专利名称：光源装置以及投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源装置以及投影仪。
背景技术：
目前，作为图像投影装置的数据投影仪被较多使用，该图像投影装置将个人计算机的画面和视频图像、以及存储卡等所存储的基于图像数据的图像等投影于屏幕。该投影仪使从光源射出的光聚光于被称为DMD (数字微镜器件)的微镜显示元件或者液晶板，而在屏幕上显示彩色图像。而且，随着个人计算机和DVD播放器等映像设备的普及，投影仪的用途从业务用演示扩大到家庭用。在这样的投影仪中，以往主流是将高亮度的放电灯作为光源，但近年较多地开发和提出使用激光二极管等半导体发光元件作为光源。例如，提出如下的光源装置以及具有该光源装置的投影仪，该光源装置具有激励光源，射出基于激光二极管的蓝色波段光；荧光轮(旋转板)，具有吸收从该激励光源射出的光而转换为可见光的荧光体的层，并由马达旋转驱动。但是，由于在该荧光轮上照射光能量大的激励光，因此在长时间使用的情况下，当在荧光轮上的被激励光照射的区域中产生偏光时，有时荧光体的劣化速度局部地加快，结果在荧光体上产生色斑。因此，在如下所述的例如日本特开2006-98979公报中，公开了一种根据荧光轮的旋转状态来控制灯的点亮动作的投影仪。但是，上述投影仪是当荧光轮不旋转时则不进行灯的点亮的装置，而不是基于使用区域的偏光来抑制老化导致的荧光体的劣化、色斑等的发生的装置。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的现有技术的问题点而做出的，其目的在于提供一种光源装置和投影仪；该光源装置通过适当管理并改变荧光轮上的光线的照射范围，由此抑制荧光体的局部的劣化，能够长期发出鲜明且稳定的颜色的光；该投影仪能够投影出鲜明的图像。本发明的第1技术方案的光源装置具有以下部分荧光轮，荧光体层配置成圆周状；驱动装置，使该荧光轮旋转；光源，向上述荧光轮的上述荧光体层照射激励光；照射控制单元，控制上述光源的点亮定时；照射时间累计单元，将上述光源向上述荧光轮的激励光照射时间，按照上述荧光轮的多个规定区域的每一个进行分割并进行累计；累计时间存储单元，存储由该照射时间累计单元所累计的每个上述规定区域的照射时间；以及照射范围控制单元，基于该累计时间存储单元所存储的各上述规定区域的累计时间，使激励光照射上述荧光轮的多个规定区域的时间均等化。本发明的第2技术方案的投影仪具有以下部分上述光源装置；显示元件；将光从上述光源装置导光到上述显示元件的光源侧光学系统以及导光光学系统；投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像投影到屏幕上；以及投影仪控制单元，控制上述光源装置和显示元件。并且，本发明的第3技术方案的投影仪具有以下部分红色光源，发出红色波段光；蓝色光源，发出蓝色波段光；激励光源，发出激励光；荧光轮，接受来自该激励光源的激励光而发出绿色波段光的荧光体层配置成圆周状；光源侧光学系统，使上述红色波段光、上述蓝色波段光和上述绿色波段光聚光在同一光路上；使上述荧光轮旋转的驱动装置；照射控制单元，使上述红色波段光、上述蓝色波段光和上述绿色波段光依次发光；照射时间累计单元，将上述激励光源向上述荧光轮的激励光照射时间，按照上述荧光轮的多个规定区域的每一个进行分割并进行累计；累计时间存储单元，存储由该照射时间累计单元所累计的每个上述规定区域的照射时间；以及照射范围控制单元，基于该累计时间存储单元所存储的各上述规定区域的累计时间，使激励光照射上述荧光轮的多个规定区域的时间均等化。
图1是表示本发明的实施方式的投影仪的外观立体图。图2是表示本发明的实施方式的投影仪的内部构造的俯视示意图。图3是表示本发明的实施方式的投影仪的功能框的图。图4是关于本发明的实施方式的投影仪的投影处理的概略电路框图。图5是表示本发明的实施方式的投影仪的荧光轮的照射范围分割方案的一例的说明图。图6是关于本发明的实施方式的荧光轮的照射时间管理数据和照射范围数据的说明图。图7是表示对本发明的实施方式的投影仪的荧光轮的照射范围进行控制的流程的流程图
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是投影仪10的外观立体图。另外，在本实施方式中，投影仪10中的所谓左右表示相对于投影方向的左右方向，所谓前后表示相对于投影仪10的屏幕侧方向以及光束的前进方向的前后方向。而且，如图1所示，投影仪10为大致长方体形状，在成为投影仪框体的前方侧板的正面板12的侧方，具有覆盖投影口的透镜盖19，并且在该正面板12上设置有多个吸气孔 18。并且，虽然未图示，但具备接收来自遥控器的控制信号的Ir接收部。此外，在框体的上面板11上设置有键/指示器部37，在该键/指示器部37配置有电源开关键和对电源的导通或者截止进行通知的电力指示器、切换投影的导通和截止的投影开关键、以及在光源单元、显示元件或控制电路等过热时进行通知的过热指示器等键和指不器。在框体的背面，在背面板上设置有输入输出连接部以及电源适配器连接盘等各种端子20，该输入输出连接部设置有USB端子以及图像信号输入用的D-SUB端子、S端子、RCA
端子等。在背面板上形成有多个吸气孔。另外，在未图示的作为框体侧板的右侧板以及图 1所示的侧板即左侧板15上，分别形成有多个排气孔17。在左侧板15的背面板附近的角部也形成有吸气孔18。并且，在未图示的下面板上的正面、背面、左侧以及右侧板的附近也形成有多个吸气孔或者排气孔。接下来，对该投影仪10的内部构造进行说明。图2是表示投影仪10的内部构造的俯视示意图。如图2所示，投影仪10在右侧板14附近具有控制电路基板Ml。该控制电路基板241具有电源电路模块和光源控制模块等。另外，投影仪10在控制电路基板Ml的侧方、即在投影仪框体的大致中央部分具有光源单元60。并且，投影仪10在光源单元60和左侧板15之间具有光学系统单元160。光源单元60具有激励光照射装置70，配置于投影仪框体的左右方向的大致中央部分，并配置在背面板13附近；荧光发光装置100，配置在从该激励光照射装置70射出的光束的光轴上，并配置在正面板12附近；蓝色光源装置300，以与从该荧光发光装置100射出的光束平行的方式配置于正面板12附近；红色光源装置120，配置在激励光照射装置70 和荧光发光装置100之间；以及光源侧光学系统140，以来自荧光发光装置100的射出光、 来自红色光源装置120的射出光以及来自蓝色光源装置300的射出光的光轴分别成为同一光轴的方式进行转换，并将各色光聚光于作为规定的一个面的光隧175的入射口。激励光照射装置70具有激励光源71，被配置为光轴与背面板13平行；反射镜群 75，将来自激励光源71的射出光的光轴向正面板12方向进行90度转换；聚光透镜78，将由反射镜群75反射的、来自激励光源71的射出光进行聚光；以及降温装置81，配置在激励光源71和右侧板14之间。激励光源71将3行8列合计M个蓝色激光二极管排列成矩阵状，在各蓝色激光二极管的光轴上，分别配置有将来自各蓝色激光二极管的射出光转换为平行光的聚光透镜、 即准直透镜73。并且，反射镜群75将多个反射镜排列成阶梯状，将从激励光源71射出的光束的截面积向一个方向缩小而向聚光透镜78射出。在降温装置81和背面板13之间配置有冷却风扇沈1，通过该冷却风扇261和降温装置81来冷却激励光源71。并且，在反射镜群75和背面板13之间也配置有冷却风扇沈1，通过该冷却风扇 261来冷却反射镜群75和聚光透镜78。荧光发光装置100具有荧光轮101，被配置为与正面板12平行，即被配置为与来自激励光照射装置70的射出光的光轴正交；轮马达110，旋转驱动该荧光轮101 ；以及聚光透镜群111，使从荧光轮101向背面板13方向射出的光束聚光。荧光轮101为圆板状的金属基体材料。在荧光轮101上，将来自激励光源71的射出光作为激励光而射出绿色波段的荧光发光光的环状的荧光发光区域被形成为凹部，荧光轮101作为接受激励光而进行荧光发光的荧光板起作用。此外，含有荧光发光区域的荧光轮101的激励光源71侧的表面，通过利用银蒸镀等进行镜面加工，由此形成将光进行反射的反射面，在该反射面上铺设有绿色荧光体的层。此外，荧光轮101具有为了检测出旋转的基准位置而设置的旋转基准位置101a， 该旋转基准位置IOla通过涂敷磁性体等来设置。而且，照射到荧光轮101的绿色荧光体层的、来自激励光照射装置70的射出光，对绿色荧光体层的绿色荧光体进行激励。被激励并从绿色荧光体向全方位荧光发光的光束，直接向激励光源71侧射出，或者在被荧光轮101的反射面反射之后向激励光源71侧射出。此外，未被荧光体层的荧光体吸收而照射到金属基体材料上的激励光，被反射面反射而再次入射到荧光体层，并激励荧光体。由此，荧光轮101通过将荧光轮101的凹部的表面作为反射面，由此能够提高从激励光源71射出的激励光的利用效率，能够使其更明亮地发光。另外，在被荧光轮101的反射面向荧光体层侧反射的激励光中，未被荧光体吸收而向激励光源71侧射出的激励光透射后述的第一分色镜141，荧光光被第一分色镜141反射，所以激励光不会射出到外部。而且，在轮马达110和正面板12之间配置有冷却风扇沈1，通过该冷却风扇261来冷却荧光轮101。红色光源装置120具有红色光源121和聚光透镜群125，该红色光源121被配置为光轴与激励光源71平行，该聚光透镜群125将来自红色光源121的射出光聚光。而且，该红色光源装置120被配置为，光轴与来自激励光照射装置70的射出光以及从荧光轮101射出的绿色波段光交叉。此外，红色光源121是作为发出红色波段光的半导体发光元件的红色发光二极管。并且，红色光源装置120具有配置于红色光源121的右侧板14 一侧的降温装置 130。而且，在降温装置130和正面板12之间配置有冷却风扇沈1，通过该冷却风扇261 来冷却红色光源121。蓝色光源装置300具有蓝色光源301和聚光透镜群305，该蓝色光源301被配置为与来自荧光发光装置100的射出光的光轴平行，该聚光透镜群305将来自蓝色光源301的射出光聚光。而且，该蓝色光源装置300被配置为光轴与来自红色光源装置120的射出光交叉。此外，蓝色光源301是作为发出蓝色波段光的半导体发光元件的蓝色发光二极管。并且，蓝色光源装置300具有配置于蓝色光源301的正面板12 —侧的降温装置 310。而且，在降温装置310和正面板12之间配置有冷却风扇沈1，通过该冷却风扇261 来冷却蓝色光源301。
而且，光源侧光学系统140由使红色、绿色、蓝色波段的光束聚光的聚光透镜和对各色波段的光束的光轴进行转换而使其成为同一光轴的分色镜等构成。具体来说，在光源侧光学系统140中配置有第一分色镜141，该第一分色镜141配置在从激励光照射装置70射出的蓝色波段光以及从荧光轮101射出的绿色波段光的光轴与从红色光源装置120射出的红色波段光的光轴交叉的位置上，使蓝色以及红色波段光透射，反射绿色波段光而将该绿色光的光轴向左侧板15方向进行90度转换。此外，在光源侧光学系统140中配置有第二分色镜148，该第二分色镜148配置在从蓝色光源装置300射出的蓝色波段光的光轴与从红色光源装置120射出的红色波段光的光轴交叉的位置上，使蓝色波段光透射，反射绿色以及红色波段光而使该绿色以及红色光的光轴向背面板13方向进行90度转换。而且，在第一分色镜141和第二分色镜148之间配置有聚光透镜。并且，在光隧175附近配置有将光源光聚光到光隧175的入射口的聚光透镜173。光学系统单元160由如下3个模块构成为大致U字状位于激励光照射装置70的左侧板15 —侧的照明侧模块161 ；位于背面板13和左侧板15交叉的位置附近的图像生成模块165 ；以及位于光源侧光学系统140和左侧板15之间的投影侧模块168。该照明侧模块161具有导光光学系统170的一部分，该导光光学系统170将从光源单元60射出的光源光向具有图像生成模块165的显示元件51进行导光。作为该照明侧模块161具有的导光光学系统170，具有使从光源单元60射出的光束成为强度分布均勻的光束的光隧175、将从光隧175射出的光进行聚光的聚光透镜178、 以及将从光隧175射出的光束的光轴向图像生成模块165方向转换的光轴转换镜181等。图像生成模块165，作为导光光学系统170具有使由光轴转换镜181反射的光源光聚光于显示元件51的聚光透镜183、和将透射了该聚光透镜183的光束以规定角度照射于显示元件51的照射镜185。并且，图像生成模块165具有作为显示元件51的DMD。在该显示元件51和背面板13之间配置有用于冷却显示元件51的降温装置190， 通过该降温装置190来冷却显示元件51。并且，在显示元件51的正面附近配置有作为投影侧光学系统220的聚光透镜195。投影侧模块168具有将由显示元件51反射的工作光向屏幕放射的投影侧光学系统220的透镜群。作为该投影侧光学系统220，具有内置于固定镜筒的固定透镜群225和内置于可动镜筒的可动透镜群235。这些透镜为具备变焦距功能的可变焦点型透镜，通过利用透镜马达使可动透镜群 235移动，能够进行变焦距调整和聚焦调整。接下来，使用图3的框图对投影仪10的投影仪控制机构进行说明。投影仪控制机构由控制部38、输入输出接口 22、图像转换部23、显示编码器M以及显示驱动部沈等构成。该控制部38负责投影仪10内的各电路的动作控制，由固定地存储了 CPU和各种装置等的动作程序的ROM以及作为工作存储器使用的RAM等构成。而且，通过该投影仪控制机构，从输入输出连接部21输入的各种规格的图像信号，经由输入输出接口 22、系统总线(SB)在由图像转换部23转换为统一成适合于显示的规定格式的图像信号之后，输出到显示编码器M。并且，显示编码器M在使所输入的图像信号展开存储到视频RAM25中的基础上， 从该视频RAM25的存储内容生成视频信号而输出到显示驱动部26。显示驱动部沈作为显示元件控制机构起作用，该显示元件控制机构对应于从显示编码器对输出的图像信号，以适当的帧率来驱动作为空间光调制元件(SOM)的显示元件 51。通过将从光源单元60射出的光束经由导光光学系统照射于显示元件51，由此通过显示元件51的反射光来形成光像，并经由后述的投影侧光学系统在未图示的屏幕上投影显示图像。另外，该投影侧光学系统的可动透镜群235，通过透镜马达45进行用于变焦距调整和聚焦调整的驱动。此外，图像压缩伸长部31通过ADCT以及霍夫曼编码等处理对图像信号的亮度信号以及色差信号进行数据压缩，并进行依次写入作为自由拆装的记录媒体的存储卡32中的记录处理。并且，图像压缩伸长部31在再生模式时进行如下处理读出存储于存储卡32的图像数据，将构成一系列的动态图像的各个图像数据以1帧单位进行伸长，将该图像数据经由图像转换部23输出到显示编码器24，能够基于存储于存储卡32的图像数据进行动态图像等的显示。而且，由设置于框体的上面板11的主键以及指示器等构成的键/指示器部37的操作信号，被直接送出至控制部38。来自遥控器的键操作信号由Ir接收部35接收，由Ir处理部36解调的代码信号被输出到控制部38。另外，在控制部38上经由系统总线(SB)连接有声音处理部47。 该声音处理部47具有PCM声源等声源电路，在投影模式以及再生模式时将声音数据模拟化，驱动扬声器48而使其扬声放音。此外，控制部38控制光源控制电路41，并经由该光源控制电路41分别控制光源单元60的激励光照射装置、红色光源装置以及蓝色光源装置的发光，以便从光源单元60射出图像生成时所要求的规定波段的光。并且，控制部38使冷却风扇驱动控制电路43进行基于在光源单元60等中设置的多个温度传感器的温度检测，并基于该温度检测的结果控制冷却风扇的转速。此外，控制部38还进行通过计时器等使冷却风扇驱动控制电路43在投影仪主体的电源截止后还持续冷却风扇的旋转，或者基于温度传感器的温度检测的结果使投影仪主体的电源截止等的控制。接下来，使用图4对本发明的与控制荧光轮101的照射范围的投影系统的控制相关的电路模块进行说明。在图3的功能框图中进行了说明的控制部38，具有进行投影处理的CPU即投影处理 CPU53。而且，投影处理CPU53连接有由R0M54、RAM55、EEPR0M56构成的存储器部。
此外，投影处理CPU53连接有图像转换部23，图像转换部23如上述那样通过显示编码器对、视频RAM25、显示驱动部沈来驱动作为空间光调制元件(SOM)的显示元件51。并且，投影处理CPU53经由光源控制电路41对蓝色光源301、红色光源121以及用于生成绿色光的激励光源71进行控制，投影处理CPTO3对各光源分别进行分时控制并使其发光。此外，投影处理CPU53连接有用于使轮马达110驱动的马达驱动电路，投影处理 CPU53还作为照射控制机构起作用，该照射控制机构使与荧光轮101 —体化的轮马达110以一定速度旋转，使激励光源71的光线照射于荧光轮101而生成绿色光。另外，投影处理CPTO3通过使荧光轮101以更高速度旋转，由此防止能量向荧光轮 101集中。例如，当每1帧率(例如50Hz)使荧光轮101旋转4或5圈、并以均等的时间对红色、绿色、蓝色的各色进行发光控制时，在1帧中荧光轮101被激光照射4/3圈量或5/3圈
Mo此时，在荧光轮101的特定区域中在1帧中被照射2次激光，在其以外的区域中在 1帧中照射1次。S卩，投影处理CPTO3，当使荧光轮101以一定速度旋转，并使旋转时的激光的照射定时相同时，在荧光轮101的特定区域中，与其他区域相比较照射时间成为2倍。因此，投影处理CPTO3，作为照射范围控制机构，当作为RAM55的累计时间存储机构所存储的累计时间超过规定值时，作为照射控制机构，对从通过作为旋转位置检测机构的霍尔元件52检测出旋转基准位置IOla的时刻的延迟量进行控制，而使激励光源71的点亮开始时间变化。这样，投影处理CPU53对在1帧中被激励光照射2次的荧光体层的位置进行管理并使其变化。另外，旋转位置检测机构不限于霍尔元件52，也可以使用反射型光反射器等光元件来检测配置在荧光轮101上的旋转基准位置。并且，投影处理CPU53还作为照射时间累计机构起作用，该照射时间累计机构对向荧光轮101的在1帧中被照射2次激励光的荧光体层的照射范围的照射时间进行累计。而且，投影处理CPU53还作为照射范围管理机构起作用，该照射范围管理机构用于在通过照射时间累计机构累计的时间超过了作为阈值存放存储器的ROMM所存放的阈值的情况下，使激励光在1帧中向荧光轮101照射2次的荧光体层的照射范围变化。并且，作为照射时间累计机构的投影处理CPTO3，对被分割为多个的荧光轮101的照射范围的每一个累计照射时间。即，投影处理CPU53通过作为驱动装置的轮马达110使荧光轮101以一定速度旋转驱动，检测旋转中的荧光轮101的旋转基准位置101a，从检测到旋转基准位置IOla的定时起延迟考虑了荧光轮101的转速的规定时间，而使激励光源71点亮。另外，投影仪10例如具有观赏电影等时的颜色平衡优先的低亮度模式和演示等的以明亮度优先使用的高亮度模式。投影仪10有时对应于这些模式(亮度)改变激励光源71的光强度。因此，作为照射时间累计机构的投影处理CPTO3，对应于激励光的强度对照射时间乘以光强度的系数而进行累计。荧光轮101具有涂敷磁性体等而形成的旋转基准位置101a，投影处理CPU53连接有作为用于检测该旋转基准位置IOla的旋转位置检测机构的霍尔元件52。ROMM还作为存储媒体起作用，该存储媒体存储用于投影处理的程序等，并存储能够由投影处理CPU53读取的程序。此外，R0M54还作为阈值存放存储器起作用，该阈值存放存储器预先存储向荧光轮 101的照射范围的照射时间的阈值。在RAM55中设置有工作区域，该工作区域用于对荧光轮101中的分割为多个的照射范围的各照射范围的照射时间进行管理，RAM55是存放有数据的累计时间存储机构，该数据表示应该以向在1帧中被激励光照射2次的荧光体层的照射范围的照射时间成为均等的方式进行照射的荧光轮101的照射范围。EEPR0M56是读取并保存数据的备份存储器，该数据表示在投影仪10的电源截止时RAM55的工作区域所存放的各照射范围的照射时间、以及在下次投影仪10的起动时应该照射的荧光轮101的照射范围。接下来，使用附图来说明对荧光轮101的照射范围进行管理时，用于使荧光轮101 的照射范围均等的照射范围的分割例、保存于EEPR0M56的各照射范围的照射时间的数据、 以及表示基于该数据的下次投影仪10起动时的照射范围的数据。图5是表示荧光轮101的照射范围分割方案的一例的说明图，图6是基于图5的照射范围的分割方案的与照射时间管理数据和照射范围数据相关的说明图。如图5所示，荧光轮101具有涂敷磁性体而设置的旋转基准位置101a。如上所述，荧光轮101通过投影处理CPU53而经由一体化了的轮马达110以一定速度旋转。而且，投影处理CPU53通过由霍尔元件52检测旋转基准位置101a，由此在检测到该旋转基准位置IOla的定时、或者从该定时延迟一定的规定时间而使激励光源71照射，由此能够将荧光轮101上的规定位置作为开始位置而使激励光源71照射在荧光轮101上。而且，如图5所示，在荧光轮101上作为激励光源71的照射范围，例如作为分割为 3份的照射范围而设定区域AlOlb、区域BlOlc、区域ClOld，由此投影处理CPTO3能够适当地管理各照射范围的累计照射时间。图6所示的与荧光轮101的各照射范围相关的照射时间管理数据以及指定的照射范围数据，如上所述保存于作为存储器的ΕΕΗ 0Μ56中。这些数据在投影仪10的电源截止时被保存，保存有后述的对其他区域多照射的各照射范围的照射时间、以及表示基于预先设定于ROMM的阈值时间(例如500小时)而设定的指定的照射范围的数据。而且，在该图6中，如上所述，作为激励光源71的照射范围，例如作为分割为3份的照射范围而设定区域AlOlb、区域BlOlc、区域ClOld，并且，作为荧光轮101的转速假设在 1帧中旋转4圈的情况。S卩，荧光轮101在1帧中被激光照射4/3圈量(从图5的方向观察使荧光轮101 向左旋转)，将旋转基准位置IOla作为旋转开始基准位置，在使激励光开始点亮的情况下， 每次仅区域AlOlb在1帧中被照射2次激光。
在荧光轮101的区域AlOlb中，当由于在1帧中被照射2次激励光而与其他区域相比被多照射激励光的照射时间被累计并经过了 498小时时，在电源被截止时，如图6(a) 所示，表示向区域AlOlb的照射时间为498小时的数据被保存于EEPR0M56。而且，由于向区域AlOlb的照射时间小于作为阈值时间的500小时，所以表示下次投影仪10起动时的照射范围的数据，成为表示区域AlOlb的“A”的数据。而且，当在图6 (a)的状态下起动投影仪10、并在3小时的照射时间后使投影仪10 截止时，如图6(B)所示，区域AlOlb的照射时间成为501小时，超过了作为阈值时间的500 小时，所以表示下次投影仪10起动时的照射范围的数据，成为表示被设定于区域BlOlc的 “B”的数据。S卩，投影处理CPU53在检测到旋转基准位置IOla之后使荧光轮101延迟1/3圈量的时间而照射激光。以下同样，如图6(c)至图6(e)所示，在每次各区域相对于其他区域被多照射的时间的累计照射时间超过阈值时间时，使表示下次投影仪10起动时的照射范围的数据、即指定照射范围数据变化为下一个区域。而且，如图6(e)所示，在区域ClOld的照射时间超过500小时而电源被截止时，阈值时间从500时间变为1000小时，并且表示下次投影仪10起动时的照射范围的数据，成为表示重新返回到区域AlOlb的“A”的数据。接下来，使用图7的流程图对荧光轮101的各照射范围的照射时间的管理和设定照射范围的动作的流程进行说明。投影仪10通过由使用者按下电源开关键(导通键)而执行使系统起动的系统起动处理(步骤101的“是”)。投影仪10作为系统起动处理(步骤SlOl的“是”)而执行各部分的初始化动作。具体来说，投影处理CPTO3，作为投影系统的初始化动作，执行与所连接的各种IC 之间的通信协议的确立、以及作为显示元件51的DMD、轮马达110等器件的初始化处理(步骤 S103)。而且，投影处理CPTO3，当通过初始化处理(步骤S103)确认了系统为正常时，为了使荧光轮101旋转，执行控制马达驱动电路而使轮马达110驱动的马达驱动处理(步骤 S105)。接下来，投影处理CPTO3执行如下的数据读取处理(步骤S107)读取EEPR0M56中所存放的表示各照射范围的照射时间和应该照射的荧光轮101的照射范围的数据，并使其展开到RAM55的工作区域。投影处理CPU53通过数据读取处理(步骤S107)，读取表示荧光轮101的照射范围的数据，并决定照射范围。接下来，投影处理CPTO3为了使各光源分时地点亮而设定各光源的发光定时。这里，投影处理CPTO3，以对之前设定的荧光轮101的照射范围照射激励光源71的光线的方式，执行基于霍尔元件52检测荧光轮101的旋转基准位置IOla的旋转基准位置检测处理。而且，投影处理CPTO3，通过照射控制机构延迟一定的规定时间而使激励光源71 发光，由此在执行使在1帧中被激励光照射2次的荧光体层的照射范围变化的照射范围控制处理的同时，执行光源点亮处理(步骤S109)。投影处理CPTO3，在使各光源分时地发光的同时，以能够对展开到RAM55的工作区域中的各照射范围的照射时间的数据进行更新的方式，执行如下的照射时间累计处理(步骤Sill):开始激励光源71向荧光轮101的被指定的照射范围的在1帧中被照射2次激励光的荧光体层的照射时间的累计。而且，动作中的投影仪10，通过由使用者按下电源开关键(截止键)(步骤S113的 “是”)，由此执行电源截止处理(步骤Sl 15)。具体来说，投影处理CPTO3，作为电源截止处理(步骤Sl 15)，执行所连接的各种IC 的电源截止处理和作为显示元件51的DMD、轮马达110等器件的电源截止处理。此外，投影处理CPTO3，作为投影系统的电源截止处理，执行如下的光源熄灯处理 (步骤S117)停止分时地发光的各光源的分时控制，使各光源熄灯。由此，投影处理CPTO3，停止激励光源71向荧光轮101的被指定的照射范围的光线的照射时间的累计，将所累计的照射时间写入RAM55的工作区域。接下来，投影处理CPTO3，为了使荧光轮101的旋转停止，执行控制马达驱动电路而使轮马达110的驱动停止的马达停止处理(步骤Sl 19)。接着，投影处理CPTO3执行照射范围管理处理(步骤S121)并结束处理；该照射范围管理处理为，使写入RAM55的工作区域的、表示各照射范围的照射时间和下次在1帧中被激励光照射2次的荧光体层的照射范围的数据，保存于EEPR0M56。根据以上的本实施方式，能够提供一种光源装置和投影仪，该光源装置通过使荧光轮101中的光线的照射范围适当变化，由此抑制荧光体的劣化，并长期发出鲜明且稳定的颜色的光，上述投影仪能够投影鲜明的图像。此外，在上述实施方式中，将荧光轮101的转速假设为在1帧中旋转4圈，但当然不限于该转速。例如，如上述那样，在本投影仪10具有低亮度模式和高亮度模式的投影模式的情况下，能够对应于相应模式变更光源的输出。此时，荧光轮101的转速也可以例如变更为，在低亮度模式中为4圈，在高亮度模式中为5圈。这样，即使有时由使用者随机地选择投影模式、荧光轮101的转速被变更，也与上述实施方式同样地分别累计区域AlOlb、区域BlOlc、区域ClOld的照射时间。而且，关于各区域的累计照射时间，例如在产生了区域AlOlb最多、区域ClOld最少那样的梯度时，在累计照射时间最多的区域AlOlb的累计照射时间超过了上述阈值时间的情况下，以在下次投影开始时从区域BlOlc开始被照射激光的方式调整激光的照射定时即可。这样，通过对荧光轮101的被分割为多个范围的激励光源71的照射范围的照射时间分别进行管理，由此能够以均等地照射的方式进行管理，因此能够抑制老化，并防止色斑以及颜色变化的发生。并且，通过对荧光轮101的被分割为多个范围的激励光源71的照射范围的照射时间的累计乘以对应于光强度的系数，由此能够适当地管理能量照射量。此外，由于使荧光轮101以一定速度旋转，因此通过调整激励光源71的照射开始时间，能够自由地改变照射范围。如此，在本实施方式中将照射范围分割为3份并均等地照射，但是也能够进一步细分并均等地照射。而且，通过对荧光轮101的各照射范围的照射时间进行管理，由此能够通过阈值的设定而自由改变使照射范围变化的时间。在本实施方式中，将阈值时间设定为500小时，但是也可以以更短时间进行切换而实现均等性。此外，本发明不限于以上的实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够自由地变更和改良。
权利要求
1.一种光源装置，其特征在于，具备 荧光轮，荧光体层配置成圆周状； 驱动装置，使该荧光轮旋转；光源，向上述荧光轮的上述荧光体层照射激励光； 照射控制单元，控制上述光源的点亮定时；照射时间累计单元，将上述光源向上述荧光轮的激励光照射时间，按照上述荧光轮的多个规定区域的每一个进行分割并进行累计；累计时间存储单元，存储由该照射时间累计单元所累计的每个上述规定区域的照射时间；以及照射范围控制单元，基于该累计时间存储单元所存储的各上述规定区域的累计时间， 使激励光照射上述荧光轮的多个规定区域的时间均等化。
2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还具备对设置在上述荧光轮上的旋转基准位置进行检测的旋转位置检测单元， 上述照射范围控制单元，当上述累计时间存储单元所存储的各上述规定区域的任意一个的累计时间超过规定值时，通过上述照射控制单元，基于由上述旋转位置检测单元所检测到的上述荧光轮的旋转基准位置，使上述光源的点亮开始定时变化，由此使激励光照射上述荧光轮的多个规定区域的时间均等化。
3.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，上述荧光轮在整个圆周上涂敷有同一颜色成分的荧光体。
4.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，上述照射时间累计单元，将根据激励光的强度而对照射时间乘以对应于光强度的系数的值，作为照射时间进行累计。
5.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，还具备对设置在上述荧光轮上的旋转基准位置进行检测的旋转位置检测单元， 上述驱动装置以一定速度使上述荧光轮旋转驱动，上述照射范围控制单元，从由上述旋转位置检测单元检测到旋转基准位置的时刻起延迟一定的规定时间，控制上述照射控制单元而使光源点亮。
6.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，在上述照射控制单元使来自上述光源的激励光在1帧中照射1/j期间，且上述驱动装置使上述荧光轮以每1帧率不是j的整数倍的速度旋转时，上述照射范围控制单元，基于累计时间存储单元所存储的各上述规定区域的累计时间，使激励光照射上述荧光轮的多个规定区域的时间均等化。
7.一种投影仪，其特征在于，具备 如权利要求1所述的光源装置； 显示元件；光源侧光学系统以及导光光学系统，将光从上述光源装置导光到上述显示元件； 投影侧光学系统，将从上述显示元件射出的图像投影到屏幕上；以及投影仪控制单元，控制上述光源装置和显示元件。
8.一种投影仪，其特征在于，具备 红色光源，发出红色波段光；蓝色光源，发出蓝色波段光； 激励光源，发出激励光；荧光轮，接受来自该激励光源的激励光而发出绿色波段光的荧光体层配置成圆周状； 光源侧光学系统，使上述红色波段光、上述蓝色波段光和上述绿色波段光聚光在同一光路上；驱动装置，使上述荧光轮旋转；照射控制单元，使上述红色波段光、上述蓝色波段光和上述绿色波段光依次发光； 照射时间累计单元，将上述激励光源向上述荧光轮的激励光照射时间，按照上述荧光轮的多个规定区域的每一个进行分割并进行累计；累计时间存储单元，存储由该照射时间累计单元所累计的每个上述规定区域的照射时间；以及照射范围控制单元，基于该累计时间存储单元所存储的各上述规定区域的累计时间， 使激励光照射上述荧光轮的多个规定区域的时间均等化。
9.如权利要求8所述的光源装置，其特征在于，还具备对设置在上述荧光轮上的旋转基准位置进行检测的旋转位置检测单元， 上述照射范围控制单元，当上述累计时间存储单元所存储的各上述规定区域的任意一个的累计时间超过规定值时，通过上述照射控制单元，基于由上述旋转位置检测单元所检测到的上述荧光轮的旋转基准位置，使上述光源的点亮开始定时变化，由此使激励光照射上述荧光轮的多个规定区域的时间均等化。
全文摘要
提供一种光源装置以及投影仪，该光源装置通过使荧光轮的光线的照射范围适当变化，抑制荧光体的劣化，长时间发出鲜明且稳定的颜色的光，该投影仪能够投影鲜明的图像。光源装置具有荧光轮(101)；使荧光轮(101)旋转的驱动装置；向荧光轮(101)的荧光体层照射激励光的光源；控制光源的点亮定时的照射控制单元；将激励光照射时间按照荧光轮(101)的多个规定区域的每一个进行分割并累计的照射时间累计单元；存储每个规定区域的照射时间的累计时间存储单元；照射范围控制单元，基于各规定区域的累计时间，使激励光照射荧光轮的多个规定区域的时间均等化。
文档编号G03B21/00GK102207669SQ20111007902
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者深野和靖 申请人:卡西欧计算机株式会社