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特開2023-60621カラーホイールユニット、光源装置、及び、投写型画像表示装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023060621
(43)【公開日】2023-04-28
(54)【発明の名称】カラーホイールユニット、光源装置、及び、投写型画像表示装置
(51)【国際特許分類】
G03B 21/14 20060101AFI20230421BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20230421BHJP
【ＦＩ】
G03B21/14 A
G03B21/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021170315
(22)【出願日】2021-10-18
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106518
【弁理士】
【氏名又は名称】松谷 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(72)【発明者】
【氏名】上山 浩平
(72)【発明者】
【氏名】山田 修一郎
【テーマコード（参考）】
2K203
【Ｆターム（参考）】
2K203FA06
2K203FA07
2K203FA25
2K203FA32
2K203FA44
2K203FA54
2K203GA25
2K203GA32
2K203GA35
2K203HA25
2K203HA30
2K203HA52
2K203HA87
2K203HB09
2K203KA10
2K203KA60
2K203MA35
(57)【要約】
【課題】カラーホイールとロッドインテグレータとの組み立て性を向上させた、カラーホイールユニット、光源装置、及び、投写型画像表示装置を提供する。
【解決手段】カラーホイールユニットは、カラーホイールアッセンブリと、ロッドインテグレータと、ホルダーと、を備える。ホルダーは、ロッドインテグレータが取り付けられる第３ベース部を備える。第３ベース部は、カラーホイールアッセンブリを案内する第１ガイド壁及び第２ガイド壁を有する。カラーホイールアッセンブリは、カラーホイールと、カラーホイールを回転駆動するモータと、カラーホイールを回転可能に支持する支持部と、を備える。支持部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に、第１ガイド壁に移動を規制されて案内される第１規制部と、第２ガイド壁に移動を規制されて案内される第２規制部と、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】カラーホイールユニットは、カラーホイールアッセンブリと、ロッドインテグレータと、ホルダーと、を備える。ホルダーは、ロッドインテグレータが取り付けられる第３ベース部を備える。第３ベース部は、カラーホイールアッセンブリを案内する第１ガイド壁及び第２ガイド壁を有する。カラーホイールアッセンブリは、カラーホイールと、カラーホイールを回転駆動するモータと、カラーホイールを回転可能に支持する支持部と、を備える。支持部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に、第１ガイド壁に移動を規制されて案内される第１規制部と、第２ガイド壁に移動を規制されて案内される第２規制部と、を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カラーホイールを有する、カラーホイールアッセンブリと、
前記カラーホイールを通過した光が入射するロッドインテグレータと、
前記カラーホイールアッセンブリと前記ロッドインテグレータとが取り付けられるホルダーと、を備え、
前記ホルダーは、
投写型画像表示装置の筐体に取り付けられる第１ベース部と、
前記第１ベース部から突出した第２ベース部と、
前記第２ベース部からさらに突出し、前記ロッドインテグレータが取り付けられる第３ベース部と、を備え、
前記第３ベース部は、前記カラーホイールアッセンブリを前記ホルダーに取り付ける際に案内する第１ガイド壁及び第２ガイド壁を有し、
前記カラーホイールアッセンブリは、
前記カラーホイールに結合され、前記カラーホイールを回転駆動するモータと、
前記カラーホイールを回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、前記カラーホイールアッセンブリを前記ホルダーに取り付ける際に、前記第１ガイド壁に移動を規制されて案内される第１規制部と、前記第２ガイド壁に移動を規制されて案内される第２規制部と、を有する、
カラーホイールユニット。
前記カラーホイールを通過した光が入射するロッドインテグレータと、
前記カラーホイールアッセンブリと前記ロッドインテグレータとが取り付けられるホルダーと、を備え、
前記ホルダーは、
投写型画像表示装置の筐体に取り付けられる第１ベース部と、
前記第１ベース部から突出した第２ベース部と、
前記第２ベース部からさらに突出し、前記ロッドインテグレータが取り付けられる第３ベース部と、を備え、
前記第３ベース部は、前記カラーホイールアッセンブリを前記ホルダーに取り付ける際に案内する第１ガイド壁及び第２ガイド壁を有し、
前記カラーホイールアッセンブリは、
前記カラーホイールに結合され、前記カラーホイールを回転駆動するモータと、
前記カラーホイールを回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、前記カラーホイールアッセンブリを前記ホルダーに取り付ける際に、前記第１ガイド壁に移動を規制されて案内される第１規制部と、前記第２ガイド壁に移動を規制されて案内される第２規制部と、を有する、
カラーホイールユニット。
【請求項2】
前記第１規制部は平板であり、
前記第１ガイド壁は、前記第１規制部と平行な平面である、
請求項１に記載のカラーホイールユニット。
前記第１ガイド壁は、前記第１規制部と平行な平面である、
請求項１に記載のカラーホイールユニット。
【請求項3】
前記第２規制部は、凸部であり、
前記第２ガイド壁は、前記第２規制部と嵌合する凹部である。
請求項１または２に記載のカラーホイールユニット。
前記第２ガイド壁は、前記第２規制部と嵌合する凹部である。
請求項１または２に記載のカラーホイールユニット。
【請求項4】
前記カラーホイールユニットは、前記投写型画像表示装置の筐体に形成されたガイド部に挿入されるガイド片を有する、
請求項１から３のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
請求項１から３のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
【請求項5】
前記ホルダーは、投写型画像表示部の筐体の予め定められた面側に配置された取り付け用の開口部を蓋する、
請求項１から４のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
請求項１から４のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
【請求項6】
前記ホルダーの前記支持部が取り付けられた側と反対側に、前記ホルダーを把持するための把手部が形成されている、
請求項１から５のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
請求項１から５のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
【請求項7】
前記第１ベース部において、前記投写型画像表示装置の前記筐体に取り付けられる側に、前記筐体の開口部の周辺に対応した位置にシートが配置されている、
請求項１から６のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
請求項１から６のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
【請求項8】
前記カラーホイールアッセンブリは、前記モータの回転位相を検出するセンサを備え、
前記支持部は、前記ロッドインテグレータと前記センサとの間に遮光壁を有する、
請求項１から７のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
前記支持部は、前記ロッドインテグレータと前記センサとの間に遮光壁を有する、
請求項１から７のいずれか１つに記載のカラーホイールユニット。
【請求項9】
請求項１から８のいずれか１つに記載のカラーホイールユニットを備える、
投写型画像表示装置。
投写型画像表示装置。
【請求項10】
第１の色光の励起光により励起されて、第２の色光の蛍光光を出射する第１蛍光体セグメントと、第１の色光である励起光により励起されて、第３の色光の蛍光光を出射する第２蛍光体セグメントと、第１の色光の励起光を通過させる領域と、を有する蛍光体ホイールと、
前記蛍光体ホイールからの前記第２の色光の蛍光光と前記第３の色光の蛍光光を透過可能な第１セグメントを有する、カラーホイールと、
前記蛍光体ホイールに対する前記カラーホイールの回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、前記蛍光体ホイールと前記カラーホイールの回転位相位置を制御する制御部と、を備え、
前記第１セグメントは、
前記第１回転モードにおいて前記第２の色光の蛍光光と前記第３の色光の蛍光光が予め定められた第１比率で透過し、
前記第２回転モードにおいて、前記第２の色光の蛍光光と前記第３の色光の蛍光光が前記第１比率と異なる、予め定められた第２比率で透過させ、
前記第１セグメントには前記第１の色光をカットする処理が施されている、
光源装置。
前記蛍光体ホイールからの前記第２の色光の蛍光光と前記第３の色光の蛍光光を透過可能な第１セグメントを有する、カラーホイールと、
前記蛍光体ホイールに対する前記カラーホイールの回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、前記蛍光体ホイールと前記カラーホイールの回転位相位置を制御する制御部と、を備え、
前記第１セグメントは、
前記第１回転モードにおいて前記第２の色光の蛍光光と前記第３の色光の蛍光光が予め定められた第１比率で透過し、
前記第２回転モードにおいて、前記第２の色光の蛍光光と前記第３の色光の蛍光光が前記第１比率と異なる、予め定められた第２比率で透過させ、
前記第１セグメントには前記第１の色光をカットする処理が施されている、
光源装置。
【請求項11】
前記第１の色光の励起光は青色レーザー光であり、
前記第１蛍光体セグメントは、前記第２の色光である緑色の蛍光光を出射する緑色蛍光体セグメントであり、
前記第２蛍光体セグメントは、前記第３の色光である黄色の蛍光光を出射する黄色蛍光体セグメントである、
請求項１０に記載の光源装置。
前記第１蛍光体セグメントは、前記第２の色光である緑色の蛍光光を出射する緑色蛍光体セグメントであり、
前記第２蛍光体セグメントは、前記第３の色光である黄色の蛍光光を出射する黄色蛍光体セグメントである、
請求項１０に記載の光源装置。
【請求項12】
青色レーザー光により励起されて緑色の蛍光光を出射する第１蛍光体セグメントと、青色レーザー光により励起されて黄色の蛍光光を出射する第２蛍光体セグメントと、前記第１蛍光体セグメント及び前記第２蛍光体セグメントが配置された基板と、を有する蛍光体ホイールと、
前記蛍光体ホイールからの前記緑色の蛍光光と前記黄色の蛍光光を透過可能な第１セグメントを有する、カラーホイールと、
前記蛍光体ホイールに対する前記カラーホイールの回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、前記蛍光体ホイールと前記カラーホイールの回転位相位置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１セグメントにおいて、
前記第１回転モードにおいて、前記緑色の蛍光光と前記黄色の蛍光光の両方を透過させ、
前記第２回転モードにおいて、前記緑色の蛍光光を透過させるように制御し、
前記第１セグメントは、青色の光をカットする処理が施されている、
光源装置。
前記蛍光体ホイールからの前記緑色の蛍光光と前記黄色の蛍光光を透過可能な第１セグメントを有する、カラーホイールと、
前記蛍光体ホイールに対する前記カラーホイールの回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、前記蛍光体ホイールと前記カラーホイールの回転位相位置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１セグメントにおいて、
前記第１回転モードにおいて、前記緑色の蛍光光と前記黄色の蛍光光の両方を透過させ、
前記第２回転モードにおいて、前記緑色の蛍光光を透過させるように制御し、
前記第１セグメントは、青色の光をカットする処理が施されている、
光源装置。
【請求項13】
前記カラーホイールは、
黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させ、青色の励起光が入射すると青色の光として透過させる、マゼンタフィルターが配置された第２セグメントと、
黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させる、赤フィルターが配置された第３セグメントと、を有し、
前記蛍光体ホイールが１周すると２シーケンスの時分割の光を出射するように、前記蛍光体ホイールに緑色蛍光体セグメント及び黄色蛍光体セグメントが配置され、
前記カラーホイールは１周すると２シーケンスの時分割の光を出射するように、前記カラーホイールに第１、第２、及び第３セグメントが配置されている、
請求項１０から１２のいずれか１つに記載の光源装置。
黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させ、青色の励起光が入射すると青色の光として透過させる、マゼンタフィルターが配置された第２セグメントと、
黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させる、赤フィルターが配置された第３セグメントと、を有し、
前記蛍光体ホイールが１周すると２シーケンスの時分割の光を出射するように、前記蛍光体ホイールに緑色蛍光体セグメント及び黄色蛍光体セグメントが配置され、
前記カラーホイールは１周すると２シーケンスの時分割の光を出射するように、前記カラーホイールに第１、第２、及び第３セグメントが配置されている、
請求項１０から１２のいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項14】
前記制御部は、前記第２セグメントにおいて、
前記第１回転モードにおいて、前記青色の励起光を透過させ、
前記第２回転モードにおいて、前記黄色の蛍光光を透過させるように制御する、
請求項１３に記載の光源装置。
前記第１回転モードにおいて、前記青色の励起光を透過させ、
前記第２回転モードにおいて、前記黄色の蛍光光を透過させるように制御する、
請求項１３に記載の光源装置。
【請求項15】
前記制御部は、前記第３セグメントにおいて、
前記第１回転モード及び前記第２回転モードにおいて、前記黄色の励起光を透過させる、
請求項１４に記載の光源装置。
前記第１回転モード及び前記第２回転モードにおいて、前記黄色の励起光を透過させる、
請求項１４に記載の光源装置。
【請求項16】
請求項１０から１５のいずれか１つに記載の光源装置を備える、
投写型画像表示装置。
投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カラーホイールユニット、光源装置、及び、投写型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、カラーホイールとロッドインテグレータとの位置合わせをするために、これらを一体化したカラーホイールユニットが提案されている。
【0003】
例えば、特許文献１は、カラーホイールとライトガイドとが一体化されたカラーホイールアッセンブリが考案されている。
【0004】
また、特許文献２において、カラーホイールには、青色光を反射するダイクロイック膜が配置され、青色光をカットする光源装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実用新案登録第３０９９８６９号公報
【特許文献2】特開２０１７－１６７５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、カラーホイールとライトガイドであるロッドインテグレータとを組み立てる際に、両者を接触させてしまい、損傷させてしまう場合がある。
【0007】
本開示は、カラーホイールとロッドインテグレータとの組み立て性を向上させた、カラーホイールユニット、光源装置、及び、投写型画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示に係るカラーホイールユニットは、カラーホイールを有する、カラーホイールアッセンブリと、カラーホイールを通過した光が入射するロッドインテグレータと、カラーホイールアッセンブリとロッドインテグレータとが取り付けられるホルダーと、を備える。ホルダーは、投写型画像表示装置の筐体に取り付けられる第１ベース部と、第１ベース部から突出した第２ベース部と、第２ベース部からさらに突出し、ロッドインテグレータが取り付けられる第３ベース部と、を備える。第３ベース部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に案内する第１ガイド壁及び第２ガイド壁を有する。カラーホイールアッセンブリは、カラーホイールに結合され、カラーホイールを回転駆動するモータと、カラーホイールを回転可能に支持する支持部と、を備える。支持部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に、第１ガイド壁に移動を規制されて案内される第１規制部と、第２ガイド壁に移動を規制されて案内される第２規制部と、を有する。
【発明の効果】
【0009】
本開示は、カラーホイールとロッドインテグレータとの組み立て性を向上させた、カラーホイールユニット、光源装置、及び、投写型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１に係る投写型画像表示装置の構成を示す図
【図2】カラーホイールユニットの外観斜視図
【図3】カラーホイールユニットの下面図
【図4】カラーホイールユニットの側面図
【図5】カラーホイールユニットの外観斜視図
【図6】カラーホイールユニットの外観斜視図
【図7】投写型画像表示装置の筐体の部分斜視図
【図8】筐体へのカラーホイールユニットの取り付けを説明する斜視図
【図9】筐体にカラーホイールユニットが取り付けられた状態を示す説明図
【図10】蛍光体ホイールの正面図
【図11】カラーホイールの正面図
【図12】第１回転モードを説明する説明図
【図13】第２回転モードを説明する説明図
【図14】緑色光におけるスペクトル変化を示すグラフ
【図15】赤色光におけるスペクトル変化を示すグラフ
【図16】ＣＩＥｘｙ色度図における、青、赤、緑の色域を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0012】
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【0013】
（実施の形態１）
【0014】
【0015】
実施の形態１の光源装置３は、図１に示すように、例えば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を１つ使用する１チップＤＭＤ方式の投写型画像表示装置用の光源装置である。光源装置３は、レーザー光源１１と、蛍光体ホイール５と、カラーホイールユニット２０と、制御部７とを備える。複数のレーザー光源１１から出射した青色の波長域のレーザー光は、レーザー光源１１のそれぞれに対応して設けられた複数のコリメータレンズ（図示省略）でコリメートされる。コリメートされた青色光は、後段の凸レンズ１３に入射し、その光束幅が小さくされ、続く拡散板１４に入射し拡散されて光の均一度が改善される。光の均一度を改善された青色光は、後段の凹レンズ１５に入射し平行光束化される。
【0016】
凹レンズ１５で平行化された青色光は、光軸に対して略４５度傾けて配置された選択反射素子１６に入射し、そのまま直進して、凸レンズ１７へと入射する。選択反射素子１６は、レーザー光源１１から出射する青色光の波長域の光を通過し、蛍光体ホイール５でレーザー光源１１からの青色光を励起光として波長変換される蛍光の波長域の光を反射する分光特性を有する。選択反射素子１６は、例えば、ダイクロイックミラーである。
【0017】
凸レンズ１７に入射した青色光は、後段の凸レンズ１８との組み合わせで、後段の蛍光体ホイール５（図１０参照）の基板９１上に環状領域にそれぞれ配置された波長変換素子９２または通過領域９３へと入射する。蛍光体ホイール５は、その回転軸を中心に、凸レンズ１７、１８で集光された青色の励起光が、環状の波長変換素子９２または通過領域９３へと入射するように配置されている。蛍光体ホイール５は、蛍光体ホイール５を回転駆動するモータの回転位相を検出するセンサ（図示省略）が設けられている。このセンサが検出した検出信号は制御部７へ送られる。
【0018】
凸レンズ１７、１８で、蛍光体ホイール５の波長変換素子９２上に集光された青色光は、図１に示すように、蛍光に波長変換されるとともに、光の進行方向を１８０度変えて、再び、凸レンズ１８、１７にこの順で入射し、平行光化される。ここでの波長変換される蛍光は、例えば、緑色光及び黄色光である。
【0019】
凸レンズ１７を出射し平行光化された蛍光は、選択反射素子１６へと再び入射する。選択反射素子１６は、前述の通り、蛍光の波長領域の光を反射する特性を有しているので、蛍光の波長領域の光の方向を９０度変更させて凸レンズ３９へ入射させる。
【0020】
次に、蛍光体ホイール５の通過領域９３に集光されたレーザー光源１１からの青色光は、蛍光体ホイール５を通過し、その後段の凸レンズ３１、３２で平行光化される。その後、後段に設けられた、３枚の反射ミラー３３、３５、３７と３枚の凸レンズ３４、３６、３８で構成されるリレーレンズ系によって、選択反射素子１６に、レーザー光源１１からの光が入射する方向とは９０度の方向から平行光化されて入射するように導光される。なお、ここでは、３枚のミラーと３枚の凸レンズにてリレー光学系を構成したが、同様の性能を有するのであれば、他の構成でも良い。
【0021】
凸レンズ３８から、選択反射素子１６に入射した青色光は、選択反射素子１６を通過してそのまま直進する。
【0022】
上記構成によって、蛍光と青色光が、時分割されて凸レンズ３９に入射する。
【0023】
選択反射素子１６から凸レンズ３９に入射する、時分割された蛍光と青色光は、凸レンズ３９で集光され後段のカラーホイールユニット２０のカラーホイール２２に入射する。カラーホイール２２は、制御部７によって蛍光体ホイール５と同期回転するように制御されており、光学系の特性に合わせて、青色光および蛍光の一部もしくは全波長域を透過するような特性を有する複数のフィルターが取り付けられている。制御部７は、半導体素子などで実現可能である。制御部７は、例えば、マイコン、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、またはＡＳＩＣで構成することができる。制御部７は、内蔵する記憶部（図示省略）に格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、予め定められた機能を実現する。記憶部は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、ＳＳＤ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリ、フラッシュメモリ、磁気ディスク、またはこれらの組み合わせによって実現できる。
【0024】
蛍光体ホイール５から、例えば黄色の蛍光が発光されている時間帯に対して、蛍光の波長域をそのまま透過する領域、蛍光の中で赤色の部分の光を反射し緑色光を透過する領域、蛍光の中で緑色の部分の光を反射し赤色光を透過する領域などのうち、少なくとも一つの領域を有するカラーホイール２２が同期して回転している。また、蛍光体ホイール５の通過領域を通過してきた青色光には、蛍光の波長域をそのまま透過する領域が対応することで、ロッドインテグレータ２３の入射端近傍に、時系列に光の波長域の異なる色光が集光する。
【0025】
カラーホイールユニット２０のロッドインテグレータ２３に入射した光は、ロッドインテグレータ２３で均一化され、その出射端からは均一化された光が出射される。
【0026】
なお、実施の形態１では、カラーホイール２２は、ロッドインテグレータ２３の前に配置されているが、ロッドインテグレータ２３の後に配置されていても良い。
【0027】
実施の形態１の投写型画像表示装置１は、図１に示すように、例えば、ＤＭＤを１つ使用するいわゆる１チップ方式のＤＭＤプロジェクターである。投写型画像表示装置１は、光源装置３を備える。
【0028】
ロッドインテグレータ２３を出射した光は、凸レンズ４１、４２、４３で構成されるリレーレンズ系で、後述するＤＭＤ５１へと写像する。
【0029】
凸レンズ４１、４２、４３を通過して全反射プリズム４４に入射した光は、全反射プリズム４４の微小ギャップ４５に全反射角以上の角度で入射し、反射することで光の進行方向を変えてＤＭＤ５１に入射する。
【0030】
ＤＭＤ５１は、蛍光体ホイール５とカラーホイール２２の組み合わせで出射される色光に同期した図示しない画像回路からの信号に応じて、微小ミラーの方向を変えて光の進行方向を変えて出射する。
【0031】
ＤＭＤ５１で画像信号に応じて光の進行方向が変わった光は、全反射プリズム４４に入射し、全反射プリズム４４の微小ギャップ４５に全反射角度以下の角度で入射することで、そのまま透過して、投写レンズユニット５５に入射し、図示しないスクリーンに投写される。
【0032】
[１－２．カラーホイールユニットの構成]
以下、図２から図６を参照して実施の形態１におけるカラーホイールユニット２０を説明する。図２は、カラーホイールユニット２０の外観斜視図である。図３はカラーホイールユニット２０の下面図である。図４はカラーホイールユニット２０の側面図である。図５及び図６は、カラーホイールユニットの外観斜視図である。なお、各図において、カラーホイール２２が光を受光する平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面と直交する方向をＺ方向とする。
以下、図２から図６を参照して実施の形態１におけるカラーホイールユニット２０を説明する。図２は、カラーホイールユニット２０の外観斜視図である。図３はカラーホイールユニット２０の下面図である。図４はカラーホイールユニット２０の側面図である。図５及び図６は、カラーホイールユニットの外観斜視図である。なお、各図において、カラーホイール２２が光を受光する平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面と直交する方向をＺ方向とする。
【0033】
カラーホイールユニット２０は、カラーホイール２２を有するカラーホイールアッセンブリ２１と、カラーホイール２２を通過した光が入射するロッドインテグレータ２３と、カラーホイールアッセンブリ２１とロッドインテグレータ２３とが取り付けられるホルダー２４とを備える。カラーホイールユニット２０は、図７または図８に示されるように投写型画像表示装置１の筐体２に形成された開口部２ａからカラーホイールアッセンブリ２１とロッドインテグレータ２３が筐体２内に収容されるように、筐体２に開口部２ａの蓋として取り付けられる。
【0034】
ホルダー２４は、金属製であり、例えばアルミダイキャストにより形成される。ホルダー２４は、投写型画像表示装置１の筐体２に取り付けられる第１ベース部７１と、第１ベース部７１から一方側、すなわち、ホルダー２４が取り付けられる筐体２の内側へ突出した第２ベース部７２と、第２ベース部７２からさらに一方側に突出し、ロッドインテグレータ２３が取り付けられる第３ベース部７３と、を備える。
【0035】
第３ベース部７３は、上部に２段構成の台形形状を有する。第３ベース部７３は、ロッドインテグレータ２３の一面が載置される平面状の載置部７３ａと、載置部７３ａから起立する第１壁部７３ｂとを有する。第１壁部７３ｂのカラーホイール２２側の壁面は、第２ベース部７２から起立している。カラーホイール２２と反対側の第１壁部７３ｂの側面の一部に、ロッドインテグレータ２３の側面が当接する。ロッドインテグレータ２３が載置部７３ａと第１壁部７３ｂとに押し当てられて、留め具７６により第３ベース部７３に固定される。
【0036】
第３ベース部７３は、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際にカラーホイールアッセンブリ２１を案内する第１ガイド壁７４及び第２ガイド壁７５を有する。第１ガイド壁７４は、第１壁部７３ｂのカラーホイール２２のモータ８１の回転軸Ａｒ側に形成されている。第１ガイド壁７４は、ほとんどが傾斜面である第１壁部７３ｂの回転軸Ａｒ側の一部が垂直な面に形成された面である。
【0037】
第２ガイド壁７５は、第３ベース部７３がカラーホイール２２側に延びた第２壁部７３ｃに形成されている。第２ガイド壁は、半円筒状の形状を有しており、Ｘ方向及びＺ方向の移動を規制する。
【0038】
カラーホイールアッセンブリ２１は、カラーホイール２２に結合され、カラーホイール２２を回転駆動するモータ８１と、カラーホイール２２を回転可能に支持する支持部８２と、を備える。カラーホイール２２はモータ８１と一体化されており、支持部８２はモータ８１の回転軸８１ａを支持することで、カラーホイール２２を支持している。
【0039】
支持部８２は、第２ベース部７２に取り付けられる底面８２ａと、底面８２ａから起立した壁部８２ｂと、壁部８２ｂから底面８２ａと平行に延びる上面８２ｃとを有する。また、支持部８２は、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際に、第１ガイド壁７４に移動を規制されて案内される第１規制部８３と、第２ガイド壁７５に移動を規制されて案内される第２規制部８４と、を有する、
【0040】
第１規制部８３は、例えば、逆Ｌ字形状の平板であり、第１ガイド壁７４は、第１規制部８３と対向する平行な平面である。したがって、第１規制部８３を第１ガイド壁７４に押し当てることで、カラーホイールアッセンブリ２１がＸ軸の負の方向に移動するのを規制することができる。
【0041】
第２規制部８４は、凸部形状を有し、例えば、半円形状を有する。第２ガイド壁７５は、第２規制部８４と嵌合する凹部形状を有するので、第２規制部８４が第２ガイド壁７５に嵌合することで、カラーホイールアッセンブリ２１がＸ軸方向及びＺ軸の正の方向に移動するのを規制することができる。
【0042】
このように、第１ガイド壁７４と第１規制部８３との組み合わせ及び、第２ガイド壁７５と第２規制部８４との組み合わせにより、カラーホイールアッセンブリ２１がホルダー２４に適切に案内されるので、カラーホイール２２とロッドインテグレータ２３とが接触するのを防止することができる。したがって、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際に、カラーホイール２２が接触により破損するのを防止することができる。
【0043】
カラーホイールアッセンブリ２１は、モータ８１の回転位相を検出するセンサ８５を備える。センサ８５は、支持部８２の上面８２ｃのモータ８１側に取り付けられている。センサ８５は、例えば、反射型光センサであり、センサ８５からモータ８１の回転軸８１ａに赤外光を照射し、回転軸８１ａで反射した光を検出する。モータ８１の回転軸８１ａには、黒色のマーカーシール８１ｂが貼り付けられている。センサ８５は、回転軸８１ａにおいてマーカーシール８１ｂが貼り付けられていない箇所に対して反射光をＯＮ信号として検出し、マーカーシール８１ｂが貼り付けられている箇所に対して反射光を検出することができないのでＯＦＦ信号として検出することで、モータ８１の回転位相を検出することができる。センサ８５が検出した検出信号が制御部７へ送られる。
【0044】
支持部８２は、上面８２ｃの下方で、ロッドインテグレータ２３とセンサ８５との間に遮光壁８６を備える。遮光壁８６により、ロッドインテグレータ２３のカラーホイール２２側の端部で、入射する光が散乱したとしても、この散乱光がセンサ８５に入射する光量を低減することができ、センサ８５の誤検出を低減することができる。
【0045】
遮光壁８６は、支持部８２のロッドインテグレータ２３側だけでなく、その反対側に配置することで、散乱光がセンサ８５に入射するのをさらに低減してもよい。
【0046】
カラーホイールアッセンブリ２１は、投写型画像表示装置１の筐体２に取り付けられた際に、筐体２の開口部２ａから塵の侵入を低減する防塵用の蓋の機能を有する。カラーホイール２２は、ホルダー２４の第１ベース部７１の内側に第２ベース部７２の周囲を囲むように防塵用のシート８７が配置されている。シート８７は、例えばスポンジである。これにより、シート８７を介してカラーホイールアッセンブリ２１が筐体２に取り付けられるので、カラーホイールアッセンブリ２１と筐体２との間の隙間から塵が筐体２内に侵入するのを低減することができる。
【0047】
カラーホイールアッセンブリ２１を投写型画像表示装置１の筐体２に取り付ける際に、投写型画像表示装置１の筐体２に形成されたガイド部２ｂ（図７参照）に挿入されるガイド片８８を有する。ガイド片８８は、支持部８２の壁部８２ｂのロッドインテグレータ２３の逆側から、カラーホイール２２と反対側に延びた金属片である。
【0048】
図８及び図９に示すように、ガイド片８８が筐体２のガイド部２ｂに挿入されることで、カラーホイールアッセンブリ２１がＸ軸方向及びＺ軸方向に移動するのを規制され、カラーホイール２２やロッドインテグレータ２３の端部が筐体２に接触して損傷するのを防止することができる。筐体２のガイド部２ｂは、筐体２の内側面２ｂａ及び筐体２から延びる２つの壁部２ｂｂ、２ｂｃによって形成される。壁部２ｂｂの内側面は逆Ｌ字形状を有しており、筐体２の内側面２ｂａと壁部２ｂｂの一面が対向しており、壁部２ｂｂの他面と壁部２ｂｃとが対向している。これら、内側面２ｂａと、壁部２ｂｂと、壁部２ｂｃに囲まれた空間にガイド片８８が案内される。筐体２の内側面２ｂａと壁部２ｂｂの一面とによって、ガイド片８８のＺ方向の移動が規制され、壁部２ｂｂの他面と壁部２ｂｃとによって、ガイド片８８のＸ方向の移動が規制される。
【0049】
図６に示すように、カラーホイールアッセンブリ２１を投写型画像表示装置１の筐体２に取り付ける際に、ユーザーが持ちやすいように、カラーホイールアッセンブリ２１の外側に、把持部８９が形成されている。ユーザーはこの把持部８９を握ることでカラーホイールアッセンブリ２１を筐体２へ取り付けやすくなるので、組み立て性を向上させることができる。第３ベース部７３の内部に、壁部８９ａと、壁部８９ａを挟んで２つの空間８９ｂ及び８９ｃが形成されており、これらの壁部８９ａと空間８９ｂ及び８９ｃとで把持部８９を構成する。
【0050】
[１－３．効果等]
以上のように、実施の形態１において、カラーホイールユニット２０は、カラーホイール２２を有する、カラーホイールアッセンブリ２１と、カラーホイール２２を通過した光が入射するロッドインテグレータ２３と、カラーホイールアッセンブリ２１とロッドインテグレータ２３とが取り付けられるホルダー２４と、を備える。ホルダー２４は、投写型画像表示装置１の筐体２に取り付けられる第１ベース部７１と、第１ベース部７１から突出した第２ベース部７２と、第２ベース部７２からさらに突出し、ロッドインテグレータ２３が取り付けられる第３ベース部７３と、を備える。第３ベース部７３は、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際に案内する第１ガイド壁７４及び第２ガイド壁７５を有する。カラーホイールアッセンブリ２１は、カラーホイール２２に結合され、カラーホイール２２を回転駆動するモータ８１と、カラーホイール２２を回転可能に支持する支持部８２と、を備える。支持部８２は、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際に、第１ガイド壁７４に移動を規制されて案内される第１規制部８３と、第２ガイド壁７５に移動を規制されて案内される第２規制部８４と、を有する。
以上のように、実施の形態１において、カラーホイールユニット２０は、カラーホイール２２を有する、カラーホイールアッセンブリ２１と、カラーホイール２２を通過した光が入射するロッドインテグレータ２３と、カラーホイールアッセンブリ２１とロッドインテグレータ２３とが取り付けられるホルダー２４と、を備える。ホルダー２４は、投写型画像表示装置１の筐体２に取り付けられる第１ベース部７１と、第１ベース部７１から突出した第２ベース部７２と、第２ベース部７２からさらに突出し、ロッドインテグレータ２３が取り付けられる第３ベース部７３と、を備える。第３ベース部７３は、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際に案内する第１ガイド壁７４及び第２ガイド壁７５を有する。カラーホイールアッセンブリ２１は、カラーホイール２２に結合され、カラーホイール２２を回転駆動するモータ８１と、カラーホイール２２を回転可能に支持する支持部８２と、を備える。支持部８２は、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際に、第１ガイド壁７４に移動を規制されて案内される第１規制部８３と、第２ガイド壁７５に移動を規制されて案内される第２規制部８４と、を有する。
【0051】
このような構成により、カラーホイールアッセンブリ２１をホルダー２４に取り付ける際に、２つのガイド壁を有することで、カラーホイール２２とロッドインテグレータ２３との接触を防止し、それぞれが損傷するリスクを低減することができる。また、カラーホイールユニット２０は、交換頻度の高いカラーホイール２２とロッドインテグレータ２３とを一体化しているので、メンテナンス性を向上させることができる。
【0052】
【0053】
蛍光体ホイール５は、例えば金属製の基板９１の円環領域９１ａ上に環状の波長変換素子９２が配置され、さらに、円環領域９１ａの一部領域において光が通過する通過領域９３が設けられている。基板９１の通過領域９３には開口が形成されている。このように、蛍光体ホイール５は、セグメント形状の波長変換素子９２を有する。
【0054】
波長変換素子９２は、入射した青色の励起光を緑色の蛍光光に波長変換して出射する第１蛍光体セグメント９４と、入射した青色の励起光を黄色の蛍光光に波長変換して出射する第２蛍光体セグメント９５と、を有する。
【0055】
【0056】
カラーホイール２２は、基板１００、第１セグメント１０１、第２セグメント１０２、第３セグメント１０３、及び第４セグメント１０４を備える。第１セグメント１０１、第２セグメント１０２、第３セグメント１０３、及び第４セグメント１０４は、それぞれ扇形をなしたガラス板の表面に所定の光学処理が施されたものであり、基板１００上に円環状に順に配置されている。この円盤状をした基板１００は金属製であり、カウンターバランスとも呼ばれ、例えばアルミニウムからなる。そして、扇形の各セグメント１０１～１０４は基板１００の裏面に接着剤で貼り付けられている。
【0057】
第１セグメント１０１は、蛍光体ホイール５からの緑色の蛍光光と黄色の蛍光光を透過する。第１セグメント１０１は、例えば、青色の光が透過しないように青色の光をカットする処理が施されており、例えば、青色カットのダイクロイック膜が形成されている。
【0058】
第２セグメント１０２は、黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させ、青色の励起光が入射すると青色の光として透過させる。第２セグメントは、例えば、マゼンタフィルターが基板１００に貼られている。
【0059】
第３セグメント１０３は、黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させる。第３セグメントは、例えば、赤フィルターが基板１００に貼られている。
【0060】
第４セグメント１０４は、全波長透過のガラスであって、反射防止膜が施されている。したがって、第４セグメント１０４に入射した光は、第４セグメントをそのまま通過する。
【0061】
[１－６．制御部による回転制御]
制御部７は、蛍光体ホイール５に対するカラーホイール２２の回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、蛍光体ホイール５とカラーホイール２２の回転位相位置を制御する。第１回転モードは、カラーホイール２２から出射される光の明るさを優先するモードである。第２回転モードは、カラーホイール２２から出射される光の色度と色輝度を優先するモードである。
制御部７は、蛍光体ホイール５に対するカラーホイール２２の回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、蛍光体ホイール５とカラーホイール２２の回転位相位置を制御する。第１回転モードは、カラーホイール２２から出射される光の明るさを優先するモードである。第２回転モードは、カラーホイール２２から出射される光の色度と色輝度を優先するモードである。
【0062】
図１２を参照して、第１回転モードについて説明する。図１２は第１回転モードを説明する説明図である。第１回転モードにおいて、蛍光体ホイール５の通過領域９３から出射した青色の励起光は、カラーホイール２２の第２セグメント１０２に入射し、青色の光としてカラーホイール２２から出射する。次に、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２が同期した状態で回転し、青色の励起光が照射するセグメントが変わる。励起光により励起され、蛍光体ホイール５の第１蛍光体セグメント９４から出射した緑色の蛍光光は、先に一部がカラーホイール２２の第４セグメント１０４に入射して緑色の光としてカラーホイール２２から出射し、次に残りの緑色の蛍光光がカラーホイール２２の第１セグメント１０１に入射して緑色の光としてカラーホイール２２から出射する。
【0063】
次に、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２がさらに同期した状態で回転する。励起光により励起されて、蛍光体ホイール５の第２蛍光体セグメント９５から出射した黄色の蛍光光は、先に一部がカラーホイール２２の第１セグメント１０１に入射して黄色の光としてカラーホイール２２から出射し、次に残りの黄色の蛍光光がカラーホイール２２の第３セグメント１０３に入射して赤色の光としてカラーホイール２２から出射する。
【0064】
このような光の変換を、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２がそれぞれ半回転するごとに行われるので、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２がそれぞれ１回転すると、２シーケンスの時分割の色光を得ることができる。
【0065】
第１回転モードでは、カラーホイール２２の第１セグメント１０１において、蛍光体ホイール５の第１蛍光体セグメント９４から出射した緑色の蛍光光が透過する量と、第２蛍光体セグメント９５から出射して黄色の蛍光光が透過する量との比率は、予め定められた第１比率となっている。この第１比率は、例えば緑色の蛍光光が５５％で黄色の蛍光光が４５％であり、第１回転モードにおいては、第１セグメント１０１が緑色の蛍光光と黄色の蛍光光の両方を透過させるようにカラーホイール２２の回転位相が制御される。このようにカラーホイール２２から出射する色光の割合として、後で説明する第２回転モードよりも、赤色光の割合が小さくその分黄色光が出射するので、補色の黄色を多く確保することができ、明るさを向上することができる。また、黄色光は、蛍光体ホイール５から出射した黄色の蛍光光に含まれる青色光が第１セグメント１０１においてカットされているので、黄色の純度を向上させることができる。ここで、黄色の蛍光光に含まれる青色光とは、青色の励起光が黄色の蛍光体で吸収されず、このため蛍光光に波長変換されずに、蛍光体ホイールで反射して出射される未変換の励起光を意味する。
【0066】
次に、図１３を参照して、第２回転モードについて説明する。図１３は第２回転モードを説明する説明図である。第２回転モードでは、第１回転モードにおける蛍光体ホイール５に対するカラーホイール２２の回転位相を図１３に示すように変化させている。
【0067】
第２回転モードにおいて、蛍光体ホイール５の通過領域９３から出射した青色の励起光は、カラーホイール２２の第４セグメント１０４に入射し、青色の光としてカラーホイール２２から出射する。次に、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２が同期した状態で回転すると、励起光により励起されて、蛍光体ホイール５の第１蛍光体セグメント９４から出射した緑色の蛍光光は、カラーホイール２２の第１セグメント１０１に入射し、緑色の光としてカラーホイール２２から出射する。
【0068】
次に、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２がさらに同期した状態で回転すると、励起光により励起されて、蛍光体ホイール５の第２蛍光体セグメント９５から出射した黄色の蛍光光は、先に一部がカラーホイール２２の第３セグメント１０３に入射して赤色の光としてカラーホイール２２から出射し、次に残りの黄色の蛍光光がカラーホイール２２の第２セグメント１０２に入射して赤色の光としてカラーホイール２２から出射する。
【0069】
第２回転モードにおいても、第１回転モードと同様に、このような光の変換を、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２がそれぞれ半回転するごとに行われるので、蛍光体ホイール５及びカラーホイール２２がそれぞれ１回転すると、２シーケンスの時分割の色光を得ることができる。これにより、カラーブレーキングを低減することができる。
【0070】
第２回転モードでは、カラーホイール２２の第１セグメント１０１において、蛍光体ホイール５の第１蛍光体セグメント９４から出射した緑色の蛍光光が透過する量と、第２蛍光体セグメント９５から出射して黄色の蛍光光が透過する量との比率は、上記した第１比率とは異なる予め定められた第２比率であり、この第２比率は、例えば緑色の蛍光光が１００％で黄色の蛍光光が０％である。すなわち、本実施の形態における第２回転モードでは、カラーホイール２２の第１セグメント１０１は、緑色の蛍光光のみを透過させるように蛍光体ホイールとカラーホイール２２の回転位相が制御される。このようにカラーホイール２２から出射する色光の割合として、第１回転モードと比較して、黄色光を出射させず、その分、赤色光の割合が大きくしているので、赤色光を多く確保することができ、光の色輝度を向上することができる。これにより、赤の発色が良く、鮮やかな赤色の画像を投写することができる。さらに、緑色光は、蛍光体ホイール５から出射した緑色の蛍光光に含まれる未変換の励起光である青色光が第１セグメント１０１によってカットされているので、緑色の純度を向上させることができる。なお、上述では、第２比率は緑色の蛍光光が１００％で黄色の蛍光光が０％としているが、これに限らず赤色光の割合が大きくなるような最適な比率にすればよく、黄色の蛍光光が０％より少許大きな比率、例えば１％になるように設定してもよい。
【0071】
図１４は、緑色光におけるスペクトル変化を示すグラフである。グラフＧｒ１は、カラーホイール２２から出射する従来の緑色光のスペクトル変化を示すグラフである。Ｇｒ２は、本実施の形態の第１回転モードによる緑色光のスペクトル変化を示すグラフである。Ｇｒ３は、本実施の形態の第２回転モードによる緑色光のスペクトル変化を示すグラフである。
【0072】
図１４に示すように、第１回転モード及び第２回転モードにより生成した緑色光において、従来よりも青色の光のスペクトル成分が低減しており、緑色の純度を向上することができている。
【0073】
図１５は、赤色光におけるスペクトル変化を示すグラフである。グラフＧｒ４は、カラーホイール２２から出射する従来の赤色光のスペクトル変化を示すグラフである。Ｇｒ５は、本実施の形態の第１回転モードによる赤色光のスペクトル変化を示すグラフである。Ｇｒ６は、本実施の形態の第２回転モードによる赤色光のスペクトル変化を示すグラフである。
【0074】
図１５に示すように、第１回転モード及び第２回転モードにより生成した赤色光において、従来よりも青色の光のスペクトル成分が低減しており、赤色の純度を向上することができている。
【0075】
図１６は、ＣＩＥｘｙ色度図における、青、赤、緑の色域を示すグラフである。グラフＧｒ７は、カラーホイール２２から出射する従来の光の色域を示すグラフである。Ｇｒ８は、本実施の形態の第１回転モードによる光の色域を示すグラフである。Ｇｒ９は、本実施の形態の第２回転モードによる光の色域を示すグラフである。
【0076】
図１６に示すように、第１回転モード及び第２回転モードにより生成した光の色域は、従来の光の色域よりも広くなっている。赤色のｘ値について、従来のグラフＧｒ７では０．６３６であったのが、第１回転モードのグラフＧｒ８では０．６５０、第２回転モードのグラフＧｒ９では０．６５１にそれぞれ向上している。また、緑色のｙ値について、従来のグラフＧｒ７では０．５８５であったのが、第１回転モードのグラフＧｒ８では０．５９１、第２回転モードのグラフＧｒ９では０．５９７にそれぞれ向上している。
【0077】
[１－７．効果等]
以上のように、実施の形態１において、光源装置３は、蛍光体ホイール５と、カラーホイール２２と、制御部７とを備える。蛍光体ホイール５は、青色光の励起光により励起されて、緑色光の蛍光光を出射する第１蛍光体セグメント９４と、青色光である励起光により励起されて、黄色光の蛍光光を出射する第２蛍光体セグメント９５と、青色光の励起光を通過させる通過領域９３と、を有する。カラーホイール２２は、蛍光体ホイール５からの緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光を透過可能な第１セグメント１０１を有する。制御部７は、蛍光体ホイール５に対するカラーホイール２２の回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、蛍光体ホイール５とカラーホイール２２の回転位相位置を制御する。第１セグメント１０１は、第１回転モードにおいて緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光が予め定められた第１比率で透過し、第２回転モードにおいて、緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光が第１比率と異なる、予め定められた第２比率で透過させる。第１セグメント１０１には青色光をカットする処理が施されている。
以上のように、実施の形態１において、光源装置３は、蛍光体ホイール５と、カラーホイール２２と、制御部７とを備える。蛍光体ホイール５は、青色光の励起光により励起されて、緑色光の蛍光光を出射する第１蛍光体セグメント９４と、青色光である励起光により励起されて、黄色光の蛍光光を出射する第２蛍光体セグメント９５と、青色光の励起光を通過させる通過領域９３と、を有する。カラーホイール２２は、蛍光体ホイール５からの緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光を透過可能な第１セグメント１０１を有する。制御部７は、蛍光体ホイール５に対するカラーホイール２２の回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、蛍光体ホイール５とカラーホイール２２の回転位相位置を制御する。第１セグメント１０１は、第１回転モードにおいて緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光が予め定められた第１比率で透過し、第２回転モードにおいて、緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光が第１比率と異なる、予め定められた第２比率で透過させる。第１セグメント１０１には青色光をカットする処理が施されている。
【0078】
蛍光体ホイール５とカラーホイール２２の回転モードに応じて第１セグメント１０１を透過する緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光の比率を変えることで、回転モードに応じて明るさの優先と色の鮮やかさの優先をより向上することができる。また、緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光が透過する第１セグメント１０１に青色光をカットする処理が施されているので、第１セグメント１０１を透過した光の色度を向上させることができる。
【0079】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【0080】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。したがって、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【0081】
また、上述の実施形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【0082】
（実施の形態の概要）
（１）本開示のカラーホイールユニットは、カラーホイールを有する、カラーホイールアッセンブリと、カラーホイールを通過した光が入射するロッドインテグレータと、カラーホイールアッセンブリとロッドインテグレータとが取り付けられるホルダーと、を備える。ホルダーは、投写型画像表示装置の筐体に取り付けられる第１ベース部と、第１ベース部から突出した第２ベース部と、第２ベース部からさらに突出し、ロッドインテグレータが取り付けられる第３ベース部と、を備える。第３ベース部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に案内する第１ガイド壁及び第２ガイド壁を有する。カラーホイールアッセンブリは、カラーホイールに結合され、カラーホイールを回転駆動するモータと、カラーホイールを回転可能に支持する支持部と、を備える。支持部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に、第１ガイド壁に移動を規制されて案内される第１規制部と、第２ガイド壁に移動を規制されて案内される第２規制部と、を有する。
（１）本開示のカラーホイールユニットは、カラーホイールを有する、カラーホイールアッセンブリと、カラーホイールを通過した光が入射するロッドインテグレータと、カラーホイールアッセンブリとロッドインテグレータとが取り付けられるホルダーと、を備える。ホルダーは、投写型画像表示装置の筐体に取り付けられる第１ベース部と、第１ベース部から突出した第２ベース部と、第２ベース部からさらに突出し、ロッドインテグレータが取り付けられる第３ベース部と、を備える。第３ベース部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に案内する第１ガイド壁及び第２ガイド壁を有する。カラーホイールアッセンブリは、カラーホイールに結合され、カラーホイールを回転駆動するモータと、カラーホイールを回転可能に支持する支持部と、を備える。支持部は、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に、第１ガイド壁に移動を規制されて案内される第１規制部と、第２ガイド壁に移動を規制されて案内される第２規制部と、を有する。
【0083】
これにより、カラーホイールアッセンブリをホルダーに取り付ける際に、２つのガイド壁を有することで、カラーホイールとロッドインテグレータとの接触を防止し、それぞれが損傷するリスクを低減することができる。また、カラーホイールユニットは、交換頻度の高いカラーホイールとロッドインテグレータとを一体化しているので、メンテナンス性を向上させることができる。
【0084】
（２）（１）のカラーホイールユニットにおいて、第１規制部は平板であり、第１案内部は、第１規制部と平行な平面である。
【0085】
（３）（１）または（２）のカラーホイールユニットにおいて、第２規制部は、凸部であり、第２案内部は、第２規制部と嵌合する凹部である。
【0086】
（４）（１）から（３）のいずれか１つのカラーホイールユニットにおいて、カラーホイールユニットは、投写型画像表示装置の筐体に形成されたガイド部に挿入されるガイド片を有する。
【0087】
これにより、ユーザーは筐体のガイド部にカラーホイールユニットのガイド片を挿入すればよいので、組み立て性を向上することができる。
【0088】
（５）（１）から（４）のいずれか１つのカラーホイールユニットにおいて、ホルダーは、投写型画像表示部の筐体の予め定められた面側に配置された取り付け用の開口部を蓋する。
【0089】
（６）（１）から（５）のいずれか１つのカラーホイールユニットにおいて、ホルダーの支持部が取り付けられた側と反対側に、ホルダーを把持するための把手部が形成されている。
【0090】
これにより、ユーザーがカラーホイールユニットを握りやすいので、組み立て性を向上することができる。
【0091】
（７）（１）から（６）のいずれか１つのカラーホイールユニットにおいて、第１ベース部において、投写型画像表示装置の筐体に取り付けられる側に、開口部の周辺に対応した位置にシートが配置されている。
【0092】
これにより、筐体にカラーホイールユニットが取り付けられた際に、シートが配置されたホルダー自体が防塵用の蓋として機能することができる。
【0093】
（８）（１）から（７）のいずれか１つのカラーホイールユニットにおいて、カラーホイールアッセンブリは、モータの回転位相を検出するセンサを備える。支持部は、ロッドインテグレータとセンサとの間に遮光壁を有する。
【0094】
これにより、遮光壁により散乱光がセンサに入射するのを低減することができ、センサの誤検出を低減することができる。
【0095】
（９）本開示の投写型画像表示装置は、（１）から（８）のいずれか１つのカラーホイールユニットを備える。
【0096】
また、励起光の光量が多くなると、励起光の色の光量が他の色の光量よりも増えてしまい、投写光における色域が狭くなる課題もある。
【0097】
したがって、本開示は、色域を広くすることができる、光源装置、及び、投写型画像表示装置を提供することも目的とする。
【0098】
（１０）本開示の光源装置は、第１の色光の励起光により励起されて、第２の色光の蛍光光を出射する第１蛍光体セグメントと、第１の色光である励起光により励起されて、第３の色光の蛍光光を出射する第２蛍光体セグメントと、第１の色光の励起光を通過させる領域と、を有する蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールからの第２の色光の蛍光光と第３の色光の蛍光光を透過可能な第１セグメントを有する、カラーホイールと、蛍光体ホイールに対するカラーホイールの回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、蛍光体ホイールとカラーホイールの回転位相位置を制御する制御部と、を備える。第１セグメントは、第１回転モードにおいて第２の色光の蛍光光と第３の色光の蛍光光が予め定められた第１比率で透過し、第２回転モードにおいて、第２の色光の蛍光光と第３の色光の蛍光光が第１比率と異なる、予め定められた第２比率で透過させる。第１セグメントには第１の色光をカットする処理が施されている。
【0099】
蛍光体ホイール５とカラーホイール２２の回転モードに応じて第１セグメント１０１を透過する緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光の比率を変えることで、回転モードに応じて明るさの優先と色の鮮やかさの優先をより向上することができる。また、緑色光の蛍光光と黄色光の蛍光光が透過する第１セグメント１０１に青色光をカットする処理が施されているので、第１セグメント１０１を透過した光の色度を向上させることができ、色域を広くすることができる。
【0100】
（１１）（１０）の光源装置において、第１の色光の励起光は青色レーザー光である。第１蛍光体セグメントは、第２の色光である緑色の蛍光光を出射する緑色蛍光体セグメントである。第２蛍光体セグメントは、第３の色光である黄色の蛍光光を出射する黄色蛍光体セグメントである。
【0101】
（１２）本開示の光源装置は、青色レーザー光により励起されて緑色の蛍光光を出射する第１蛍光体セグメントと、青色レーザー光により励起されて黄色の蛍光光を出射する第２蛍光体セグメントと、緑色蛍光体セグメント及び黄色蛍光体セグメントが配置された基板と、を有する蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールからの緑色の蛍光光と黄色の蛍光光を透過可能な第１セグメントを有する、カラーホイールと、蛍光体ホイールに対するカラーホイールの回転位相位置として第１回転モードと第２回転モードとの２つの回転モードのいずれかで、蛍光体ホイールとカラーホイールの回転位相位置を制御する制御部と、を備える。制御部は、第１セグメントにおいて、第１回転モードにおいて、緑色の蛍光光と黄色の蛍光光の両方を透過させ、第２回転モードにおいて、緑色の蛍光光を透過させるように制御する。第１セグメントは、青色の光をカットする処理が施されている。
【0102】
（１３）（１０）から（１２）のいずれか１つの光源装置において、カラーホイールは、黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させ、青色の励起光が入射すると青色の光として透過させる、マゼンタフィルターが配置された第２セグメントと、黄色の蛍光光が入射すると赤色の光として透過させる、赤フィルターが配置された第３セグメントと、を有する。蛍光体ホイールが１周すると２シーケンスの時分割の光を出射するように、蛍光体ホイールに緑色蛍光体セグメント及び黄色蛍光体セグメントが配置されている。カラーホイールは１周すると２シーケンスの時分割の光を出射するように、カラーホイールに第１、第２、及び第３セグメントが配置されている、
【0103】
（１４）（１３）の光源装置において、制御部は、第２セグメントにおいて、第１回転モードにおいて、青色の励起光を透過させ、第２回転モードにおいて、黄色の蛍光光を透過させるように制御する。
【0104】
（１５）（１４）の光源装置において、制御部は、第３セグメントにおいて、第１回転モード及び第２回転モードにおいて、黄色の励起光を透過させる。
【0105】
（１６）本開示の投写型画像表示装置は、（１０）から（１５）のいずれか１つの光源装置を備える。
【産業上の利用可能性】
【0106】
本開示は、照明光を照射させて光を波長変換させる蛍光体ホイール、蛍光体ホイールで波長変換させた光を用いる光源装置、及び投写型画像表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【0107】
１ 投写型画像表示装置
２ 筐体
２ａ 開口部
２ｂ ガイド部
３ 光源装置
５ 蛍光体ホイール
６ 基板
７ 制御部
１１ レーザー光源
１４ 拡散板
１５ 凹レンズ
１６ 選択反射素子
１７、１９ 凸レンズ
２０ カラーホイールユニット
２１ カラーホイールアッセンブリ
２２ カラーホイール
２３ ロッドインテグレータ
２４ ホルダー
３１、３２、３４、３６、３８ 凸レンズ
３３、３５、３７ 反射ミラー
４１、４２，４３ 凸レンズ
４４ 全反射プリズム
４５ 微小ギャップ
５１ ＤＭＤ
５５ 投写レンズユニット
７１ 第１ベース部
７２ 第２ベース部
７３ 第３ベース部
７３ａ 載置部
７３ｂ 第１壁部
７３ｃ 第２壁部
７４ 第１ガイド壁
７５ 第２ガイド壁
７６ 留め具
８１ モータ
８１ａ 回転軸
８１ｂ マーカーシール
８２ 支持部
８２ａ 底面
８２ｂ 壁部
８２ｃ 上面
８３ 第１規制部
８４ 第２規制部
８５ センサ
８６ 遮光壁
８７ シート
８８ ガイド片
８９ 把持部
９１ 基板
９１ａ 円環領域
９２ 波長変換素子
９３ 通過領域
９４ 第１蛍光体セグメント
９５ 第２蛍光体セグメント
１０１ 第１セグメント
１０２ 第２セグメント
１０３ 第３セグメント
１０４ 第４セグメント
２ 筐体
２ａ 開口部
２ｂ ガイド部
３ 光源装置
５ 蛍光体ホイール
６ 基板
７ 制御部
１１ レーザー光源
１４ 拡散板
１５ 凹レンズ
１６ 選択反射素子
１７、１９ 凸レンズ
２０ カラーホイールユニット
２１ カラーホイールアッセンブリ
２２ カラーホイール
２３ ロッドインテグレータ
２４ ホルダー
３１、３２、３４、３６、３８ 凸レンズ
３３、３５、３７ 反射ミラー
４１、４２，４３ 凸レンズ
４４ 全反射プリズム
４５ 微小ギャップ
５１ ＤＭＤ
５５ 投写レンズユニット
７１ 第１ベース部
７２ 第２ベース部
７３ 第３ベース部
７３ａ 載置部
７３ｂ 第１壁部
７３ｃ 第２壁部
７４ 第１ガイド壁
７５ 第２ガイド壁
７６ 留め具
８１ モータ
８１ａ 回転軸
８１ｂ マーカーシール
８２ 支持部
８２ａ 底面
８２ｂ 壁部
８２ｃ 上面
８３ 第１規制部
８４ 第２規制部
８５ センサ
８６ 遮光壁
８７ シート
８８ ガイド片
８９ 把持部
９１ 基板
９１ａ 円環領域
９２ 波長変換素子
９３ 通過領域
９４ 第１蛍光体セグメント
９５ 第２蛍光体セグメント
１０１ 第１セグメント
１０２ 第２セグメント
１０３ 第３セグメント
１０４ 第４セグメント
【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14】
【図15】
【図16】