は励起光によって励起されて蛍光を発する。蛍光体層4から発する蛍光の波長帯域は、励起光光源8から発する励起光の波長帯域と異なるのであれば、その蛍光の波長帯域は特に限定するものではない。但し、蛍光体層4から発する蛍光は、単色の可視光であることが好ましい。より好ましくは、蛍光体層4から発する蛍光の色は光の三原色のうち他の色である。例えば、蛍光体層4から発する蛍光は緑色の波長帯域の光である。
【0031】
ホイール板3の周側面には、タイミングマーク5が形成されている。タイミングマーク5の数は1でもよいし、2以上でもよい。タイミングマーク5の数が複数である場合には、これらタイミングマーク5が周方向に沿って配列されている。
【0032】
ホイール板3の周側面の外側には、位相センサー11がホイール板3の周側面に対して対向配置されている。位相センサー11は、ホイール板3の回転によって、位相センサー11に対向する近接位置をタイミングマーク5が通過するごとにそれを検出してパルス信号を光源制御部10に出力する。つまり、位相センサー11は、ホイール板3の回転位相を検出する。位相センサー11は、投光素子及び受光素子からなる光センサーである。なお、位相センサー11がタイミングマーク5を検出する光センサーではなく、モーター6に設けられた一又は複数のホール素子であってもよいし、モーター6に設けられたロータリーエンコーダーであってもよい。
【0033】
モータードライバー12は、光源制御部10の指令に従ってスピンドルモーター6を駆動する。光源制御部10は、モータードライバー12を介してスピンドルモーター6の回転速度等の制御を行う。例えば、光源制御部10は、スピンドルモーター6を等速度制御したり、スピンドルモーター6の回転速度の変更・調整をしたりする。
【0034】
また、光源制御部10は、励起光光源8を点滅させるとともに、位相センサー11によって検出された回転位相に基づき励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。具体的には、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4aが集光光学系9の光軸(励起光の光軸)に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4bが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。なお、位相センサー11によって検出されたホイール板3の回転位相が光源制御部10に出力されるので、光源制御部10は、照射領域4aが集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過するタイミングと、非照射領域4bが集光光学系9の光軸を通過するタイミングを認識することができる。
【0035】
続いて、点滅光発生装置1の動作について説明する。
光源制御部10がスピンドルモーター6を作動させると、ホイール板3がスピンドルモーター6によって回転させられる。ホイール板3の回転中、ホイール板3の回転位相が位相センサー11によって検出され、位相センサー11によって検出された回転位相が光源制御部10に出力される。ホイール板3の回転中、光源制御部10は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいたタイミングで励起光光源8を点滅させる。つまり、照射領域4aが集光光学系9の光軸を通過している時には、光源制御部10が励起光光源8を点灯させ、非照射領域4bが集光光学系9の光軸を通過している時には、光源制御部10が励起光光源8を消灯させる。従って、蛍光体層4のうち照射領域4aには励起光が照射されるが、非照射領域4bには励起光が照射されない。
【0036】
蛍光体層4の照射領域4aに励起光が入射すると、蛍光体層4が励起光によって励起され、励起光と異なる波長帯域の蛍光が蛍光体層4から発する。また、励起光の一部が蛍光体層4を透過しても、その励起光がホイール板3の一方の面3aによって反射され、その反射光によって蛍光体層4が励起され、蛍光体層4から蛍光が発する。そのため、励起光が、蛍光体層4によって、励起光と色の異なる蛍光に変換される。蛍光体層4から発する蛍光は収束性・指向性の低い拡散光であるが、その蛍光の光軸(蛍光の光軸とは、光度が最大となる向きに蛍光体層4から延びる仮想的な線である。)は集光光学系9の光軸と一致する。蛍光体層4から発した蛍光は、光学ユニットによって所定の方向に投射される。
【0037】
以上のように、ホイール板3がシリンドリカル状に湾曲しているから、ホイール板3が回転していると、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離が変動する。そのような距離の変動があるものとしても、照射領域4aがホイール板3の一方の面3aの母線方向(稜線方向)に沿った第一半径3d1を跨ぐが、第一半径3d1に対して直交する半径3d2,3d3を跨がないから、照射領域4aでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。そのため、照射領域4aに入射される励起光のスポット径が大きく変動せず、励起光が照射領域4a内の何れの位置に入射しても均等・均一である。そのため、励起光が照射領域4a内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0038】
なお、図4のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4a1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4a2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4b1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4b2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4a1は、蛍光体層4のうち、第一半径3d1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3d2、第三半径3d3及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4a2は、蛍光体層4のうち、第四半径3d4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1、第二半径3d2及び第三半径3d3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4b1は、蛍光体層4のうち、第二半径3d2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1、第三半径3d3及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4b2は、蛍光体層4のうち、第三半径3d3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3d1、第二半径3d2及び第四半径3d4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4a1は、第一半径3d1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4a2は、第四半径3d4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4b1は、第二半径3d2を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4b2は、第三半径3d3を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4a1,4a2と非照射領域4b1,4b2の中心角の和は360°であり、照射領域4a1,4a2と非照射領域4b1,4b2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4a1,4a2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4b1,4b2の中心角はそれぞれ120°である。
【0039】
〔第2の実施の形態〕
第2の実施の形態と第1の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミングが異なる。第2の実施の形態と第1の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミング以外については同様である。
【0040】
ここで、ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凸面であるから、図5に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向に沿った第一半径3g1及び第二半径3g2がある。第一半径3g1と第二半径3g2は一直線状になっており、第一半径3g1と第二半径3g2によって直径を成している。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3g1及び第二半径3g2に直交する第三半径3g3及び第四半径3g4がある。第三半径3g3と第四半径3g4は一直線状になっており、第三半径3g3と第四半径3g4によって直径を成している。蛍光体層4のうち、第三半径3g3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第二半径3g2及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域4cを照射領域4cといい、第一半径3g1、第二半径3g2及び第四半径3g4を周方向に沿って跨ぐとともに第三半径3g3を跨がない円弧状領域4dを非照射領域4dという。照射領域4cは、第三半径3g3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4dは、第四半径3g4を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4cの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4dの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4cの中心角が120°であり、非照射領域4dの中心角は240°である。
【0041】
光源制御部10(図2参照)は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。つまり、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4cが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4dが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。
【0042】
ホイール板3が回転している時、照射領域4cでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。従って、照射領域4cに入射される励起光のスポット径が大きく変動しない。そのため、励起光が照射領域4c内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0043】
なお、図6のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4c1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4c2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4d1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4d2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4c1は、蛍光体層4のうち、第三半径3g3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第二半径3g2及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4c2は、蛍光体層4のうち、第四半径3g4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第二半径3g2及び第三半径3g3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4d1は、蛍光体層4のうち、第一半径3g1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3g2、第三半径3g3及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4d2は、蛍光体層4のうち、第二半径3g2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3g1、第三半径3g3及び第四半径3g4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4c1は、第三半径3g3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4c2は、第四半径3g4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4d1は、第一半径3g1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4d2は、第二半径3g2を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4c1,4c2と非照射領域4d1,4d2の中心角の和は360°であり、照射領域4c1,4c2と非照射領域4d1,4d2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4c1,4c2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4d1,4d2の中心角はそれぞれ120°である。
【0044】
〔第3の実施の形態〕
第3の実施の形態と第1の実施の形態とは、ホイール板3の湾曲が異なる。つまり、図7に示すように、ホイール板3が第1の実施の形態におけるホイール板3の湾曲と反対となるようにシリンドリカル状に湾曲し、蛍光体層4が形成された面3aがシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面3bがシリンドリカル凸面状に形成されている。
【0045】
ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凹面であるから、図8に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(谷線方向)に沿った第一半径3j1がある。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3j1に直交する第二半径3j2及び第三半径3j3がある。第二半径3j2と第三半径3j3は一直線状になっており、第二半径3j2と第三半径3j3によって直径を成している。ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向に沿った第四半径3j4がある。第一半径3j1と第四半径3j4は一直線状になっており、第一半径3j1と第四半径3j4によって直径を成している。また、蛍光体層4のうち、第一半径3j1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3j2、第三半径3j3及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域4eを照射領域4eといい、第二半径3j2、第三半径3j3及び第四半径3j4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1を跨がない円弧状領域4fを非照射領域4bという。照射領域4eは、第一半径3j1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4fは、第四半径3j4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、照射領域4eと非照射領域4fの組み合わせが円環状の領域となる。照射領域4eの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4fの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4aの中心角が120°であり、非照射領域4fの中心角は240°である。
【0046】
光源制御部10(図2参照)は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。つまり、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4eが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4fが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。
【0047】
ホイール板3が回転している時、照射領域4eでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。従って、照射領域4eに入射される励起光のスポット径が大きく変動しない。そのため、励起光が照射領域4e内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0048】
第3の実施の形態と第1の実施の形態とは、ホイール板3の湾曲及び励起光光源8の点灯・消灯タイミング以外については同様である。
【0049】
なお、図9のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4e1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4e2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4f1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4f2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4e1は、蛍光体層4のうち、第一半径3j1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3j2、第三半径3j3及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4e2は、蛍光体層4のうち、第四半径3j4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1、第二半径3j2及び第三半径3j3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4f1は、蛍光体層4のうち、第二半径3j2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1、第三半径3j3及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4f2は、蛍光体層4のうち、第三半径3j3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3j1、第二半径3j2及び第四半径3j4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4e1は、第一半径3j1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4e2は、第四半径3j4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4f1は、第二半径3j2を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4f2は、第三半径3j3を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4e1,4e2と非照射領域4f1,4f2の中心角の和は360°であり、照射領域4e1,4e2と非照射領域4f1,4f2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4e1,4e2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4j1,4j2の中心角はそれぞれ120°である。
【0050】
〔第4の実施の形態〕
第4の実施の形態と第3の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミングが異なる。第4の実施の形態と第3の実施の形態とは、励起光光源8の点灯・消灯タイミング以外については同様である。
【0051】
ここで、ホイール板3の一方の面3aがシリンドリカル状凹面であるから、図10に示すように、ホイール板3の一方の面3aには、その面3aの母線方向(谷線方向)に沿った第一半径3r1及び第二半径3r2がある。第一半径3r1と第二半径3r2は一直線状になっており、第一半径3r1と第二半径3r2によって直径を成している。また、ホイール板3の一方の面3aには、第一半径3r1及び第二半径3r2に直交する第三半径3r3及び第四半径3r4がある。第三半径3r3と第四半径3r4は一直線状になっており、第三半径3r3と第四半径3r4によって直径を成している。蛍光体層4のうち、第三半径3r3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第二半径3r2及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域4gを照射領域4gといい、第一半径3gr、第二半径3r2及び第四半径3r4を周方向に沿って跨ぐとともに第三半径3r3を跨がない円弧状領域4hを非照射領域4hという。照射領域4gは、第三半径3r3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、非照射領域4hは、第四半径3r4を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4gの中心角は0°を超え、180°未満であり、非照射領域4hの中心角は180°を超え360°未満であり、これらの和は360°である。例えば、照射領域4gの中心角が120°であり、非照射領域4hの中心角は240°である。
【0052】
光源制御部10(図2参照)は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御する。つまり、光源制御部10は、蛍光体層4のうち照射領域4gが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を点灯させ、非照射領域4hが集光光学系9の光軸に交差する時に励起光光源8を消灯させる。
【0053】
ホイール板3が回転している時、照射領域4gでは、集光光学系9の光軸と蛍光体層4との交点から集光光学系9までの距離の変動幅が小さい。従って、照射領域4gに入射される励起光のスポット径が大きく変動しない。そのため、励起光が照射領域4g内の何れの位置に入射しても、均一・均等な蛍光が発する。
【0054】
なお、図11のように、光源制御部10は、蛍光体層4のうち第一照射領域4g1が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時及び第二照射領域4g2が集光光学系9の光軸(励起光の光軸)を通過する時に励起光光源8を点灯させ、第一非照射領域4h1が集光光学系9の光軸を通過する時及び第二非照射領域4h2が集光光学系9の光軸を通過する時に励起光光源8を消灯させてもよい。ここで、第一照射領域4g1は、蛍光体層4のうち、第三半径3r3を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第二半径3r2及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域をいう。第二照射領域4g2は、蛍光体層4のうち、第四半径3r4を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第二半径3r2及び第三半径3r3を跨がない円弧状領域をいう。第一非照射領域4h1は、蛍光体層4のうち、第一半径3r1を周方向に沿って跨ぐとともに第二半径3r2、第三半径3r3及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域をいう。第二非照射領域4h2は、蛍光体層4のうち、第二半径3r2を周方向に沿って跨ぐとともに第一半径3r1、第三半径3r3及び第四半径3r4を跨がない円弧状領域をいう。第一照射領域4g1は、第三半径3r3を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二照射領域4g2は、第四半径3r4を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第一非照射領域4h1は、第一半径3r1を中心として周方向に円弧状に広がった領域であり、第二非照射領域4h2は、第二半径3r2を中心として周方向に円弧状に広がった領域である。照射領域4g1,4g2と非照射領域4h1,4h2の中心角の和は360°であり、照射領域4g1,4g2と非照射領域4h1,4h2の組み合わせが円環状の領域となる。例えば、照射領域4g1,4g2の中心角はそれぞれ60°であり、非照射領域4h1,4h2の中心角はそれぞれ120°である。
【0055】
〔第5の実施の形態〕
続いて、図12及び図13を参照して、第1〜第4の何れか実施形態における点滅光発生装置1を具備する時分割光発生装置50について説明するとともに、その時分割光発生装置50を具備するプロジェクタ100について説明する。図13は、プロジェクタ100の光学ユニットを主に説明した平面図である。図9は、プロジェクタ100を示した概略ブロック図である。
【0056】
図12及び図13に示すように、プロジェクタ100は、表示素子40、時分割光発生装置50、光源側光学系80及び投影光学系90等を備える。
【0057】
時分割光発生装置50は、赤色光、緑色光及び青色光を時分割で順次繰り返し出射するものである。時分割光発生装置50は、蛍光である緑色光を発生させて点滅させる上述の点滅光発生装置1と、青色光を発生させる第一光源52と、赤色光を発生させる第二光源53と、第一光源52から発した青色光の光軸、第二光源53から発した赤色光の光軸及び点滅光発生装置1から発した緑色光の光軸を重ねて、これらの赤色光、緑色光及び青色光を出射させる光学系70と、を備える。ここで、点滅光発生装置1の光源制御部10は、励起光光源8の点滅周期及び点灯・消灯タイミングを制御するのみならず、第一光源52及び第二光源53の点滅周期及び点灯・消灯タイミングも制御する。
【0058】
図12に示すように、点滅光発生装置1の励起光光源8は、二次元アレイ状に配列されているとともに、青色のレーザー励起光を発する複数のレーザーダイオード8aからなる。
【0059】
点滅光発生装置1の集光光学系9は、複数のコリメートレンズ9a、複数の反射ミラー9b、レンズ群9c及びレンズ群9dを有する。
コリメートレンズ9aが励起光光源8のレーザーダイオード8aにそれぞれ対向配置され、各レーザーダイオード8aから発したレーザー励起光がコリメートレンズ9aによってコリメートされる。
【0060】
反射ミラー9bがレーザーダイオード8aから発したレーザー励起光の光軸に対して斜めになるようにレーザーダイオード8a及びコリメートレンズ9aに相対し、コリメートレンズ9aによってコリメートされたレーザー励起光の光軸が反射ミラー9bによって90°変換される。これら反射ミラー9bは階段状に配列され、レーザーダイオード8aから発したレーザー励起光の光軸の間隔がこれら反射ミラー9bによって狭められ、これら反射ミラー9bによって反射されたレーザー励起光の光束群が占める断面積は、反射ミラー9bによって反射される前のレーザー励起光の光束群が占める断面積より狭くなる。レンズ群9c及びレンズ群9dは、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群9c及びレンズ群9dの光軸は、励起光光源8の光軸に対して略直交する。レンズ群9c及びレンズ群9dは、複数の反射ミラー9bによって反射されたレーザー励起光の光束群を蛍光体ホイール2の蛍光体層4に集光させて、レーザー励起光の光束群を一つに纏める。
【0061】
蛍光体層4は、青色の励起光によって緑色の蛍光を発するものである。なお、レーザーダイオード8aが紫外光を発するものであり、蛍光体層4が紫外光によって緑色の蛍光を発するものとしてもよい。
【0062】
第一光源52は、青色の発光ダイオードであって、その光軸が励起光光源8の光軸と平行となるように配置されている。
第二光源53は、赤色の発光ダイオードであって、その光軸がレンズ群9c,9dの光軸と平行となるように配置されている。
【0063】
光学系70は、第一ダイクロイックミラー71、第二ダイクロイックミラー72、レンズ群73、レンズ74、レンズ群75及びレンズ76を備える。
【0064】
レンズ群73は、第一光源52に相対向する。レンズ群73及びレンズ74は、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群73及びレンズ74は、それらの光軸がレンズ群9cとレンズ群9dの間でレンズ群9c及びレンズ群9dの光軸に対して直交するように配置されている。
【0065】
第一ダイクロイックミラー71は、レンズ群73とレンズ74との間であって、レンズ群9cとレンズ群9dとの間に配置されている。第一ダイクロイックミラー71は、レンズ群9c,9dの光軸に対して45°で斜交するとともに、レンズ群73及びレンズ74の光軸に対して45°で斜交する。第一ダイクロイックミラー71は、青色の波長帯域の光を透過させるとともに、緑色の波長帯域の光を反射させる。
【0066】
レンズ群75は、第二光源53に相対向する。レンズ群75及びレンズ76は、これらの光軸が一直線状になるように配列されている。レンズ群75及びレンズ76は、それらの光軸がレンズ74に関して第一光源52の反対側でレンズ群73及びレンズ74の光軸に対して直交するように配置されている。
【0067】
第二ダイクロイックミラー72は、レンズ群75とレンズ76の間に配置されているとともに、レンズ74に関して第一光源52の反対側に配置されている。第二ダイクロイックミラー72は、レンズ群73及びレンズ74の光軸に対して45°で斜交するとともに、レンズ群75及びレンズ76の光軸に対して45°で斜交する。第二ダイクロイックミラー72は、青色及び緑色の波長帯域の光を反射させるとともに、赤色の波長帯域の光を透過させる。
【0068】
図13に示された光源制御部10は、位相センサー11によって検出された回転位相に基づき、励起光光源8、第一光源52及び第二光源53の点滅周期及び点灯・消灯タイミングも制御する。具体的には、光源制御部10は、励起光光源8、第一光源52及び第二光源53を時分割で順次点灯させて、これらを同時に点灯させないようにして、励起光光源8、第一光源52及び第二光源53を点滅させる。従って、励起光光源8が点灯している時には第一光源52及び第二光源53が消灯し、第一光源52が点灯している時には第二光源53及び励起光光源8が消灯し、第二光源53が点灯している時には励起光光源8及び第一光源52が消灯する。
【0069】
励起光光源8が点灯し、第一光源52及び第二光源53が消灯すると、図12に示すように、励起光光源8から発した励起光(青色光)の光軸が反射ミラー9bによって90°変換されて、その励起光がレンズ群9cに向けて反射される。反射ミラー9bによって反射された励起光がレンズ群9c、第一ダイクロイックミラー71及びレンズ群9dを通過し、蛍光体層4の照射領域4a、照射領域4c、照射領域4e又は照射領域4gに入射する。この際、励起光光源8から発した励起光は、反射ミラー9b、レンズ群9c及びレンズ群9dによって蛍光体層4に集光される。励起光の照射によって蛍光体層4から発した緑色光はレンズ群9dを通過する。レンズ群9dを通過した緑色光の光軸が第一ダイクロイックミラー71によって90°変換され、その緑色光が第一ダイクロイックミラー71によってレンズ74に向けて反射される。第一ダイクロイックミラー71によって反射された緑色光がレンズ74を通過する。その緑色光の光軸が第二ダイクロイックミラー72によって90°変換され、その緑色光が第二ダイクロイックミラー72によってレンズ76に向けて反射され、その反射光がレンズ76を通過する。この際、蛍光体層4から発した緑色光は、レンズ群9d、レンズ74及びレンズ76によって導光装置81(後に詳述する)に集光される。
【0070】
第一光源52が点灯し、第二光源53及び励起光光源8が消灯すると、第一光源52から発した青色光がレンズ群73、第一ダイクロイックミラー71及びレンズ74を透過する。そのため、第一ダイクロイックミラー71を透過した青色光の光軸が、第一ダイクロイックミラー71によって反射された緑色光の光軸に重なる。レンズ74を通過した青色光が第二ダイクロイックミラー72によってレンズ76に向けて反射され、その反射光がレンズ76を通過する。この際、第一光源52から発した青色光は、レンズ群73、レンズ74及びレンズ76によって導光装置81に集光される。
【0071】
第二光源53が点灯し、励起光光源8及び第一光源52が消灯すると、第二光源から発した赤色光がレンズ群75、第二ダイクロイックミラー72及びレンズ76を透過する。そのため、第二ダイクロイックミラー72を透過した赤色光の光軸が、第二ダイクロイックミラー72によって反射された緑色光及び青色光の光軸に重なる。この際、第二光源53から発した赤色光は、レンズ群75及びレンズ76によって導光装置81に集光される。
【0072】
第一光源52から発する光の色、第二光源53から発する光の色、蛍光体層4から発する蛍光の色は一例であり、別の色であってもよい。第一光源52から発する励起光の色、第二光源53から発する光の色、蛍光体層4から発する蛍光の色は、光の三原色であって、互いに異なることが好ましい。
【0073】
光源側光学系80は、時分割光発生装置50から出射された赤色光、緑色光及び青色光を表示素子40に投射するものである。光源側光学系80は、導光装置81、レンズ82、光軸変換ミラー83、集光レンズ群84、照射ミラー85及び照射レンズ86を有する。
【0074】
導光装置81及びレンズ82は、これらの光軸が時分割光発生装置50のレンズ76の光軸と一直線状になるように配置されている。集光レンズ群84は、その光軸がレンズ82の光軸に交差するように配置されている。光軸変換ミラー83は、レンズ82の光軸と集光レンズ群84の光軸が交差する位置において、こられの光軸に対して斜交する。導光装置81は、ライトトンネル又はライトロッドである。導光装置81は、時分割光発生装置50から射出された赤色光、緑色光及び青色光を側面で複数回反射又は全反射させることで、赤色光、緑色光及び青色光を均一な強度分布の光束にする。レンズ82は、導光装置81によって導光された赤色光、緑色光及び青色光を光軸変換ミラー83に向けて投射するとともに、集光する。光軸変換ミラー83は、レンズ82によって投射された赤色光、緑色光及び青色光を集光レンズ群84に向けて反射させる。集光レンズ群84は、光軸変換ミラー83によって反射された赤色光、緑色光及び青色光を照射ミラー85に向けて投射するとともに、集光する。照射ミラー85は、集光レンズ群84によって投射された光を表示素子40に向けて反射させる。
【0075】
表示素子40は、光源側光学系80の照射ミラー85によって照射された赤色光、緑色光及び青色光を画像データに応じて各画素毎(各空間光変調素子毎)に変調することで、画像を形成する反射型空間光変調器である。具体的には、表示素子40は、二次元アレイ状に配列された複数の可動マイクロミラー等を有するデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)である。
【0076】
なお、表示素子40が反射型の空間光変調器ではなく、透過型の空間光変調器(例えば、液晶シャッターアレイパネル:いわゆる液晶表示器)であってもよい。その場合、光源側光学系80の光学設計を変更し、光源側光学系80によって照射される赤色光、緑色光及び青色光の光軸が後述の投影光学系90の光軸に重なるようにして、投影光学系90と光源側光学系80との間に表示素子40を配置する。
【0077】
投影光学系90は表示素子40に正対するように設けられ、投影光学系90の光軸が前後に延びて表示素子40に交差(具体的には、直交)する。投影光学系90は、表示素子40によって反射された光を前方に投射し、表示素子40によって形成された画像をスクリーンに投影する。この投影光学系90は、可動レンズ群91及び固定レンズ群92等を備えるとともに、ズーム機能及びフォーカス機能を有した可変焦点型レンズである。投影光学系90は、レンズモーター等による可動レンズ群91の移動によって、焦点距離が変更可能であるとともに、フォーカシングが可能である。
【0078】
図9に示すように、プロジェクタ100は、CPU30、メインメモリ31、プログラムメモリ32、操作/表示部33、入力部34、音声処理部35、スピーカー36、画像処理部37、表示駆動部38及びシステムバス39を更に備える。
【0079】
この入力部34は、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D−sub15タイプのRGB入力端子、HDMI(High−DefinitionMultimedia Interface)規格の画像/音声入力端子、及びUSB(UniversalSerial Bus)コネクタを有し、有線接続された外部機器からの画像信号及び音声信号を入力する。
【0080】
入力部34から入力された各種規格の画像信号は、システムバス39を介して画像処理部37に入力される。
画像処理部37は、入力される画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一し、内蔵する表示用のバッファメモリに適宜書込んだ後に、書込んだ画像信号を読出して表示駆動部38へ送る。
【0081】
表示駆動部38は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば60[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、表示素子40を駆動する。具体的には、赤色光が表示素子40に照射されている際に、表示駆動回路が画像データに従って表示素子40の各可動マイクロミラー毎(各空間変調素子毎)に制御(例えば、PWM制御)することで、赤色光が後述の投影光学系90に向けて反射される時間比(デューティー比)が各可動マイクロミラー毎に制御される。これにより、表示素子40によって赤色の画像が形成される。緑色光や青色光が表示素子40に照射されている際も、同様である。表示駆動部38の動作と表示駆動部38の動作の同期は、例えば、位相センサー11によって検出された回転位相に基づいて行われる。
【0082】
この操作/表示部33は、プロジェクタ100の筐体前後面に設けられるリモコン受光部と、その筐体上面に設けられるキー入力/インジケータ部を含む。操作/表示部33は、ユーザがプロジェクタ100本体のキー入力/インジケータ部又はプロジェクタ100専用のリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をCPU30へ出力する。
【0083】
音声処理部35は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声信号をアナログ化し、スピーカー36を駆動して放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【0084】
音声処理部35、画像処理部37及び表示駆動部38の動作すべてをCPU30が制御する。このCPU30は、メインメモリ31及びプログラムメモリ32と直接接続される。メインメモリ31は、DRAMで構成され、CPU30のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ32は、電気的書換可能な不揮発性メモリで構成され、CPU30が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。
【0085】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項2>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項3>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項4>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項5>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項6>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項7>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項8>
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
<請求項9>
請求項1から8の何れか一項に記載の点滅光発生装置と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色と異なる色の光を発する第一光源と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色及び前記第一光源の発光色と異なる色の光を発する第二光源と、
前記蛍光体層から発した蛍光の光軸と、前記第一光源から発した光の光軸と、前記第二光源から発した光の光軸とを重ねて、これらの光を出射させる光学系と、を備え、
前記光源制御部が、前記励起光光源、前記第一光源及び前記第二光源を時分割で順次点灯させることを特徴とする時分割光発生装置。
<請求項10>
請求項9に記載の時分割光発生装置と、
前記光学系から出射された光を各画素毎に変調することで、画像を形成する表示素子と、
前記表示素子によって形成された画像を投影する投影光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【符号の説明】
【0086】
1 点滅光発生装置
2 蛍光体ホイール
3 ホイール板
3a 一方の面
3b 他方の面
3d1、3g1、3j1、3r1 第一半径
3d2、3g2、3j2、3r2 第二半径
3d3、3g3、3j3、3r3 第三半径
3d4、3g4、3j4、3r4 第四半径
4 蛍光体層
4a、4c、4e、4g 照射領域
4a1、4c1、4e1、4g1 第一照射領域
4a2、4c2、4e2、4g2 第二照射領域
4b、4d、4f、4h 非照射領域
4b1、4d1、4f1、4h1 第一非照射領域
4b2、4d2、4f2、4h2 第二非照射領域
6 スピンドルモーター(回転駆動器)
8 励起光光源
9 集光光学系
10 光源制御部
11 位相センサー(位相検出部)
40 表示素子
50 時分割光発生装置
70 光学系
90 投影光学系
100 プロジェクタ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項2】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項3】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項4】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項5】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項6】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項7】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項8】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項9】
請求項1から8の何れか一項に記載の点滅光発生装置と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色と異なる色の光を発する第一光源と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色及び前記第一光源の発光色と異なる色の光を発する第二光源と、
前記蛍光体層から発した蛍光の光軸と、前記第一光源から発した光の光軸と、前記第二光源から発した光の光軸とを重ねて、これらの光を出射させる光学系と、を備え、
前記光源制御部が、前記励起光光源、前記第一光源及び前記第二光源を時分割で順次点灯させることを特徴とする時分割光発生装置。
【請求項10】
請求項9に記載の時分割光発生装置と、
前記光学系から出射された光を各画素毎に変調することで、画像を形成する表示素子と、
前記表示素子によって形成された画像を投影する投影光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項1】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項2】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項3】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項4】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凸面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凹面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項5】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径と直前状になる第四半径、前記第二半径及び前記第三半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項6】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った第一半径を周方向に沿って跨ぎ、前記第一半径に対して直交する一対の第二半径及び第三半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第一半径と直線状になる第四半径を周方向に沿って跨ぎ前記第二半径及び前記第三半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項7】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径及び前記第二半径を周方向に跨ぎ、前記第三半径を跨がない円弧状の非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項8】
回転駆動器と、
前記回転駆動器によって回転させられ、シリンドリカル状に湾曲し、両面のうち一方の面がシリンドリカル凹面状に形成され、他方の面がシリンドリカル凸面状に形成されたホイール板と、
前記ホイール板の前記一方の面に形成された蛍光体層と、
励起光を発する励起光光源と、
前記励起光光源から発した励起光を前記蛍光体層に集光させる集光光学系と、
前記ホイール板の回転位相を検出する位相検出部と、
前記位相検出部によって検出された回転位相に基づいて前記励起光光源を点滅させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記ホイール板の回転中において、前記蛍光体層のうち、前記ホイール板の前記一方の面の母線方向に沿った一対の第一半径及び第二半径に直交する第三半径を周方向に跨ぎ、前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第一照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第三半径と直線状になる第四半径を周方向に跨ぎ前記第一半径及び前記第二半径を跨がない円弧状の第二照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を点灯させ、前記第一半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際と、前記第二半径を周方向に跨ぎ前記第三半径及び前記第四半径を跨がない円弧状の第一非照射領域が前記集光光学系の光軸を通過する際に前記励起光光源を消灯させることを特徴とする点滅光発生装置。
【請求項9】
請求項1から8の何れか一項に記載の点滅光発生装置と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色と異なる色の光を発する第一光源と、
前記蛍光体層から発する蛍光の色及び前記第一光源の発光色と異なる色の光を発する第二光源と、
前記蛍光体層から発した蛍光の光軸と、前記第一光源から発した光の光軸と、前記第二光源から発した光の光軸とを重ねて、これらの光を出射させる光学系と、を備え、
前記光源制御部が、前記励起光光源、前記第一光源及び前記第二光源を時分割で順次点灯させることを特徴とする時分割光発生装置。
【請求項10】
請求項9に記載の時分割光発生装置と、
前記光学系から出射された光を各画素毎に変調することで、画像を形成する表示素子と、
前記表示素子によって形成された画像を投影する投影光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクタ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2013−83703(P2013−83703A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−221864(P2011−221864)
【出願日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】
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