特許 7484199 蛍光体ホイール装置、光源装置、投影装置及び蛍光体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】蛍光体ホイール装置、光源装置、投影装置及び蛍光体装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20240509BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240509BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240509BHJP

   F21V 7/28 20180101ALI20240509BHJP

   F21V 9/20 20180101ALI20240509BHJP

   F21V 9/32 20180101ALI20240509BHJP

   F21V 9/40 20180101ALI20240509BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20240509BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240509BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 A

G03B21/00 E

F21S2/00 311

F21V7/28

F21V9/20

F21V9/32

F21V9/40 200

H04N5/74 Z

F21Y115:30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020016733

(22)【出願日】2020-02-04

(65)【公開番号】P2021124563

(43)【公開日】2021-08-30

【審査請求日】2023-01-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002022

【氏名又は名称】弁理士法人コスモ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 英貴

【審査官】植田 高盛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１５９６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９８４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５３３２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３９１４７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／１９２１１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０６５９４４３８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－２１２１２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｋ９／００－９／９０

Ｆ２１Ｓ２／００－４５／７０

Ｆ２１Ｖ１／００－１５／０４

Ｇ０３Ｂ２１／００－２１／３０

２１／１２－２１／１３

２１／１３４－２１／３０

３３／００－３３／１６

Ｈ０４Ｎ５／６６－５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の軸に対して傾いた方向から励起光が照射されるように配置されるとともに、前記励起光の光路における上流側に位置する第１レイヤーと下流側に位置する第２レイヤーとを有する回転板と、
前記励起光を反射する反射ミラーと、
を備え、
前記第２レイヤーには、前記励起光を反射するとともに蛍光光を透過するダイクロイックミラー領域と、前記励起光及び前記蛍光光を透過する第１透過領域とが、前記回転板の周方向に並んで設けられており、
前記第１レイヤーには、照射された前記励起光を前記反射ミラーに向けて反射させる第１反射領域と前記反射ミラーから反射されてきた前記励起光を前記第２レイヤーに向けて透過させる第２透過領域とが、前記第１透過領域と重なる位置に設けられており、且つ、照射された前記励起光を前記ダイクロイックミラー領域に向けて透過させる第３透過領域と前記ダイクロイックミラー領域で反射された前記励起光に基づいて蛍光光を出射する蛍光体領域とが、前記ダイクロイックミラー領域と重なる位置に設けられていることを特徴とする蛍光体ホイール装置。

【請求項2】

前記第２透過領域は拡散透過領域であり、
前記拡散透過領域は、前記反射ミラーで反射された前記励起光を拡散透過し、
前記第１反射領域と前記拡散透過領域とは、前記回転板上において径方向の位置が異なるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体ホイール装置。

【請求項3】

前記第１反射領域は、前記回転板の一方面側に形成され、
前記反射ミラーは、前記回転板の前記一方面側に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蛍光体ホイール装置。

【請求項4】

前記蛍光体領域は、
第１蛍光体領域と、
前記励起光により励起される前記蛍光光の波長帯域が前記第１蛍光体領域と異なる第２蛍光体領域と、
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の蛍光体ホイール装置。

【請求項5】

前記蛍光体領域及び前記拡散透過領域は周方向に並設されることを特徴とする請求項２に記載の蛍光体ホイール装置。

【請求項6】

前記第１レイヤーは、外周縁側から中心側に向かって傾斜し、前記第２レイヤーへ向かって凸状の傾斜面が形成されており、
前記蛍光体領域は前記傾斜面に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の蛍光体ホイール装置。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６の何れかに記載の蛍光体ホイール装置と、
励起光源とを備え、
前記励起光源は、半導体発光素子により構成され、前記励起光とされる青色波長帯域光を出射し、
前記蛍光体領域は、前記励起光が照射されることにより、赤色波長帯域光又は緑色波長帯域光を発光することを特徴とする光源装置。

【請求項8】

請求項７に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
前記表示素子及び前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。

【請求項9】

板面に対して傾いた方向から第１光源からの励起光が照射されるように配置されるとともに、前記励起光の光路における上流側に位置する第１レイヤーと下流側に位置する第２レイヤーとを有する板部材と、
前記励起光を反射する反射ミラーと、
を備え、
前記第２レイヤーには、前記励起光を反射するとともに蛍光光を透過する反射透過部と、
前記励起光及び前記蛍光光を透過する第１透過領域と、が設けられており、
前記第１レイヤーには、第２光源から照射された青色波長帯域光を前記反射ミラーに向けて反射させる反射部と前記反射ミラーから反射されてきた前記青色波長帯域光を前記第２レイヤーに向けて透過させる拡散透過部とが、前記第１透過領域と重なる位置に設けられており、且つ、照射された前記励起光を前記反射透過部に向けて透過させる第３透過領域と前記反射透過部で反射された前記励起光に基づいて蛍光光を出射する蛍光体領域とが、前記反射透過部と重なる位置に設けられていることを特徴とする蛍光体装置。

【請求項10】

青色波長帯域からなる励起光を出射する励起光源と、
所定の軸を中心に回転するように構成されるとともに前記励起光源から出射される前記励起光の光路上に配置されることにより、前記所定の軸を中心にした回転に伴って前記励起光が照射される領域が可変する回転板と、
前記励起光を反射する反射ミラーと、
を備え、
前記回転板は、前記所定の軸に対して傾いた方向から前記励起光が照射されるように配置されるとともに、前記光路における上流側に位置する第１レイヤーと下流側に位置する第２レイヤーとを有し、
前記第２レイヤーには、青色波長帯域の光を反射するとともに緑色波長帯域の光を透過するダイクロイックミラー領域と、青色波長帯域の光と緑色波長帯域の光をともに透過する第１透過領域とが、前記回転板が回転した際に互いに異なるタイミングで前記励起光の照射位置に近づくように設けられており、
前記第１レイヤーには、照射された前記励起光を前記反射ミラーに向けて反射させる第１反射領域と前記反射ミラーから反射されてきた前記励起光を前記第２レイヤーに向けて透過させる第２透過領域とが、前記第１透過領域と重なる位置に設けられており、且つ、照射された前記励起光を前記ダイクロイックミラー領域に向けて透過させる第３透過領域と前記ダイクロイックミラー領域で反射された前記励起光に基づいて緑色波長帯域からなる蛍光光を出射する蛍光体領域とが、前記ダイクロイックミラー領域と重なる位置に設けられている、
ことを特徴とする光源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蛍光体ホイール装置、該蛍光体ホイール装置を備える光源装置、該光源装置を備える投影装置、蛍光体装置及び光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

今日、光源から出射された光を、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は液晶板等の表示素子に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させる投影装置が一般に使用されている。

【0003】

特許文献１には、光源から所定波長帯域の励起光が入射すると励起光と異なる色の蛍光を発する蛍光体ホイール装置が組み込まれた投影装置（プロジェクタ）が開示されている。励起光は、青色の波長帯域の光が選択され、蛍光体ホイール装置が発する蛍光は、赤色の波長帯域の光及び緑色の波長帯域の光等が選択されることが例示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２７７５１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

蛍光体ホイール装置の構成は、反射式蛍光ホイール装置及び透過式ホイール装置がある。特許文献１に開示される蛍光体ホイール装置は、励起光を蛍光体領域が形成される基材側から入射させて蛍光体領域に照射させる透過式蛍光体ホイール装置であり、簡易な構成であるが、励起光を基材上の蛍光体領域側から入射させる反射式蛍光体ホイール装置と比して、励起光による蛍光発光効率が低下する。従って、簡易な構成であり、高い蛍光発光効率を有する蛍光体ホイール装置が望まれている。

【0006】

本発明は、簡易な構成であり、高い蛍光発光効率を有する蛍光体ホイール装置、光源装置、投影装置及び蛍光体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】

【0007】

本発明の蛍光体ホイール装置は、所定の軸に対して傾いた方向から励起光が照射されるように配置されるとともに、前記励起光の光路における上流側に位置する第１レイヤーと下流側に位置する第２レイヤーとを有する回転板と、前記励起光を反射する反射ミラーと、を備え、前記第２レイヤーには、前記励起光を反射するとともに蛍光光を透過するダイクロイックミラー領域と、前記励起光及び前記蛍光光を透過する第１透過領域とが、前記回転板の周方向に並んで設けられており、前記第１レイヤーには、照射された前記励起光を前記反射ミラーに向けて反射させる第１反射領域と前記反射ミラーから反射されてきた前記励起光を前記第２レイヤーに向けて透過させる第２透過領域とが、前記第１透過領域と重なる位置に設けられており、且つ、照射された前記励起光を前記ダイクロイックミラー領域に向けて透過させる第３透過領域と前記ダイクロイックミラー領域で反射された前記励起光に基づいて蛍光光を出射する蛍光体領域とが、前記ダイクロイックミラー領域と重なる位置に設けられていることを特徴とする。

【0008】

本発明の光源装置は、上述の蛍光体ホイール装置を備え、前記励起光源は、半導体発光素子により構成され、前記励起光とされる青色波長帯域光を出射し、前記蛍光体領域は、前記励起光が照射されることにより、赤色波長帯域光又は緑色波長帯域光を含む光を発光することを特徴とする。

【0009】

本発明の投影装置は、上述の光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、前記表示素子及び前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を備えることを特徴とする。

【0010】

本発明の蛍光体装置は、板面に対して傾いた方向から第１光源からの励起光が照射されるように配置されるとともに、前記励起光の光路における上流側に位置する第１レイヤーと下流側に位置する第２レイヤーとを有する板部材と、前記励起光を反射する反射ミラーと、を備え、前記第２レイヤーには、前記励起光を反射するとともに蛍光光を透過する反射透過部と、前記励起光及び前記蛍光光を透過する第１透過領域と、が設けられており、前記第１レイヤーには、第２光源から照射された青色波長帯域光を前記反射ミラーに向けて反射させる反射部と前記反射ミラーから反射されてきた前記青色波長帯域光を前記第２レイヤーに向けて透過させる拡散透過部とが、前記第１透過領域と重なる位置に設けられており、且つ、照射された前記励起光を前記反射透過部に向けて透過させる第３透過領域と前記反射透過部で反射された前記励起光に基づいて蛍光光を出射する蛍光体領域とが、前記反射透過部と重なる位置に設けられていることを特徴とする。

【0011】

本発明の光源装置は、青色波長帯域からなる励起光を出射する励起光源と、所定の軸を中心に回転するように構成されるとともに前記励起光源から出射される前記励起光の光路上に配置されることにより、前記所定の軸を中心にした回転に伴って前記励起光が照射される領域が可変する回転板と、前記励起光を反射する反射ミラーと、を備え、前記回転板は、前記所定の軸に対して傾いた方向から前記励起光が照射されるように配置されるとともに、前記光路における上流側に位置する第１レイヤーと下流側に位置する第２レイヤーとを有し、前記第２レイヤーには、青色波長帯域の光を反射するとともに緑色波長帯域の光を透過するダイクロイックミラー領域と、青色波長帯域の光と緑色波長帯域の光をともに透過する第１透過領域とが、前記回転板が回転した際に互いに異なるタイミングで前記励起光の照射位置に近づくように設けられており、前記第１レイヤーには、照射された前記励起光を前記反射ミラーに向けて反射させる第１反射領域と前記反射ミラーから反射されてきた前記励起光を前記第２レイヤーに向けて透過させる第２透過領域とが、前記第１透過領域と重なる位置に設けられており、且つ、照射された前記励起光を前記ダイクロイックミラー領域に向けて透過させる第３透過領域と前記ダイクロイックミラー領域で反射された前記励起光に基づいて緑色波長帯域からなる蛍光光を出射する蛍光体領域とが、前記ダイクロイックミラー領域と重なる位置に設けられている、ことを特徴とする。

【0012】

本発明の光源装置は、励起光を出射する励起光源と、所定の軸を中心に回転するように構成されるとともに前記励起光源から出射される前記励起光の光路上に配置されることにより、前記所定の軸を中心にした回転に伴って前記励起光が照射される領域が可変する回転板と、前記励起光を反射する反射ミラーと、を備え、前記回転板は、前記励起光を反射する反射領域と、前記励起光に基づいて蛍光光を出射する蛍光体領域と、前記反射ミラーで反射された励起光を透過する透過領域を有し、前記反射領域と、前記蛍光体領域とは、前記回転板が回転した際に互いに異なるタイミングで前記励起光の照射位置に近づくように設けられており、前記ミラーは、前記反射領域で反射された励起光を反射するように配置されており、前記透過領域は、前記反射領域に対して、前記回転板の半径方向内側に配置されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、簡易な構成であって、蛍光発光効率の高い蛍光体ホイール装置、該蛍光体ホイール装置を備える光源装置、該光源装置を備える投影装置、蛍光体装置及び光源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。

【図3】本発明の実施形態に係る蛍光体ホイール装置に備えられる第１レイヤー及び第２レイヤーの対応関係を示す対応図である。

【図4】本発明の実施形態に係る図３の第１レイヤーを示す平面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る図３の第２レイヤーを示す平面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る光源装置の励起光を拡散透過させる場合の一部平面模式図であり、蛍光体ホイール装置については図４に示す回転板のＶＩａ－ＶＩａ端面及び図５に示す第２レイヤーのＶＩｂ－ＶＩｂ端面を示している。

【図7】本発明の実施形態に係る光源装置の励起光により蛍光発光させる場合の一部平面模式図であり、蛍光体ホイール装置については図４に示す回転板のＶＩＩａ－ＶＩＩａ端面及び図５に示す第２レイヤーのＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ端面を示している。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（実施形態）
以下、本発明に係る実施形態を図に基づいて説明する。図１は投影装置１０の投影装置制御部の機能回路ブロックを示す図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と、表示駆動部２６とを含むフォーマッターユニットから構成される。入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。

【0016】

表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

【0017】

表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜のフレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動する。

【0018】

そして、投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、光源側光学系１７０を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像を形成し、投影光学系２２０（図２参照）を介して図示しないスクリーン等の被投影体に画像を投影表示する。なお、この投影光学系２２０の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動を行うことができる。

【0019】

画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。

【0020】

さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長する。画像圧縮／伸長部３１は、その画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。

【0021】

制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成される。

【0022】

筐体の上面パネルに設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出される。リモートコントローラからのキー操作信号はＩｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。

【0023】

制御部３８は、システムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７と接続される。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声報音させる。

【0024】

また、制御部３８は、光源制御部としての光源制御回路４１を制御する。光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、後述する励起光源７０（青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光等の励起光の光源である青色レーザダイオード７１）を含む光源装置６０の動作（例えば、青色レーザダイオード７１の電源を時分割でＯＮ又はＯＦＦさせることにより、光源装置６０に任意の光（青色レーザダイオード７１を光源とする青色波長帯域光、青色レーザダイオード７１を光源とする励起光により発光する緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光の３つの光を加法混色することによって作成される光）を出射させる動作）を制御することができる。

【0025】

さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファン２６１の回転速度を制御させる。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源のＯＦＦ後も冷却ファン２６１の回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をＯＦＦにする等の制御を行う。

【0026】

次に、この投影装置１０の内部構造について述べる。図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置１０の筐体は、略箱状に形成されて、正面パネル１２、背面パネル１３、右側パネル１４及び左側パネル１５を備える。なお、以下の説明においては、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

【0027】

正面パネル１２、右側パネル１４及び左側パネル１５には、夫々に複数の排気孔１７が備えられる。背面パネル１３及び左側パネル１５には、夫々に複数の吸気孔１８が備えられる。また、正面パネル１２及び背面パネル１３近傍には、冷却ファン２６１が備えられる。排気孔１７、吸気孔１８及び冷却ファン２６１等により、投影装置１０の内部は冷却される。

【0028】

投影装置１０は、右側パネル１４の近傍に制御回路基板２４１を備える。この制御回路基板２４１は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備える。また、投影装置１０は、制御回路基板２４１の側方、つまり、投影装置１０筐体の略中央部分に光源装置６０を備える。さらに、投影装置１０には、光源装置６０と左側パネル１５との間に、光源側光学系１７０や投影光学系２２０が配置される。

【0029】

光源装置６０は、青色波長帯域光の光源であって、励起光の光源である励起光源７０と、蛍光体ホイール装置１００と、を備える。蛍光体ホイール装置１００は、青色波長帯域光を拡散透過すること及び青色波長帯域光を励起光として蛍光発光することができる。本実施形態において、蛍光体ホイール装置１００は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を蛍光発光する。従って、赤色光源装置及び緑色光源装置は、励起光源７０及び蛍光体ホイール装置１００により構成される。蛍光体ホイール装置１００から出射される各色波長帯域光は、集光された後、ライトトンネルまたはガラスロッド等の導光装置１７５の入射口に入射する。

【0030】

励起光源７０は、投影装置１０筐体の左右方向における左寄り部分であって正面パネル１２寄りに配置される。また、励起光源７０は、青色レーザダイオード７１から成る光源群を有する。光源群は、夫々の光軸が平行になるよう配置された複数の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１から成る。

【0031】

光源群は、複数の半導体発光素子である青色レーザダイオード７１がマトリクス状に配列されて成る。また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ７３が夫々配置されている。さらにこれらの光源群の前部に集光レンズ７２が配置され、概ね蛍光体領域３０３上で光源群からの出射光が集光されるように配置されている。

【0032】

蛍光体ホイール装置１００は、励起光源７０から出射される励起光の光路上であって、光源装置６０の略中央に配置される。蛍光体ホイール装置１００は、正面パネル１２と平行となるように配置された蛍光体ホイール１０１と、この蛍光体ホイール１０１を回転駆動するモータ１１０と、このモータ１１０を駆動制御する図示しない駆動制御装置と、蛍光体ホイール１０１から反射された励起光を再度蛍光体ホイール１０１に向かって反射する反射ミラー１０２と、蛍光体ホイール１０１から背面パネル１３方向に出射される光線束を集光する集光レンズ群１１１と、を備える。なお、駆動制御装置は、前述の光源制御回路４１により制御される。蛍光体ホイール装置１００の構成については、詳細を後述する。

【0033】

光源側光学系１７０は、導光装置１７５、集光レンズ１７８、光軸変換ミラー１８１、集光レンズ１８３、照射ミラー１８５及びコンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影光学系２２０に向けて出射するので、投影光学系２２０の一部ともされている。

【0034】

導光装置１７５は、蛍光体ホイール装置１００の集光レンズ群１１１の近傍に配置されている。よって、赤色波長帯域光、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ群１１１により集光され、導光装置１７５に入射される。導光装置１７５に入射された光線束は、導光装置１７５により均一な強度分布の光線束とされる。

【0035】

導光装置１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。導光装置１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。

【0036】

光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１は、背面パネル１３側にヒートシンク１９０が設けられ、このヒートシンク１９０により表示素子５１は冷却される。

【0037】

光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５により構成されている。可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５により移動可能に形成される。そして、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。

【0038】

このように投影装置１０を構成することで、蛍光体ホイール１０１を回転させるとともに励起光源７０から光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が集光レンズ群１１１及び導光装置１７５に順次入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

【0039】

次に、蛍光体ホイール装置１００の蛍光体ホイール１０１について、図３乃至図７を用いて、詳述する。図３は、蛍光体ホイール装置１００に備えられる第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４の対応関係を示す対応図である。図４は、第１レイヤー１０３を示す平面図である。図５は、第２レイヤー１０４を示す平面図である。図６は、光源装置６０の励起光を拡散透過させる場合の一部平面模式図である。図７は、光源装置６０の励起光により蛍光発光させる場合の一部平面模式図である。

【0040】

蛍光体ホイール装置１００が備える蛍光体ホイール１０１（回転板）は、図３に示すように、第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４から構成される。第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４は、平面視、円形状であって、互いに重なり合うように（互いに平行に）配置される（図４及び図５も参照）。第１レイヤー１０３は、第２レイヤー１０４に対して、励起光の光路における上流側に位置する。第１レイヤー１０３の下流側に位置する、第１レイヤー１０３の他方面１０３ａ側に第２レイヤー１０４が配置され、第１レイヤー１０３の一方面１０３ｂ側に、モータ１１０が配置される（図６及び図７参照）。そして、図６及び図７に示すように、第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４は、モータ１１０より延在するモータ軸１１０ａにより軸支される。第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４の中心には、夫々板厚方向に貫通した軸受１０３Ａ及び軸受１０４Ａが形成される。モータ軸１１０ａは、まず第１レイヤー１０３の軸受１０３Ａを貫通し、次に第２レイヤー１０４の軸受１０４Ａを貫通して、第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４を固定する。なお、モータ軸１１０ａは、第２レイヤー１０４を貫通せずに、固定してもよい。この場合、軸受１０４Ａは、貫通していてもよいし有底筒状に形成してもよい。第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４は、透明なプラスティック材、樹脂材またはガラス材等の透明な部材によって、形成することができる。

【0041】

第１レイヤー１０３は、第３透過領域３０１を有する。図３及び図４に示すように、第３透過領域３０１は、第１レイヤー１０３の外周縁側にＣ環状に形成される。第３透過領域３０１は、第１レイヤー１０３の他方面１０３ａ（光路に於ける上流側）から一方面１０３ｂ（光路における下流側）に亘って形成される（図６参照）。そして、第３透過領域３０１は、第１レイヤー１０３を形成する透明な部材によって形成され、励起光源７０から出射される励起光をはじめとする可視光を透過することができる。

【0042】

第１レイヤー１０３は、第１反射領域３０２を有する。第１反射領域３０２は、第１レイヤー１０３の一方面１０３ｂの外周縁側に形成される（図６及び図７参照）。そして、第１反射領域３０２は、図３及び図４に示す青色波長帯域光の反射領域３０２ａの一方面に位置し、円弧状に形成される。第１反射領域３０２は、例えば、光を反射するミラーにより形成することができる。なお、第１反射領域３０２は、第１レイヤー１０３の他方面１０３ａ（反射領域３０２ａ）に形成することもできる。第３透過領域３０１及び第１反射領域３０２は、第１レイヤー１０３の略同半径位置において周方向に並設される。

【0043】

第１レイヤー１０３は、蛍光体領域３０３を有する。図３及び図４に示すように、蛍光体領域３０３は、第１レイヤー１０３の他方面１０３ａの第３透過領域３０１の内側に、Ｃ環状に形成される。蛍光体領域３０３は、第１レイヤー１０３の他方面１０３ａに形成された反射面３０３－１上に設けられる。反射面３０３－１は、励起光及び蛍光光を反射することができる。蛍光体領域３０３は、第１蛍光体領域３０３ａ及び第２蛍光体領域３０３ｂを有する。第１蛍光体領域３０３ａ及び第２蛍光体領域３０３ｂは、蛍光体領域３０３を夫々の領域に周方向に分割するように形成され、夫々異なった蛍光発光特性を有する。第１蛍光体領域３０３ａは、励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）が照射されると、赤色波長帯域光を蛍光発光する。第２蛍光体領域３０３ｂは、励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）が照射されると、緑色波長帯域光を蛍光発光する。

【0044】

第１レイヤー１０３は、拡散透過領域３０４（第２透過領域）を有する。図３及び図４に示すように、拡散透過領域３０４は、第１レイヤー１０３の他方面１０３ａの反射領域３０２ａの内側に、円弧状に形成され、蛍光体領域３０３と周方向に並設する。拡散透過領域３０４は、励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）を拡散透過する。なお、拡散透過領域３０４は、プラスティック材、透明樹脂またはガラス材により形成することができる。なお、拡散透過領域３０４は第２レイヤー１０４に形成してもよい。

【0045】

第１レイヤー１０３は、回転板中央部３０５を有する。回転板中央部３０５は、第１レイヤー１０３の蛍光体領域３０３及び拡散透過領域３０４よりも内側中央に形成される。第１レイヤー１０３は、回転板中央部３０５を金属により形成することも、透明な部材により形成することもできる。第１レイヤー１０３を金属等の透光性を有さない材料で形成した場合、第３透過領域３０１は、透光性を有する別部材により構成することができる。

【0046】

第２レイヤー１０４は、第１透過領域４０１を有する。図３及び図５に示すように、第１透過領域４０１は、第２レイヤー１０４の外周縁側に円弧状に形成される。なお、第１透過領域４０１は、後述する第２レイヤー中央部４０３と一体に連設されており、図５に示す１点鎖線は、第１透過領域４０１及び第２レイヤー中央部４０３の境界を示す。また、第１透過領域４０１は、第２レイヤー１０４の他方面１０４ａ及び一方面１０４ｂに亘って形成される。そして、第１透過領域４０１は、励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）と、励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）が蛍光体領域３０３に照射されることによって蛍光発光する蛍光光と、を透過することができる。

【0047】

第２レイヤー１０４は、ダイクロイックミラー領域４０２を有する。図３及び図５に示すように、ダイクロイックミラー領域４０２は、第２レイヤー１０４の他方面１０４ａの外周縁側にＣ環状に形成される。ダイクロイックミラー領域４０２は、第１透過領域４０１と周方向に並設する。また、第１透過領域４０１は、第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４を重ねた状態の平面視において、第１反射領域３０２及び拡散透過領域３０４と径方向の位置が重なるように配置される。そして、ダイクロイックミラー領域４０２は、第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４を重ねた状態の平面視において、第３透過領域３０１及び蛍光体領域３０３と径方向の位置が重なるように配置される。ダイクロイックミラー領域４０２は、励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）を反射し、励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）が蛍光体領域３０３に照射されることによって蛍光発光する蛍光光を透過する特性を有する。ダイクロイックミラー領域４０２は、例えば、ダイクロイックフィルタにより形成することができる。

【0048】

第２レイヤー１０４は、第２レイヤー中央部４０３を有する。第２レイヤー中央部４０３は、第２レイヤー１０４の第１透過領域４０１及びダイクロイックミラー領域４０２よりも内側に形成される。第２レイヤー１０４は、第２レイヤー中央部４０３を金属により形成することも、透明な部材により形成することもできる。第２レイヤー１０４を金属等の透光性を有さない材料で形成した場合、第１透過領域４０１は、透光性を有する別部材により構成することができる。

【0049】

蛍光体ホイール装置１００が備える反射ミラー１０２は、図６及び図７に示すように、第１レイヤー１０３の一方面１０３ｂ側で、且つ励起光源７０とモータ１１０との間に配置される。そして、反射ミラー１０２は、第１レイヤー１０３の一方面１０３ｂ側に、反射面を形成する。

【0050】

次に、蛍光体ホイール装置１００の動作について、図６及び図７を用いて説明する。励起光源７０から出射された励起光（青色波長帯域光）は、蛍光体ホイール装置１００の第１レイヤー１０３に照射される。このとき、蛍光体ホイール装置１００の蛍光体ホイール１０１（第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４）は、モータ１１０により、モータ軸１１０ａを中心として回転している。このとき、第３透過領域３０１及び蛍光体領域３０３と、第１反射領域３０２及び拡散透過領域３０４と、の境界Ｂ１及び境界Ｂ２は、平面視において、夫々、ダイクロイックミラー領域４０２と第１透過領域４０１との境界Ｂ３及び境界Ｂ４と一致させながら、同角速度で同期して回転する（図３参照）。第１レイヤー１０３に照射された励起光は、第１レイヤー１０３の一方面１０３ｂの第３透過領域３０１又は第１反射領域３０２に、斜め方向（非垂直方向）から時分割で入射し、照射される。

【0051】

第１レイヤー１０３の第３透過領域３０１に照射される励起光を第１励起光とすると、第１励起光の光路は、図６に示すような光路となる。まず、第１励起光は、空気中から第１レイヤー１０３の第３透過領域３０１に入射するため、屈折する。第３透過領域３０１に入射することにより屈折した第１励起光は、第３透過領域３０１を透過し、第１レイヤー１０３の他方面１０３ａより空気中に出射されるため、屈折する。第３透過領域３０１から空気中に出射された第１励起光は、空気中を通過した後、第２レイヤー１０４の一方面１０４ｂに斜め方向（非垂直方向）から入射する。ここで、第２レイヤー１０４は、透明な部材により形成されている。従って、第１励起光は、第２レイヤー１０４に入射することにより屈折する。第２レイヤー１０４に入射した第１励起光は、第２レイヤー１０４の内部を透過し、ダイクロイックミラー領域４０２により反射され、再度第２レイヤー１０４の内部を透過した後、第２レイヤー１０４の一方面１０４ｂから空気中に出射される。第２レイヤー１０４の一方面１０４ｂから空気中に出射された第１励起光は、屈折した後、空気中を通過し、第１レイヤー１０３の蛍光体領域３０３に照射される。

【0052】

蛍光体領域３０３は、第１励起光が照射されることにより、蛍光光を発光する。蛍光体領域３０３により主として垂直方向（モータ軸１１０ａの軸線方向）に発光された蛍光光は、第２レイヤー１０４の一方面１０４ｂに入射する。そして、第２レイヤー１０４の一方面１０４ｂに入射した蛍光光は、第２レイヤー１０４の内部及びダイクロイックミラー領域４０２を順に透過する。ダイクロイックミラー領域４０２を透過した蛍光光は、第１蛍光体領域３０３ａに第１励起光が照射された場合の赤色波長帯域光又は第２蛍光体領域３０３ｂに第１励起光が照射された場合の緑色波長帯域光として、集光レンズ群１１１により集光された後、導光装置１７５に入射する。

【0053】

第１レイヤー１０３の第１反射領域３０２に照射される励起光を第２励起光とすると、第２励起光の光路は、図７に示すような光路となる。まず、第２励起光は、第１レイヤー１０３の第１反射領域３０２に照射され、反射ミラー１０２に向けて反射される。反射ミラー１０２に入射した第２励起光は、反射ミラー１０２により反射され、第１レイヤー１０３の一方面１０３ｂに垂直に入射する。第１レイヤー１０３に入射した第２励起光は、第１レイヤー１０３の内部を透過した後、拡散透過領域３０４に入射し、拡散される。次に、拡散透過領域３０４により拡散された第２励起光は、第２レイヤー１０４の一方面１０４ｂに入射し、第２レイヤー１０４の内部を透過した後、第２レイヤー１０４の他方面１０４ａより出射される。第２レイヤー１０４の他方面１０４ａより出射した第２励起光は、青色波長帯域光として、集光レンズ群１１１により集光された後、導光装置１７５に入射する。

【0054】

本実施形態は、励起光に２通りの光路を持たせることにより、簡易な構成で励起光及び蛍光光を出射する蛍光体ホイール装置１００を構成できる。また、蛍光体領域３０３に励起光（第１励起光）が照射されると、励起光（第１励起光）の入射方向と逆方向に強い蛍光光を発光する。本実施形態は、第２レイヤー１０４のダイクロイックミラー領域４０２により反射させてから蛍光体領域３０３に照射し、励起光（第１励起光）の入射方向（第２レイヤー１０４から第１レイヤー１０３に向かう方向）と逆方向（第１レイヤー１０３から第２レイヤー１０４に向かう方向）に発光した蛍光光を利用するものである。さらに、蛍光体領域３０３に入射して蛍光体領域３０３を励起しなかった励起光は、反射面３０３－１で反射されるため、再び蛍光体領域３０３の励起光とすることができる。そして、励起光が第２レイヤー１０４側に一部が反射しても、ダイクロイックミラー領域４０２により再度、蛍光体領域３０３側へ反射することができる。従って、本実施形態の蛍光体ホイール装置１００は、高い蛍光発光効率を発揮することができる。

【0055】

なお、本実施形態の第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４は、蛍光体領域３０３及び拡散透過領域３０４を内包した１つの部材でもよい。また、第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４は、接した状態で、モータ１１０により同期回転してもよい。そして、第３透過領域３０１及び第１透過領域４０１は、部材を配置せずに円弧状に切欠いた構成としてもよい。

【0056】

（変形例１）
次に、本発明の変形例１を説明する。なお、本変形例の説明において、前述の実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。本変形例は、蛍光体ホイール１０１（第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４）をモータ１１０により回転させる構成に替えて、板部材（レイヤー）を用いた蛍光体装置とするものである。

【0057】

本変形例は、蛍光体ホイール１０１（第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４）に替えて、固定された３枚の板部材を用いる。そして、励起光源７０は、蛍光光（赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光）の励起光の光源となる青色レーザダイオード７１から構成される第１光源群及び青色波長帯域光の光源となる青色レーザダイオード７１から構成される第２光源群から構成することができる。なお、第１光源群から出射される励起光を第３励起光、第２光源群から出射される励起光を第４励起光として、説明する。

【0058】

３枚の板部材のうち、２枚の板部材（第１板部材及び第２板部材）には、第１板部材（図６の第１レイヤー１０３の右側一部に相当）に、第１励起光を透過させる透過部（第３透過領域３０１に相当）及び第１励起光により蛍光光を発光する蛍光体領域（蛍光体領域３０３に相当）を形成し、第２板部材に、第３励起光を反射し蛍光光を透過させる反射透過部（ダイクロイックミラー領域４０２に相当）を形成する。本変形例において、第３励起光は、第１板部材の透過部を透過し、第２板部材の反射透過部に反射された後に、第１板部材の蛍光体領域に照射される。第１板部材の蛍光体領域に第３励起光が照射されることで、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光等の蛍光光が発光される。従って、本変形例は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光等の蛍光光を出射することができる。なお、第１板部材及び第２板部材は、前述の実施形態における第１レイヤー１０３及び第２レイヤー１０４と同様に平行に配置することができる。

【0059】

３枚の板部材のうち、残りの１枚の板部材（図６の第１レイヤー１０３の左側一部に相当する第３板部材）には、第４励起光を反射する反射部（第１反射領域３０２に相当）と第４励起光を拡散透過させる拡散透過部（拡散透過領域３０４に相当）を形成することで、反射部で反射させた第４励起光を反射ミラー１０２で反射させ、拡散透過部に照射及び透過させることができる。これにより、本変形例は、青色波長帯域光を出射することができる。

【0060】

本変形例は、第１板部材及び第２板部材は、厚板状の１枚の板部材とすることもできる。その場合、該１枚の板部材は、第３励起光及び蛍光光を透過させる透過部、第３励起光を反射し蛍光光を透過する反射透過部及び第３励起光により蛍光光を発光する蛍光体を有する。該１枚の板部材は、第１励起光を透過部に斜め方向（非垂直方向）から入射させ、透過部を透過させる。そして、該１枚の板部材は、第３励起光を反射透過部により反射させ、蛍光体に照射することにより、蛍光光を発光することができる。

【0061】

即ち、１枚の板部材の場合、第1の領域と第２の領域の何れにおいても、励起光と蛍光光とを透過する透過部が基材となる。基材の第１の領域には、この基材を基準として、励起光が入射する一方面側に、励起光により励起されて蛍光光を発光する蛍光体領域（３０３）が形成される。そして、基材の他方面側に、励起光を反射して蛍光光を透過する反射透過部（４０２）が設けられる。基材の第２の領域には、この基材を基準として、励起光が入射する一方面側に、励起光を反射する反射部（３０２）が設けられる。そして、基材の他方面側に、励起光を拡散透過する拡散透過部（３０４）が形成される。また、反射部（３０２）で反射された励起光を反射して拡散透過部（３０４）に導く反射ミラー１０２を備える。

【0062】

さらに、本変形例の蛍光体装置は、第３板部材に反射部を設けず、かつ反射ミラー１０２を備えずに、第４励起光を直接拡散透過させる拡散透過部を形成した構成とすることもできる。この場合、第４励起光を第３板部材の拡散透過部を透過させることで、青色波長帯域光を出射する。

【0063】

（変形例２）
次に、本発明の変形例２を説明する。なお、本変形例の説明において、前述の実施形態、変形例１と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。本変形例は、第１レイヤー１０３を外周縁から軸受１０３Ａに向かって傾斜し、図６の導光装置１７５側へ凸状（略円錐状）に形成するものである。この構成により、蛍光体領域３０３は傾斜面に形成されることになる。蛍光体領域３０３が傾斜することにより、ダイクロイックミラー領域４０２から反射された第１励起光を、より垂直に近い角度で入射させることができる。なお、本変形例は、第１レイヤー１０３を外周縁から軸受１０３Ａに向かって傾斜し導光装置１７５側を窪ませた凹状（略凹円錐状）に形成してもよい。

【0064】

以上、本発明の実施形態によれば、蛍光体ホイール装置１００は、励起光を出射する励起光源７０と、励起光を透過する第３透過領域３０１、励起光を反射する第１反射領域３０２及び励起光により励起されて蛍光光を発光する蛍光体領域３０３を有する第１レイヤー１０３と、励起光を反射する反射ミラー１０２と、を備え、励起光源７０から第３透過領域３０１に照射された励起光である第１励起光は、蛍光体領域３０３に照射され、励起光源７０から第１反射領域３０２に照射された励起光である第２励起光は、反射ミラー１０２に反射され、第３透過領域３０１に入射する。

【0065】

これにより、蛍光体ホイール装置１００の構成は、シンプルでありながら、励起光を蛍光発光に用いる場合と、拡散透過させる場合で２つの光路とすることができる。この２つの光路により、高い蛍光発光効率を発揮する蛍光体ホイール装置１００を構成することができる。なお、本構成は、１つの励起光を用いて、少なくとも２つの波長帯域の光を出射できる。

【0066】

また、第１レイヤー１０３は、拡散透過領域３０４を有し、拡散透過領域３０４は、反射ミラー１０２に反射された第２励起光を拡散し、第１反射領域３０２及び拡散透過領域３０４は、第１レイヤー１０３上において径方向に位置が異なるように設けられる。これにより、反射ミラー１０２に反射された第２励起光を拡散することができる。さらに、反射ミラー１０２により、第１反射領域３０２と拡散透過領域３０４を回転板上において径方向に位置が異なるように設けることができるため、第１反射領域３０２と拡散透過領域３０４のレイアウトの幅が広がる。

【0067】

また、拡散透過領域３０４は、第１レイヤー１０３の一方面（他方面１０３ａ）側に形成され、第１反射領域３０２は、第１レイヤー１０３の他方面（一方面１０３ｂ）側に形成され、反射ミラー１０２は、第１レイヤー１０３の他方面（一方面１０３ｂ）側に形成される。これにより、第１レイヤー１０３の第３透過領域３０１を透過した第２励起光を拡散することができる。また、第１反射領域３０２及び拡散透過領域３０４が第１レイヤー１０３の異なる面に形成されるため、第１反射領域３０２及び拡散透過領域３０４の形状又はレイアウトの幅が広がる。

【0068】

また、蛍光体領域３０３は、第１蛍光体領域３０３ａと、励起光により励起される蛍光光の波長帯域が第１蛍光体領域３０３ａと異なる第２蛍光体領域３０３ｂと、を有する。これにより、１つの励起光から、少なくとも３種類の波長帯域の光を作成できる。

【0069】

また、第１レイヤー１０３と重なり合う第２レイヤー１０４を備え、第２レイヤー１０４は、励起光及び蛍光光を透過する第１透過領域４０１と、第１励起光を蛍光体領域３０３へ反射し、蛍光光を透過するダイクロイックミラー領域４０２と、を有する。これにより、第１励起光を第２レイヤー１０４から第１レイヤー１０３に向かって蛍光体領域３０３に照射し、第１レイヤー１０３から第２レイヤー１０４に向かって発光した蛍光光を利用することができるため、蛍光発光効率の高い構成となる。

【0070】

また、蛍光体領域３０３及び拡散透過領域３０４は周方向に並設される。これにより、第１レイヤー１０３を回転させ、励起光を時分割で第１励起光又は第２励起光に切り替えることができる。

【0071】

また、投影装置１０は、上記蛍光体ホイール装置１００を備える光源装置６０を備える。これにより、簡易な構成の光源装置６０及び投影装置１０を提供することができる。

【0072】

また、蛍光体装置は、励起光を出射する励起光源７０と、励起光により蛍光光を発光する板部材と、を備え、板部材は、励起光により励起されて蛍光光を発光する蛍光体領域及び励起光を透過する透過部を有する第１板部材と、励起光を反射し蛍光光を透過する反射透過部を有する第２板部材と、を含み、励起光は、第１板部材の透過部を透過して反射透過部で反射された後、蛍光体領域に照射され、蛍光光は、反射透過部を透過する。これにより、モータ１１０を用いなくとも、高い蛍光発光効率を有する蛍光体装置を提供できる。さらに、モータ１１０を用いない分、省電力化を図ることができる。

【0073】

また、蛍光体装置は、励起光を出射する励起光源７０と、励起光により励起されて蛍光光を発光する蛍光体領域及び励起光を反射し蛍光光を透過する反射透過部を有する板部材と、を備え、励起光は、板部材に対して斜め方向から入射し、反射透過部で反射された後、蛍光体領域に照射され、蛍光光は、反射透過部を透過する。これにより、板部材が１枚であっても、基板に対する励起光の入射角度を非垂直とすれば、励起光を反射透過領域に反射させた後に、蛍光体に照射できる。

【0074】

また、光源装置６０は、上記蛍光体装置と、励起光を反射する反射部及び励起光を拡散透過する拡散透過部を有する板部材と、反射部に反射された励起光を反射して拡散透過部に導く反射ミラー１０２と、を備える。これにより、励起光を反射部で反射させた後に入射させることができるため、板部材のレイアウトの幅が広がる。

【0075】

また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0076】

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］励起光を出射する励起光源と、
前記励起光を透過する透過領域、前記励起光を反射するダイクロイックミラー領域及び第１反射領域、及び前記励起光により励起されて蛍光光を発光する蛍光体領域、を有する回転板と、
前記励起光を反射する反射ミラーと、
を備え、
前記透過領域と前記蛍光体領域とは、前記ダイクロイックミラー領域と重なる位置に配置され、
前記ダイクロイックミラー領域と前記第１反射領域とは、互いに周方向の異なる位置に配置されることを特徴とする蛍光体ホイール装置。
［２］前記透過領域は、第１透過領域と第３透過領域とを含み、
前記ダイクロイックミラー領域と重なる位置に配置される前記透過領域は、前記第３透過領域であることを特徴とする前記［１］に記載の蛍光体ホイール装置。
［３］前記第３透過領域に照射された前記励起光は、前記第３透過領域を透過して前記ダイクロイックミラー領域で反射された後、前記蛍光体領域に照射され、
前記第１反射領域に照射された前記励起光は、前記第１反射領域で反射された後、前記反射ミラーで反射され、前記第１透過領域に入射することを特徴とする前記［２］に記載の蛍光体ホイール装置。
［４］前記回転板は、第１レイヤーと、前記第１レイヤーと重なり合う第２レイヤーと、を有し、
前記第２レイヤーは、前記第１透過領域と前記ダイクロイックミラー領域とを有し、
前記ダイクロイックミラー領域は、前記蛍光光を透過することを特徴とする前記［２］又は前記［３］に記載の蛍光体ホイール装置。
［５］前記回転板は、第２透過領域を有し、
前記第２透過領域は拡散透過領域であり、
前記拡散透過領域は、前記反射ミラーで反射された前記励起光を拡散透過し、
前記第１反射領域と前記拡散透過領域とは、前記回転板上において径方向の位置が異なるように設けられることを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れかに記載の蛍光体ホイール装置。
［６］前記第１反射領域は、前記回転板の一方面側に形成され、
前記反射ミラーは、前記回転板の前記一方面側に配置されることを特徴とする前記［１］乃至前記［５］の何れかに記載の蛍光体ホイール装置。
［７］前記蛍光体領域は、
第１蛍光体領域と、
前記励起光により励起される前記蛍光光の波長帯域が前記第１蛍光体領域と異なる第２蛍光体領域と、
を有することを特徴とする前記［１］乃至前記［６］の何れかに記載の蛍光体ホイール装置。
［８］前記蛍光体領域及び前記拡散透過領域は周方向に並設されることを特徴とする前記［５］に記載の蛍光体ホイール装置。
［９］前記回転板は、外周縁側から中心側に向かって凸状の傾斜面が形成されており、
前記蛍光体領域は前記傾斜面に形成されることを特徴とする前記［１］乃至前記［８］の何れかに記載の蛍光体ホイール装置。
［１０］前記［１］乃至前記［９］の何れかに記載の蛍光体ホイール装置を備え、
前記励起光源は、半導体発光素子により構成され、前記励起光とされる青色波長帯域光を出射し、
前記蛍光体領域は、前記励起光が照射されることにより、赤色波長帯域光又は緑色波長帯域光を発光することを特徴とする光源装置。
［１１］前記［１０］に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
前記表示素子及び前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。
［１２］励起光を出射する励起光源と、
前記励起光により励起されて蛍光光を発光する蛍光体領域、前記励起光と前記蛍光光とを透過する透過領域、及び前記励起光を反射して前記蛍光光を透過するダイクロイックミラー領域、を有するレイヤーと、
を備えることを特徴とする蛍光体装置。
［１３］励起光を出射する励起光源と、
前記励起光を反射する反射領域及び前記励起光を拡散透過する拡散透過領域を有するレイヤーと、
前記反射領域で反射された前記励起光を反射して前記拡散透過領域に導く反射ミラーと、
を備えることを特徴とする光源装置。
［１４］青色波長帯域からなる励起光を出射する励起光源と、
所定の軸を中心に回転するように構成されるとともに前記励起光源から出射される前記励起光の光路上に配置されることにより、前記所定の軸を中心にした回転に伴って前記励起光が照射される領域が可変する回転板と、
前記励起光を反射する反射ミラーと、
を備え、
前記回転板は、前記所定の軸に対して傾いた方向から前記励起光が照射されるように配置されるとともに、前記光路における上流側に位置する第１レイヤーと下流側に位置する第２レイヤーとを有し、
前記第２レイヤーには、青色波長帯域の光を反射するとともに緑色波長帯域の光を透過するダイクロイックミラー領域と、青色波長帯域の光と緑色波長帯域の光をともに透過する第１透過領域とが、前記回転板が回転した際に互いに異なるタイミングで前記励起光の照射位置に近づくように設けられており、
前記第１レイヤーには、照射された前記励起光を前記反射ミラーに向けて反射させる第１反射領域と前記反射ミラーから反射されてきた前記励起光を前記第２レイヤーに向けて透過させる第２透過領域とが、前記第１透過領域と重なる位置に設けられており、且つ、照射された前記励起光を前記ダイクロイックミラー領域に向けて透過させる第３透過領域と前記ダイクロイックミラー領域で反射された前記励起光に基づいて緑色波長帯域からなる蛍光光を出射する蛍光体領域とが、前記ダイクロイックミラー領域と重なる位置に設けられている、
ことを特徴とする光源装置。

【符号の説明】

【0077】

１０ 投影装置 １２ 正面パネル
１３ 背面パネル １４ 右側パネル
１５ 左側パネル １７ 排気孔
１８ 吸気孔 ２１ 入出力コネクタ部
２２ 入出力インターフェース ２３ 画像変換部
２４ 表示エンコーダ ２５ ビデオＲＡＭ
２６ 表示駆動部 ３１ 画像圧縮／伸長部
３２ メモリカード ３５ Ｉｒ受信部
３６ Ｉｒ処理部 ３７ キー／インジケータ部
３８ 制御部 ４１ 光源制御回路
４３ 冷却ファン駆動制御回路 ４５ レンズモータ
４７ 音声処理部 ４８ スピーカ
５１ 表示素子 ６０ 光源装置
７０ 励起光源 ７１ 青色レーザダイオード
７２ 集光レンズ ７３ コリメータレンズ
１００ 蛍光体ホイール装置
１０１ 蛍光体ホイール １０２ 反射ミラー
１０３ 第１レイヤー １０３Ａ 軸受
１０３ａ 他方面 １０３ｂ 一方面
１０４ 第２レイヤー １０４Ａ 軸受
１０４ａ 他方面 １０４ｂ 一方面
１１０ モータ １１０ａ モータ軸
１１１ 集光レンズ群 １７０ 光源側光学系
１７５ 導光装置 １７８ 集光レンズ
１８１ 光軸変換ミラー １８３ 集光レンズ
１８５ 照射ミラー １９０ ヒートシンク
１９５ コンデンサレンズ ２２０ 投影光学系
２２５ 固定レンズ群 ２３５ 可動レンズ群
２４１ 制御回路基板 ２６１ 冷却ファン
３０１ 第３透過領域 ３０２ 第１反射領域
３０２ａ 反射領域 ３０３ 蛍光体領域
３０３－１ 反射面 ３０３ａ 第１蛍光体領域
３０３ｂ 第２蛍光体領域 ３０４ 拡散透過領域
３０５ 第１レイヤー中央部 ４０１ 第１透過領域
４０２ ダイクロイックミラー領域 ４０３ 第２レイヤー中央部
Ｂ１～Ｂ４ 境界

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】