專利名稱：光源單元和投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光源單元和具備該光源單元的投影儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，多使用作為將個人計算機的畫面、視頻圖像及基于存儲在存儲卡等中的圖 像數(shù)據(jù)的圖像等投影在屏幕上的圖像投影裝置的數(shù)據(jù)投影儀。該投影儀是將從光源射出的 光聚光于被稱作DMD (數(shù)字微鏡器件)的微鏡顯示元件或液晶板，而使彩色圖像顯示在屏幕 上的裝置。在這樣的投影儀中，以前使用射出白色光的高亮度放電燈作為光源、并用顏色輪 對白色光進行著色從而投影彩色圖像的裝置是主流。但是，這樣的用顏色輪對白色光進行 著色的構(gòu)成的投影儀，是從白色光中僅抽取規(guī)定波段光來投影的裝置，所以存在從光源射 出的光束的使用效率低這樣的問題。而且，存在高亮度放電燈的壽命短這樣的問題。于是，近年來，多提出將發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)或有機EL等固體 發(fā)光元件(半導(dǎo)體發(fā)光元件)作為光源使用的投影儀的開發(fā)、提案。例如，在日本特開 2004-341105號公報中，提出了如下光源單元在透明圓板上具備沿周方向輔設(shè)了熒光體 而成的熒光輪和作為固體發(fā)光元件的紫外線發(fā)光二極管。該特開2004-341105號公報所提 出的光源單元構(gòu)成為，向熒光輪從背面?zhèn)日丈渥鳛榧罟獾淖贤饩€，將從熒光輪的表面?zhèn)?射出的熒光光作為光源使用。在如上所述的特開2004-341105號公報中記載的發(fā)明，通過紫外線來激勵紅色熒 光體、綠色熒光體和藍色熒光體，利用顯示元件的微鏡對從熒光體發(fā)出的熒光光進行ON/ OFF切換，從而生成圖像。因此，與用顏色輪對從放電燈射出的白色光進行著色的情況相比 較，可以提高從光源射出的光束的使用效率。但是，在上述投影儀中，由于構(gòu)成為沿熒光輪的周方向并列設(shè)置三色的熒光體，對 熒光輪持續(xù)照射激勵光，所以存在如下問題熒光體發(fā)熱，熒光體的發(fā)光效率低下，紅色、綠 色、藍色熒光光產(chǎn)生亮度不均等而不能投影高品質(zhì)的圖像。而且，紅色、綠色、藍色熒光體的 亮度和飽和度因顏色而不同，不能再現(xiàn)想要投影的顏色。還存在如下問題由于使激勵光源 一直電燈，激勵光源的老化(經(jīng)過時間的劣化)變早，制品壽命變短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而提出的，其目的在于提供一種即使在長時間 連續(xù)使用的情況下也能夠使熒光體不發(fā)熱而穩(wěn)定投影的光源單元及具備該光源單元的投影儀。本發(fā)明的光源單元，其特征在于，具備激勵光照射裝置，射出激勵光；熒光輪，至少在周方向敷設(shè)熒光體，該熒光體將來自該激勵光照射裝置的射出光作為激勵光而射出規(guī) 定波段的熒光光；兩種光源裝置，射出波段與從上述熒光輪射出的波段不同的光；光源側(cè) 光學(xué)系統(tǒng)，將從上述熒光輪發(fā)出的熒光光和從上述兩種光源裝置發(fā)出的光聚光在規(guī)定的一 面；及光源控制單元，對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置進行分時控制，而且對上 述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制；上述光源控制單元對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置 進行分時控制、且對上述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制，以使得上述激勵光照射裝置和上述兩種 光源裝置依次各點燈一次時所需要的時間不為上述熒光輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需要的時間的整數(shù) 倍。而且，在本發(fā)明的光源單元中，敷設(shè)于上述熒光輪的熒光體，為接受來自上述激勵 光照射裝置的射出光而射出綠色波段的熒光光的綠色熒光體；上述兩種光源裝置為射出紅 色波段光的紅色光源裝置和射出藍色波段光的藍色光源裝置。再者，在本發(fā)明的光源單元中，上述光源控制單元對上述激勵光照射裝置和上述 兩種光源裝置進行分時控制、且對上述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制，以使得上述熒光輪旋轉(zhuǎn)一 轉(zhuǎn)所需要的時間除以上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置依次各點燈一次時所需要 的時間而得到的數(shù)為無理數(shù)。本發(fā)明的投影儀，其特征在于，具備光源單元、顯示元件、導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)、投影側(cè)光 學(xué)系統(tǒng)和投影儀控制單元，上述光源單元具備激勵光照射裝置，射出激勵光；熒光輪，至 少在周方向敷設(shè)熒光體，該熒光體將來自該激勵光照射裝置的射出光作為激勵光而射出規(guī) 定波段的熒光光；兩種光源裝置，射出波段與從上述熒光輪射出的波段不同的光；光源側(cè) 光學(xué)系統(tǒng)，將從上述熒光輪發(fā)出的熒光光和從上述兩種光源裝置發(fā)出的光聚光在規(guī)定的一 面；光源控制單元，對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置進行分時控制，而且對上述 熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制；上述光源控制單元，以的方式，對上述激勵光照射裝置和上述兩種 光源裝置進行分時控制、且對上述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制；上述顯示元件對來自上述光源 單元的光進行調(diào)制而生成圖像；上述導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)將來自上述光源單元的光導(dǎo)光到上述顯 示元件；上述投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)將從上述顯示元件射出的圖象投影到屏幕；上述投影儀控制 單元控制上述光源單元和顯示元件。根據(jù)本發(fā)明，可以提供即使在長時間連續(xù)使用的情況下熒光體也能不發(fā)熱地穩(wěn)定 投影的光源單元、及具備該光源單元的投影儀。


通過以下的詳細的說明和附圖能夠更加充分理解本發(fā)明，但這些都是用于大致進 行說明的，并非限定本發(fā)明的范圍。圖1是表示本發(fā)明的實施例涉及的投影儀的外觀立體圖。圖2是表示本發(fā)明的實施例涉及的投影儀的功能電路塊(block)圖。圖3是表示本發(fā)明的實施例涉及的投影儀的內(nèi)部構(gòu)造的平面示意圖。圖4是表示本發(fā)明的實施例涉及的熒光輪的正面示意圖和剖面示意圖。圖5是表示本發(fā)明的實施例涉及的光源單元的各光源的點燈周期和熒光輪的旋 轉(zhuǎn)之間的關(guān)系的圖。圖6是表示本發(fā)明的實施例涉及的光源單元的各光源的點燈周期和熒光輪的旋轉(zhuǎn)之間的關(guān)系的圖。
具體實施例方式以下，使用

用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式。但是，在以下說明的實施方式 中，為了實施本發(fā)明，而附加了技術(shù)上優(yōu)選的種種限定，但本發(fā)明的范圍不限定于以下的實 施方式和圖例。以下，對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。本發(fā)明的投影儀10具備光源單元60， 顯示元件51，用于將來自光源單元60的光向顯示元件51導(dǎo)光的導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)170，用于將 從顯示元件51射出的圖像投影到屏幕上的投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220，以及用于控制光源單元60 和顯示元件51的投影儀控制單元。該光源單元60具備激勵光照射裝置70，射出激勵光；熒光輪101，至少在周方向 敷設(shè)熒光體，該熒光體將來自激勵光照射裝置70的射出光作為激勵光而射出規(guī)定波段的 熒光光；兩種光源裝置120、300，射出波段與從熒光輪101射出的波段不同的光；光源側(cè)光 學(xué)系統(tǒng)140，將從熒光輪101發(fā)出的熒光光和從兩種光源裝置102、300發(fā)出的光聚光在規(guī)定 的一面；及光源控制單元，對激勵光照射裝置70和兩種光源裝置120、300進行分時控制，而 且對熒光輪101的旋轉(zhuǎn)進行控制。敷設(shè)于熒光輪101的熒光體，為接受來自激勵光照射裝置70的射出光而射出綠色 波段的熒光光的綠色熒光體。兩種光源裝置120、300為射出紅色波段光的紅色光源裝置 120和射出藍色波段光的藍色光源裝置300。再者，激勵光照射裝置70具備作為射出藍色 波段光的激光發(fā)光器的激勵光源71，紅色光源裝置120具備作為射出紅色波段光的紅色發(fā) 光二極管的紅色光源121，藍色光源裝置300具備作為射出藍色波段光的藍色發(fā)光二極管 的藍色光源301。另外，光源控制單元以使得激勵光照射裝置70的激勵光源71、紅色光源裝置120 的紅色光源121、藍色光源裝置300的藍色光源301依次各點燈一次時所需要的時間不為熒 光輪101旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)一圈)所需要的時間的整數(shù)倍的方式，對各光源71、121、301進行 分時控制、且控制輪馬達110而對熒光輪101的轉(zhuǎn)速進行控制。進而，在本發(fā)明的光源單元60中，光源控制單元對激勵光源71、紅色光源121、藍 色光源301分別進行分時控制、且對熒光輪101的轉(zhuǎn)速進行控制，以使得熒光輪101旋轉(zhuǎn)一 轉(zhuǎn)所需要的時間除以激勵光源71、紅色光源121、藍色光源301依次各點燈一次時所需要的 時間而得到的數(shù)為無理數(shù)。以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。圖1是投影儀10的外觀立體圖。再有，在本實施例中，投影儀10中的左右表示相 對于投影方向的左右方向，前后表示相對于投影儀10的屏幕側(cè)方向及光束的前進方向的 前后方向。并且，如圖1所示，投影儀10是大致長方體形狀，在作為投影儀箱體的前方側(cè)板的 正面面板12的側(cè)方具有覆蓋投影口的透鏡蓋19，并且在該正面面板12上設(shè)置了多個吸氣 孔18。并且，還具備Ir接收部，該Ir接收部未予以圖示，用于接收來自遙控器的控制信號。此外，在箱體的上面面板11設(shè)置按鈕/指示器部37，在該按鈕/指示器部37配置 了如下的按鈕和/或指示器電源開關(guān)按鈕和/或通知電源的開啟或關(guān)閉的電源指示器，切換投影的開啟和關(guān)閉的投影開關(guān)按鈕，在光源單元和/或顯示元件或控制電路等過熱時進 行通知的過熱指示器等。并且，在箱體的背面，在背面面板，設(shè)有設(shè)置用于USB端子和/或圖像信號輸入 的D-SUB端子、S端子、RCA端子等的輸入輸出連接器部；以及電源適配器插座等的各種端 子20。此外，在背面面板上形成有多個吸氣孔18。再有，在未圖示的箱體的側(cè)板即右側(cè)面 板以及圖1所示的側(cè)板即左側(cè)面板15上，各形成有多個排氣孔17。此外，在左側(cè)面板15的 背面面板附近的角部還形成有吸氣孔18。并且，在未圖示的下面面板中的正面、背面、左側(cè) 及右側(cè)面板的附近，也形成有多個吸氣孔或排氣孔。接著，用圖2的塊圖，對投影儀10的投影儀控制單元進行說明。投影儀控制單元 包括控制部38，輸入輸出接口 22，圖像變換部23，顯示編碼器M，顯示驅(qū)動部沈等。從輸 入輸出連接器部21輸入的各種標準的圖像信號，經(jīng)由輸入輸出接口 22、系統(tǒng)總線(SB)，通 過圖像變換部23變換為與適合于顯示的規(guī)定格式的圖像信號相統(tǒng)一之后，向顯示編碼器 24輸出。此外，顯示編碼器M將所輸入的圖像信號展開并存儲到視頻RAM25上之后，根據(jù) 該視頻RAM25的存儲內(nèi)容生成視頻信號，并輸出到顯示驅(qū)動部26。顯示驅(qū)動部沈是用作顯示元件控制單元的單元，是與從顯示編碼器M輸出的圖 像信號對應(yīng)，以適當?shù)膸俾黍?qū)動作為空間光調(diào)制元件(SOM)的顯示元件51的單元，將從 光源單元60射出的光束經(jīng)由導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)向顯示元件51照射，由此，用顯示元件51的反 射光形成光像，并經(jīng)由后述的投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將圖像投影顯示到未圖示的屏幕上。再有， 利用透鏡馬達45，對該投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的可動透鏡組235進行用于縮放調(diào)節(jié)和/或焦點調(diào) 節(jié)的驅(qū)動。此外，圖像壓縮解壓縮部31通過ADCT及霍夫曼編碼等処理，將圖像信號的亮度信 號及色差信號進行數(shù)據(jù)壓縮后進行依次向作為裝卸自如的記錄介質(zhì)的存儲卡32寫入的記 錄処理。并且，圖像壓縮解壓縮部31在再現(xiàn)模式時，讀取記錄在存儲卡32上的圖像數(shù)據(jù)， 并以1幀為單位對構(gòu)成一系列動作的各個圖像數(shù)據(jù)進行解壓縮，將該圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像變 換部23輸出到顯示編碼器24，并根據(jù)存儲在存儲卡32中的圖像數(shù)據(jù)，進行能夠進行動畫等 的顯示的處理?？刂撇?8進行投影儀10內(nèi)的各電路的動作控制，由CPU、將各種設(shè)置等的動作程 序固定地存儲的ROM、用作工作存儲器的RAM等構(gòu)成。將由設(shè)在箱體的上面面板11上的主按鈕及指示器等構(gòu)成的按鈕/指示器部37的 操作信號直接送出到控制部38，來自遙控器的按鈕操作信號通過Ir接收部35接收，通過 Ir處理部36解調(diào)的編碼信號被輸出到控制部38。再有，在控制部38上，經(jīng)由系統(tǒng)總線(SB)連接了聲音處理部47。該聲音處理部 47具備PCM聲源等的聲源電路，在投影模式及再現(xiàn)模式時，將聲音數(shù)據(jù)模擬化，并驅(qū)動揚聲 器48來進行擴音放音。此外，控制部38對作為光源控制單元的光源控制電路41進行控制，該光源控制電 路41以使得在生成圖像時所要求的規(guī)定波段的光源光從光源單元60射出的方式，分別對 光源單元60的激勵光照射裝置、紅色光源裝置及藍色光源裝置的發(fā)光進行控制。并且，控制部38使得冷卻扇驅(qū)動控制電路43進行基于設(shè)在光源單元60等上的多個溫度傳感器的溫度檢測，根據(jù)該溫度檢測的結(jié)果控制冷卻扇的轉(zhuǎn)速。此外，控制部38進 行如下控制使得冷卻扇驅(qū)動控制電路43利用計時器等，在投影儀主體的電源關(guān)閉后也繼 續(xù)旋轉(zhuǎn)冷卻扇；或者，根據(jù)溫度傳感器的溫度檢測結(jié)果，使得投影儀本體的電源關(guān)閉等的控 制。接著，說明該投影儀10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖3是表示投影儀10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面示 意圖。如圖3所示，投影儀10在右側(cè)面板14的附近具備控制電路基板Ml。該控制電路基 板241具備電源電路塊和/或光源控制塊等。此外，投影儀10在控制電路基板241的側(cè)方 即投影儀箱體的大致中央部分，具備光源單元60。并且，投影儀10在光源單元60和左側(cè)面 板15之間，具備光學(xué)系統(tǒng)單元160。光源單元60具備在投影儀箱體的左右方向中的大致中央部分的、背面面板13的 附近配置的激勵光照射裝置70 ；在從該激勵光照射裝置70射出的光束的光軸上的、正面面 板12的附近配置的熒光發(fā)光裝置100 ；以與從該熒光發(fā)光裝置100射出的光束平行的方式 配置在正面面板12的附近的藍色光源裝置300 ；配置在激勵光照射裝置70和熒光發(fā)光裝 置100之間的紅色光源裝置120 ；光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)140，將來自熒光發(fā)光裝置100的射出光、 來自紅色光源裝置120的射出光、來自藍色光源裝置300的射出光的光軸分別變換為成為 同一光軸之后，將各色光聚光到作為規(guī)定的一面的光隧道175的入射口。激勵光照射裝置70具備配置成光軸與背面面板13平行的激勵光源71 ；使得來 自激勵光源71的射出光的光軸向正面面板12方向進行90度變換的反射鏡組75 ；使來自由 反射鏡組75反射的激勵光源71的射出光聚光的聚光透鏡78 ；以及配置在激勵光源71和 右側(cè)面板14之間的散熱片81。激勵光源71的多個藍色激光二極管排列成矩陣狀，在各藍色激光二極管的光軸 上分別配置準直透鏡73，該準直透鏡73將來自各藍色激光二極管的射出光變換為平行光。 此外，反射鏡組75的多個反射鏡排列成階段狀，使得從激勵光源71射出的光束的截面面積 向一個方向縮小后向聚光透鏡78射出。在散熱片81和背面面板13之間配置有冷卻扇沈1，利用該冷卻扇261和散熱片 81冷卻激勵光源71。并且，在反射鏡組75和背面面板13之間也配置有冷卻扇沈1，利用該 冷卻扇261冷卻反射鏡組75和聚光透鏡78。熒光發(fā)光裝置100具備熒光輪101，配置成與正面面板12平行，S卩，與來自激勵 光照射裝置70的射出光的光軸正交；輪馬達110，對該熒光輪101進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；聚光透鏡 組111，使從熒光輪101向背面面板13方向射出的光束聚光。如圖4所示，熒光輪101是圓板狀的金屬基材。在熒光輪101上，以來自激勵光源 71的射出光作為激勵光而射出綠色波段的熒光發(fā)光光的環(huán)狀的熒光發(fā)光區(qū)域形成為凹部， 熒光輪101作為接受激勵光來進行熒光發(fā)光的熒光板。此外，在包含熒光發(fā)光區(qū)域的熒光 輪101的激勵光源71側(cè)的表面，利用銀蒸鍍等進行鏡面加工來形成反射光的反射面，在該 反射面上敷設(shè)綠色熒光體的層103。并且，照射到熒光輪101的綠色熒光體層103的來自激勵光照射裝置70的射出光 對綠色熒光體層103中的綠色熒光體進行激勵，從綠色熒光體全方位熒光發(fā)光了的光束， 直接射出到激勵光源71側(cè)，或者在熒光輪101的反射面反射之后向激勵光源71側(cè)射出。此 外，不被熒光體的層103的熒光體吸收而照射到金屬基材的激勵光，被反射面反射之后再次入射到熒光體層103，激勵熒光體層103。由此，通過將熒光輪101的凹部的表面作為反 射面，能夠提高從激勵光源71射出的激勵光的使用效率，能夠更明亮地進行發(fā)光。再有，被熒光輪101的反射面向熒光體層103側(cè)反射的激勵光中、不被熒光體吸収 而射出到激勵光源71側(cè)的激勵光，透過后述的第一分色鏡141，熒光光在被第一分色鏡141 反射，所以激勵光不會射出到外部。并且，如圖3所示，在輪馬達110和正面面板12之間配 置有冷卻扇261，利用該冷卻扇261冷卻熒光輪101。紅色光源裝置120具備配置成光軸與激勵光源71平行的紅色光源121 ；以及使 得來自紅色光源121的射出光聚光的聚光透鏡組125。并且，該紅色光源裝置120配置成， 使得來自激勵光照射裝置70的射出光的光軸與從熒光輪101射出的綠色波段光的光軸交 叉。此外，紅色光源121是作為發(fā)出紅色波段光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的紅色發(fā)光二極管。并 且，紅色光源裝置120具備散熱片130，該散熱片130配置在紅色光源121的右側(cè)面板14 側(cè)。并且，在散熱片130和正面面板12之間配置有冷卻扇沈1，利用該冷卻扇261冷卻紅色 光源121。藍色光源裝置300具備配置成與來自熒光發(fā)光裝置100的射出光的光軸平行的 藍色光源301 ；以及使得來自藍色光源301的射出光聚光的聚光透鏡組305。并且，該藍色 光源裝置300配置成光軸與來自紅色光源裝置120的射出光交叉。此外，藍色光源301是 作為發(fā)出藍色的波段光的半導(dǎo)體發(fā)光元件的藍色發(fā)光二極管。并且，藍色光源裝置300具 備配置在藍色光源301的正面面板12側(cè)的散熱片310。并且，在散熱片310和正面面板12 之間配置有冷卻扇261，利用該冷卻扇261冷卻藍色光源301。并且，光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)140包括使得紅色、綠色、藍色波段的光束聚光的聚光透 鏡；以及使得各色波段的光束的光軸變換而作為同一光軸的分色鏡等。具體來說，在從激 勵光照射裝置70射出的藍色波段光及從熒光輪101射出的綠色波段光的光軸與從紅色光 源裝置120射出的紅色波段光的光軸相交叉的位置，配置有第一分色鏡141，該第一分色鏡 141使得藍色及紅色波段光透過，對綠色波段光進行反射而使得該綠色波段光的光軸向左 側(cè)面板15方向變換90度。此外，在從藍色光源裝置300射出的藍色波段光的光軸和從紅色光源裝置120射 出的紅色波段光的光軸交叉的位置，配置有第二分色鏡148，該第二分色鏡148使得藍色波 段光透過，對綠色及紅色波段光進行反射而使得該綠色及紅色波段光的光軸向背面面板13 方向變換90度。并且，在第一分色鏡141和第二分色鏡148之間配置聚光透鏡。光學(xué)系統(tǒng)單元160由如下的三個塊構(gòu)成為大致“U”字形狀位于激勵光照射裝置 70的左側(cè)方的照明側(cè)塊161 ；位于背面面板13和左側(cè)面板15交叉的位置的附近的圖像生 成塊165 ；以及位于光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)140和左側(cè)面板15之間的投影側(cè)塊168。該照明側(cè)塊161具備導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)170的一部分，該導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)170的一部分 對從光源單元60射出的光源光向圖像生成塊165所具備的顯示元件51進行導(dǎo)光。作為 該照明側(cè)塊161所具有的導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)170，包括使得從光源單元60射出的光束成為均 勻的強度分布的光束的光隧道175 ；使得光源光向該光隧道175的入射面聚光的聚光透鏡 173 ；對從光隧道175射出的光進行聚光的聚光透鏡178 ；以及光軸變換鏡181，使得從光隧 道175射出的光束的光軸向圖像生成塊165方向變換。圖像生成塊165作為導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)170，具有聚光透鏡183和照射鏡185，聚光透鏡183將在光軸變換鏡181反射的光源光向顯示元件51聚光，照射鏡185使得透過了該聚 光透鏡183的光束以規(guī)定角度照射到顯示元件51中。并且，圖像生成塊165具備作為顯示 元件51的DMD，在該顯示元件51和背面面板13之間配置用于對顯示元件51進行冷卻的散 熱片190，用該散熱片190冷卻顯示元件51。此外，在顯示元件51的正面附近配置聚光透 鏡195，作為投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220。投影側(cè)塊168具有投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220的透鏡組，用于使得在顯示元件51反射的 開啟光放出到屏幕上。作為該投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)220，成為具備內(nèi)置于固定鏡筒中的固定透鏡 組225和內(nèi)置于可動鏡筒中的可動透鏡組235而具備縮放功能的可調(diào)焦式透鏡，并利用透 鏡馬達移動可動透鏡組235，從而能夠進行縮放調(diào)節(jié)和焦點調(diào)節(jié)。接著，對如上構(gòu)成的光源單元60的光源控制方法進行說明。如上所述，在本實施 例的投影儀10中構(gòu)成為關(guān)于紅色波段光，從紅色光源121射出；關(guān)于綠色波段光，從將來 自激勵光照射裝置70的射出光作為激勵光進行發(fā)光的熒光輪101射出；關(guān)于藍色波段光， 從藍色光源301射出。另外，構(gòu)成為紅色光源121、激勵光源71、藍色光源301被作為光源控制單元的光 源控制電路41分時控制，而按照紅色波段光、綠色波段光、藍色波段光的順序，向顯示元件 51依次射出各波段光。而且，各光源71、121、301被光源控制電路41工作驅(qū)動(duty drive, 占空比驅(qū)動)。即，按照紅色光源121點燈、激勵光源71點燈、藍色光源點燈301的順序使 各光源71、121、301點燈，規(guī)定的光源正點燈時，其他光源成為滅燈的狀態(tài)。因此，各光源71、121、301具有不點燈的時間，所以可以較低地抑制平均電流值， 即使點燈時對各光源71、121、301施加高電壓，與一直點燈的情況相比較，也能抑制半導(dǎo)體 發(fā)光元件老化的速度，可以實現(xiàn)長壽命化。而且，由于可以對各光源71、121、301施加高電 壓，所以能夠提高各光源71、121、301的發(fā)光時的輸出來投影高亮度的圖像。在這樣的光源單元60中，如上所述，各光源71、121、301分別被分時驅(qū)動，所以激 勵光被照射到在接受來自激勵光源71的激勵光而發(fā)光的熒光輪101上敷設(shè)的熒光體的基 于一幀中的激勵光源71的點燈時間和熒光輪101的轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)。另一方面，熒光體具有 如下特性溫度在規(guī)定溫度以上，特別是超過100°C時，發(fā)光效率下降。因此，在熒光輪101 的相同位置一直照射來自激勵光源71的射出光時，位于被照射了激勵光的部分的熒光體 的溫度上升，且發(fā)光效率下降而熒光光的光亮減少，成為投影圖像的亮度低下等的原因。再者，在熒光輪101的相同位置一直照射來自激勵光源71的射出光時，位于被照 射激勵光的部分的熒光體易于劣化，存在熒光體燒結(jié)附著而難以剝離的可能。在本發(fā)明中，為了防止如上所述的熒光體局部的溫度上升，而控制熒光輪101的 旋轉(zhuǎn)和紅色光源121、激勵光源71、藍色光源301的點燈，以使得熒光輪101的旋轉(zhuǎn)周期(周 期)不為各光源71、121、301的分時周期(幀)的整數(shù)倍。即，如圖5所示，以使得紅色光 源121、激勵光源71、藍色光源301依次各點燈一次時、即各光源71、121、301的點燈周期1 幀所需要的時間，不為熒光輪101的1個周期所需要的時間的整數(shù)倍的方式，對各光源71、 121,301進行分時控制、且控制輪馬達110而對熒光輪101的轉(zhuǎn)速進行控制。如上所述，通過對各光源71、121、301進行點燈控制和對熒光輪101的轉(zhuǎn)速進行控 制，從激勵光源71射出的光束照射在熒光輪101的位置，因各光源71、121、301的幀數(shù)而改 變，所以可以防止熒光輪101的規(guī)定位置被一直照射激勵光而給熒光輪101的局部帶來熱的現(xiàn)象。而且，由于可以防止熒光輪101局部變熱，所以可以將熒光體的發(fā)光效率一直保 持為一定，即使長時間連續(xù)使用的情況下，也可以防止在投影圖像中產(chǎn)生亮度不均。而且，在上述實施例中，以各光源71、121、301的一幀所需要的時間不為熒光輪 101的1個周期所需要的時間的整數(shù)倍的方式，控制各光源71、121、301和熒光輪101，但是 即使如下構(gòu)成也能實現(xiàn)目的將熒光輪101的轉(zhuǎn)速設(shè)定為始終一定，僅控制各光源71、121、 301的點燈時間；或者對熒光輪101的轉(zhuǎn)速和各光源71、121、301的點燈時間都進行可變控 制。而且，在圖5中，雖然記載了紅色光源121、激勵光源71、藍色光源301分別點燈的 一幀所需要的時間比熒光輪101的1個周期所需要的時間短的情況，但即使如圖6所示，在 各光源71、121、301的點燈周期即一幀比熒光輪101的1個周期所需要的時間長的情況下， 通過以各光源71、121、301的一幀所需要的時間不為熒光輪101的1個周期所需要的時間 的整數(shù)倍的方式，控制各光源71、121、301和熒光輪101，也可以得到同樣的效果。例如，在紅色波段光的光亮不足的情況下，可以進行使紅色光源121的點燈時間 比激勵光源71、藍色光源301的點燈時間長的控制。即使在這種情況下、通過使各光源71、 121、301的一幀所需要的時間不為熒光輪101的1個周期所需要的時間的整數(shù)倍，也可以得 到同樣的效果。而且，在以使各光源71、121、301的一幀所需要的時間不為熒光輪101的1個周期 所需要的時間的整數(shù)倍的方式，控制各光源71、121、301和熒光輪101的情況下，通過以使 得熒光輪101的1個周期所需要的時間除以各光源71、121、301的一幀所需要的時間而得 到的數(shù)為無理數(shù)(無限不循環(huán)小數(shù))或接近無理數(shù)的有理數(shù)、即小數(shù)點之后的位數(shù)很多的 數(shù)的方式來控制各光源71、121、301和熒光輪101，各光源71、121、301的點燈反復(fù)多次，從 而可以使與熒光輪101的周期同步的可能性降低，可以提高防止給熒光輪101的局部帶來 熱的效果。而且，在以使得熒光輪101的1個周期所需要的時間除以各光源71、121、301的一 幀所需要的時間而得到的數(shù)為接近無理數(shù)的有理數(shù)的方式來控制各光源71、121、301和熒 光輪101的情況下，優(yōu)選為有理數(shù)的小數(shù)點之后為3位以上的數(shù)。這樣，由于在本實施例中 使用的顯示元件51能在1秒期間顯示從30幀到60幀左右的彩色影像，所以可以防止各光 源71、121、301的點燈周期與熒光輪101的周期在數(shù)秒期間同步。另外，在上述本實施例中，說明了具備射出綠色波段光的熒光輪101和紅色光源 121及藍色光源301的光源單元60，但不限于此，只要具備熒光輪101和能射出波段與從該 熒光輪101射出的規(guī)定波段光不同的光的兩種光源的光源單元，也能在所有種類的光源單 元60中應(yīng)用同一控制方法。除此之外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，在實施階段能夠在不脫離發(fā)明主旨 的范圍內(nèi)進行各種變形。此外，也可以盡可能適當組合來實施在上述的實施方式中能夠執(zhí) 行的功能。在上述的實施方式中，包含各種階段，能夠通過適當組合所公開的多個構(gòu)成要件 來提取出各種發(fā)明。例如，若即使從實施方式所示的所有的構(gòu)成要件中刪除幾個構(gòu)成要件， 也能夠得到効果，則能夠?qū)h除了該構(gòu)成要件的結(jié)構(gòu)提取作為發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種光源單元，其特征在于，具備 激勵光照射裝置，射出激勵光；熒光輪，至少在周方向敷設(shè)熒光體，該熒光體將來自該激勵光照射裝置的射出光作為 激勵光而射出規(guī)定波段的熒光光；兩種光源裝置，射出波段與從上述熒光輪射出的波段不同的光； 光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將從上述熒光輪發(fā)出的熒光光和從上述兩種光源裝置發(fā)出的光聚光 在規(guī)定的一面；及光源控制單元，對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置進行分時控制，而且對上 述熒光輪的旋轉(zhuǎn)進行控制；上述光源控制單元對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置進行分時控制、且對上 述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制，以使得上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置依次各點燈一 次時所需要的時間不為上述熒光輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需要的時間的整數(shù)倍。
2.如權(quán)利要求1所述的光源單元，其中，敷設(shè)于上述熒光輪的熒光體，為接受來自上述激勵光照射裝置的射出光而射出綠色波 段的熒光光的綠色熒光體；上述兩種光源裝置為射出紅色波段光的紅色光源裝置和射出藍色波段光的藍色光源直ο
3.如權(quán)利要求1或2所述的光源單元，其中，上述光源控制單元對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置進行分時控制、且對上 述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制，以使得上述熒光輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需要的時間除以上述激勵光照射 裝置和上述兩種光源裝置依次各點燈一次時所需要的時間而得到的數(shù)為無理數(shù)。
4.一種投影儀，其特征在于，具備光源單元、顯示元件、導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)、投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)和投影儀控制單元， 上述光源單元具備 激勵光照射裝置，射出激勵光；熒光輪，至少在周方向敷設(shè)熒光體，該熒光體將來自該激勵光照射裝置的射出光作為 激勵光而射出規(guī)定波段的熒光光；兩種光源裝置，射出波段與從上述熒光輪射出的波段不同的光； 光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將從上述熒光輪發(fā)出的熒光光和從上述兩種光源裝置發(fā)出的光聚光 在規(guī)定的一面；及光源控制單元，對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置進行分時控制，而且對上 述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制；上述光源控制單元對上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置進行分時控制、且對上 述熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制，以使得上述激勵光照射裝置和上述兩種光源裝置依次各點燈一 次時所需要的時間不為上述熒光輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需要的時間的整數(shù)倍； 上述顯示元件對來自上述光源單元的光進行調(diào)制而生成圖像； 上述導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)將來自上述光源單元的光導(dǎo)光到上述顯示元件； 上述投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)將從上述顯示元件射出的圖象投影到屏幕； 上述投影儀控制單元控制上述光源單元和顯示元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及光源單元和具備該光源單元的投影儀，即使長時間連續(xù)使用時熒光體也能不發(fā)熱而穩(wěn)定投影。本發(fā)明的投影儀具備光源單元、顯示元件、導(dǎo)光光學(xué)系統(tǒng)、投影側(cè)光學(xué)系統(tǒng)和控制光源單元的光源控制單元，光源單元具備激勵光照射裝置，射出激勵光；熒光輪，將來自激勵光照射裝置的射出光作為激勵光而射出綠色波段的熒光光；及光源側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，將從熒光輪和各光源裝置發(fā)出的光聚光在規(guī)定的一面；光源控制單元對激勵光照射裝置、紅色光源裝置和藍色光源裝置進行分時控制、且對熒光輪的轉(zhuǎn)速進行控制，以使得激勵光照射裝置、紅色光源裝置和藍色光源裝置依次各點燈一次時所需要的時間不為熒光輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所需要的時間的整數(shù)倍。
文檔編號F21V13/00GK102053467SQ20101053048
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者小川昌宏 申請人:卡西歐計算機株式會社