JP2015141309A - 光源装置及び画像投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光体の劣化に起因する安全性の低下に対処し得る光源装置を提供する。【解決手段】本発明の光源装置Ｇは、励起光Ｐ１を発生する光源１と、光源１を駆動する光源駆動部２と、光源駆動部２を制御する制御部１７と、励起光Ｐ１により励起されて蛍光Ｇ１を発生する蛍光体６と、蛍光体６に導かれる励起光Ｐ１と蛍光体６により反射された反射励起光Ｐ１’と蛍光Ｇ１とを分離する光路分離部材と、光路分離部材で分離された反射励起光Ｐ１’により蛍光体６の劣化を検出する検出部１３とを有する。制御部１７は、検出部１３により蛍光体６の劣化が検出されたときに光源１の発光が停止されるように光源駆動部２を制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、光源装置及び画像投影装置の改良に関する。

近年、大画面のディスプレイ装置が急速に普及してきており、それらを用いた会議やプレゼンテーション、研修などが一般的になってきている。

ディスプレイとしては液晶やプラズマなど様々なものがあり、場所の広さや参加人数などによって適当なものが選択されている。なかでもスクリーン等の投影面に画像を投影して拡大表示することができる画像投影装置（プロジェクタともいう）は比較的安価で可搬性にも優れているため（即ち小型軽量で持ち運びやすいため）、最も広く普及している大画面ディスプレイと言える。

そのような背景の中で、最近ではコミュニケーションの必要な場面や状況が益々増えてきている。例えば、オフィスにおいても小さな会議室や、パーテイション等で仕切られた打合せスペースが数多く設けられ、プロジェクタを使った会議や打合せなどが頻繁に行われるようになった。

このようなプロジェクタにおいて、従来は、例えば超高圧水銀ランプなど高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であった。しかし、近年、光源として赤、緑、青の発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ等の固体発光素子を用いるための開発がなされており、多くの提案がなされている。

例えば、第１波長帯域の可視光を発生する固体発光素子と、固体発光素子から射出された第１波長帯域の可視光を第１光路と第２光路とに切り替える光路切り替え部材と、第２光路に設けられてその第１波長帯域の可視光が励起光として照射されて第２波長帯域の可視光としての蛍光を発生する蛍光体とを備えたものが知られている。

この種の光源装置を備えたプロジェクタでは、光路切り替え部材により第１波長帯域の可視光と第２波長帯域の可視光とを時分割的に生成することにより、カラー画像を投影するように構成されている（特許文献等１参照。）。

このものでは、蛍光体に固体発光素子から射出された第１波長帯域の可視光が励起光として照射されるので、高出力（ハイパワー）の励起光が蛍光体の同一箇所に連続して照射され続けると、その箇所の温度が上昇し、この温度変化に伴って、光源装置の光路に配置されているレンズ等の光学素子が熱的に損傷する等の不具合がある。

そこで、この種のプロジェクタでは、蛍光体を駆動モータにより所定の回転速度で回転させ、励起光による蛍光体の照射箇所を変化させる構成としている。しかしながら、駆動モータが故障等すると、同様の不具合が発生する可能性がある。このため、この種のプロジェクタには、駆動モータの回転速度を検出する検出部が設けられている。

この構成によれば、検出部が駆動モータの故障等を検出すると、制御部（情報処理部）によりソフトウエア的に又はハードウエア的に固体発光素子の駆動を停止でき、熱的損傷を未然に防止でき、安全性の向上に資している。

しかしながら、蛍光体が所定の回転速度で正常に回転している場合でも、蛍光体の損傷等による劣化が蛍光体そのものに存在すると、例えば、蛍光体に照射される励起光の散乱により、光路に配置されている光学素子、ひいては、そのプロジェクタに配置されている部品やモジュールに熱的損傷を与え、安全性が低下する不具合がある。

また、蛍光体に照射される励起光がそのまま固体発光素子の側に戻ると、固体発光素子そのものに損傷を与える可能性もある。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、蛍光体の劣化に起因する安全性の低下に対処し得る光源装置を提供することにある。

本発明に係る光源装置は、励起光を発生する光源と、前記光源を駆動する光源駆動部と、該光源駆動部を制御する制御部と、前記励起光により励起されて蛍光を発生する蛍光体と、前記蛍光体に導かれる励起光と該蛍光体により反射された反射励起光と前記蛍光とを分離する光路分離部材と、該光路分離部材で分離された前記反射励起光により前記蛍光体の劣化を検出する検出部とを有し、前記制御部は、前記検出部により前記蛍光体の劣化が検出されたときに前記光源の発光が停止されるように前記光源駆動部を制御する。

本発明によれば、蛍光体の劣化に起因する安全性の低下に対処し得る効果がある。

図１は本発明の実施例１に係る光源装置の要部構成を示す説明図である。 図２はその図１に示す蛍光体ホイールの一例を模式的に示す説明図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。 図３は図１に示す蛍光体ホイールに欠陥が生じた場合の検出の一例を示す説明図である。 図４は本発明の実施例２に係る光源装置の要部構成を示す説明図である。 図５は本発明の実施例３に係る光源装置の要部構成を示す説明図である。 図６は本発明の実施例４に係る光源装置の要部構成を示す説明図である。 図７は本発明の実施例５に係る画像投影装置の構成を示す模式図である。 図８は実施例５に係る画像投影装置により生成される画像形成光の説明図であって、画像フレームの一周期内に生成される画像形成光の色を説明するためのタイミングチャートである。 図９は本発明の実施例５に係る画像投影装置に用いる蛍光体ホイールのその他の実施例を示す説明図である。

（実施例１）
図１ないし図３は、本発明の実施例１に係る光源装置Ｇの光学図である。
その図１において、１は励起光Ｐ１を発生する光源である。この光源１はＬＤモジュールから構成されている。このＬＤモジュールは、ここでは、青色光を発生する複数個のレーザダイオード（レーザ光源）ＬＤと、各レーザダイオードＬＤに対応してそれぞれ設けられたコリメータレンズＣＬとを有する。

このレーザダイオードＬＤは、光源駆動部としてのＬＤ駆動部２によって発光制御される。光源１からの励起光Ｐ１はその偏光方向が揃えられている。ここでは、Ｐ偏光の励起光Ｐ１が射出されるものとする。
励起光Ｐ１の進行方向前方には励起光Ｐ１を集光すると共にこの集光された励起光Ｐ１を平行光束に変換する集光光学系３が設けられている。

その励起光Ｐ１の進行方向前方には、蛍光部材５が設けられている。蛍光部材５は、駆動モータＭ１と蛍光ホイール（蛍光体）６とから構成されている。その蛍光ホイール６は駆動モータＭ１によって回転駆動される。図２（ａ）、（ｂ）はその蛍光部材５の一例を示し、符号７は駆動モータＭ１の回転軸、符号８はその蛍光ホイール６の金属製の反射基板に形成された輪状の蛍光膜である。ここでは、輪状の蛍光膜８は励起光Ｐ１の照射により緑色の蛍光Ｇ１を発生するものとする。

集光光学系３と蛍光ホイール６との間の励起光Ｐ１の進行光路には、蛍光ホイール６に導かれる励起光Ｐ１と蛍光ホイール６により反射された反射励起光Ｐ１’と蛍光ホイール６により生成された蛍光Ｇ１とを分離する光路分離部材が設けられている。この光路分離部材は、偏光分離部材ＰＢＳと、波長分離部材９とから構成されている。

その波長分離部材９と蛍光ホイール６との間には、励起光Ｐ１を集光して蛍光ホイール６にスポット的に照射しかつ蛍光ホイール６により反射された反射励起光Ｐ１’と、励起光Ｐ１により励起された蛍光Ｇ１とを集光して平行光束に変換する集光光学系４とが設けられている。

波長分離部材９は、蛍光Ｇ１の波長と励起光Ｐ１の波長の相違とを利用して、蛍光Ｇ１と励起光Ｐ１とを分離する機能を有する。ここでは、この波長分離部材９は、蛍光Ｇ１を反射しかつ励起光Ｐ１を透過させるダイクロイックミラーにより構成されている。

その波長分離部材９により反射された蛍光Ｇ１の反射方向前方の光路には、蛍光Ｇ１を集光して平行光束に変換するコリメートレンズ１０と、その蛍光Ｇ１の進行光路を偏向する反射ミラー１１と、反射ミラー１１により反射された蛍光Ｇ１を集光して光源光Ｇ１’として射出させる射出光学系１２とが設けられている。

偏光分離部材ＰＢＳは集光光学系３と波長分離部材９との間に設けられている。偏光分離部材ＰＢＳは、偏光を利用して光源１からの励起光Ｐ１と蛍光ホイール６により反射された反射励起光Ｐ１’とを分離する機能を有する。

Ｐ偏光の励起光Ｐ１は蛍光ホイール６により反射された際にその一部がＳ偏光になる。その偏光分離部材ＰＢＳは、ここでは、Ｐ偏光の励起光Ｐ１を透過し、Ｓ偏光の反射励起光Ｐ１’を反射する偏光ビームスプリッタにより構成されている。

波長分離部材ＰＢＳにより反射されたＳ偏光の反射励起光Ｐ１’の進行方向前方の光路には、反射励起光Ｐ１’により蛍光体の劣化を検出する検出部１３が設けられている。この検出部１３は、Ｓ偏光の反射励起光Ｐ１’を集光する集光光学系１４と、この反射励起光Ｐ１’を受光して電気信号ＰＤＩに変換するホトダイオードＰＤと、ホトダイオードＰＤからの電気信号ＰＤＩを増幅して増幅電圧ＰＤＶを出力する増幅器１５と、比較器１６とを備えている。

比較器１６には、閾値ＶＲＥＦと電気信号ＰＤＩの大きさを意味する増幅電圧ＰＤＶとが入力され、比較器１６は閾値ＶＲＥＦと増幅電圧ＰＤＶとを比較し、増幅電圧ＰＤＶが閾値ＶＲＥＦを超えると、制御部１７に向かって、蛍光体ホイール６の劣化を意味する異常信号Ｓ１を出力する。ここでは、比較器１６は増幅電圧ＰＤＶと閾値ＶＲＥＦとを比較しているが、ホトダイオードＰＤの電気信号ＰＤＩの大きさと閾値ＶＲＥＦとを直接比較しても良い。

（制御部１７の機能）
次に、制御部１７の機能について説明する。
制御部１７には、例えば、外部操作等により起動命令としてのコントロール信号ＣＴＲＬ、同期信号ＳＹＮＣが入力される。そのコントロール信号ＣＴＲＬは、例えば、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ等のシリアル通信インターフェース（図示を略す）を用いて制御部１７に入力される。

制御部１７は、起動命令が入力されると、モータ駆動部１８にモータコントロール信号（モータ起動信号）ＭＴＣをモータ駆動部１８に向けて出力する。モータ駆動部１８は、これによりモータ駆動信号ＭＤ１を駆動モータＭ１に向かって出力する。その結果、蛍光体ホイール６が回転を開始する。

駆動モータＭ１は、回転状態検出部（図示を略す）を有する。駆動モータＭ１の回転に伴って、回転状態検出部から、駆動モータＭ１が所定の回転速度（定速回転状態）に達したことを意味する回転状態検出信号ＭＸ１が出力される。この回転状態検出信号ＭＸ１は制御部１７に入力される。

制御部１７は、その回転状態検出信号ＭＸ１が入力されると、一フレームの周期毎に発生する同期信号ＳＹＮＣに基づいてＬＤ駆動部（レーザ駆動部）２に制御信号ＬＤＣを出力する。ＬＤ駆動部２はその制御信号ＬＤＣにより駆動され、光源１に向かってレーザ駆動電流ＩＬ１を出力する。

光源１はそのレーザ駆動電流ＩＬ１により励起光Ｐ１としてＰ偏光の青色レーザ光を出力する。その光源１を構成するＬＤモジュールは、レーザダイオードＬＤの温度上昇を抑制するヒートシンク機能を有している。これにより、レーザダイオードＬＤは所定温度範囲に保たれる。

Ｐ偏光の青色レーザ光は集光光学系３で集光され、偏光分離部材ＰＢＳを透過して波長分離部材９に導かれ、この波長分離部材９を通過して集光光学系４により蛍光体ホイール６にスポット的に照射される。

蛍光体ホイール６は、その青色レーザ光の照射により、緑色の蛍光Ｇ１を発生する。その緑色の蛍光Ｇ１と、蛍光体ホイール６により反射された青色レーザ光とは、集光光学系４により集光されて平行光束とされ、再び波長分離部材９に導かれる。

蛍光Ｇ１はその波長分離部材９により反射されて、コリメートレンズ１０により平行光束とされ、反射ミラー１１により反射されて射出光学系１２から光源光Ｇ１’として射出される。

Ｐ偏光の励起光Ｐ１は、蛍光体ホイール６により反射される際に、その一部がＳ偏光となる。そのＳ偏光の反射励起光Ｐ１’は、波長分離部材９を通過して偏光分離部材ＰＢＳに導かれ、この偏光分離部材ＰＢＳにより反射され、集光光学系１４により集光されて、ホトダイオードＰＤに導かれる。

そのホトダイオードＰＤの電気信号ＰＤＩの大きさが所定値以下のときには、増幅電圧ＰＤＶが閾値ＶＲＥＦ以下となり、異常信号Ｓ１は出力されない。なお、異常信号Ｓ１は例えば、ＰＤＩの大きさ＜閾値ＶＲＥＦのとき、ローであり、閾値ＶＲＥＦ≦電気信号ＰＤＩの大きさのとき、ハイである。

蛍光体ホイール６に何らかの欠陥が生じたとする。例えば、輪状の蛍光膜８に傷や欠陥が生じて、蛍光変換効率が低下すると、図３に示すように、波長分離部材９を通過して偏光分離部材ＰＢＳに戻る反射励起光Ｐ１’の光量が増大するため、ホトダイオードＰＤから出力される電気信号ＰＤＩの大きさが増大する。

その結果、比較器１６に入力される増幅電圧ＰＤＶが閾値ＶＲＥＦを超えると、異常信号Ｓ１がローからハイとなる。制御部１７は、異常信号Ｓ１がハイとなると、検出部１３により蛍光体の劣化が検出されたと判断し、光源１の発光が停止されるようにＬＤ駆動部２を制御する。これにより、光源１の発光の停止が図られ、安全性が向上される。

（実施例２）
この実施例２では、図４に示すように、偏光分離部材ＰＢＳと波長分離部材９との間の励起光Ｐ１の進行光路に、Ｐ偏光の励起光Ｐ１を円偏光の励起光Ｐ１に変換し、かつ、円偏光の反射励起光Ｐ１’をＳ偏光の反射励起光Ｐ１’に変換する１/４波長板２０が設けられている。その他の構成は、実施例１と同一であるので、実施例１と同一構成要素に同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

この実施例２によれば、蛍光体ホイール６により反射された円偏光の反射励起光Ｐ１’をＳ偏光の反射励起光Ｐ１’に変換して検出部１３に効率よく導くことができるので、蛍光体ホイール６の劣化をより精密に検出できる。

すなわち、実施例１の場合には、蛍光体ホイール６により反射された反射励起光Ｐ１’にはＳ偏光の反射励起光Ｐ１’とＰ偏光の反射励起光Ｐ１’とが混在している。このため、蛍光体ホイール６の蛍光膜８が劣化した場合、一部の反射励起光Ｐ１’は偏光分離部材ＰＢＳを通過して光源１に戻ることになる。
これに対して、この実施例によれば、反射励起光Ｐ１’のほとんどが１/４波長板を通過する際に、Ｓ偏光になるため、蛍光膜８の劣化の検出精度が向上する。

（実施例３）
この実施例３では、図５に示すように、検出部１３は保持回路２１を有している。制御部１７には、電源部（電力供給部）２２から電力ＰＳが供給され、ＬＤ駆動部２にＬＤ駆動電力ＰＬＤ１が電源遮断部としてのリレー回路２３’を介して供給されている。

保持回路２１は、異常信号Ｓ１がローからハイになると、ローからハイとなる電源遮断信号Ｓ２をリレー回路２３’に向かって出力する。リレー回路２３’は電源遮断信号Ｓ２がローからハイになると、強制的にオフされる（非通電状態となる）。

その結果、ＬＤ駆動部２に供給されるＬＤ駆動電力ＰＬＤ１がハードウエア的に遮断される。制御部１７は、その電源遮断信号Ｓ２によりリレー回路２３’がオフされると、ソフトウエア的に光源１の発光が停止されるようにＬＤ駆動部２を制御する。保持回路２１は、励起光Ｐ１の照射が停止されてから一定時間継続して電源遮断信号Ｓ２をハイに保持し続け、所定時間経過後にハイからローになる。

この実施例３によれば、ＬＤ駆動部２がハードウエア的にオフされるので、マイクロコントローラ等の制御部１７のソフトウエア制御により、ＬＤ駆動部２のオフ時間に遅延が生じた場合でも、即時にＬＤ駆動部２の駆動を停止させることができる。

なお、電源遮断信号Ｓ２がハイからローとなって、電源部２２からＬＤ駆動部２への電力供給が再開されたとしても、ＬＤ駆動部２は制御部１７により駆動が停止されているので、光源１の発光停止は維持される。
その結果、安全性の向上がより一層確保される。その他の構成は実施例２と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

（実施例４）
この実施例４では、図６に示すように、検出部１３は、電源遮断部としてのサーモスタットスイッチ１３ａを有する。制御部１７、ＬＤ駆動部２はそのサーモスタットスイッチ１３ａを介して電源部２２に接続されている。

制御部１７には、実施例３と同様に電源部（電力供給部）２２から電力ＰＳが供給され、ＬＤ駆動部２にはＬＤ駆動電力ＰＬＤ１がサーモスタットスイッチ１３ａを介して供給されている。

サーモスタットスイッチ１３ａは、Ｓ偏光の反射励起光Ｐ１’の照射により発熱し、蛍光体の劣化を意味する閾値温度以上になると、ＬＤ駆動電力ＰＬＤ１を強制的に遮断する。これにより、ＬＤ駆動部２がハードウエア的にオフされる。制御部１７は、ＬＤ駆動電力ＰＬＤ１の遮断に伴って、ソフトウエア的に光源１の発光が停止されるようにＬＤ駆動部２を制御する。

光源１の発光停止により、励起光Ｐ１が蛍光体ホイール６に照射されなくなり、その結果、Ｓ偏光の反射励起光Ｐ１’もサーモスタットスイッチ１３ａに照射されなくなる。このため、サーモスタットスイッチ１３ａの温度が低下し、閾値温度以下になると、電源部２２からＬＤ駆動部２への電力供給が再開されるが、ＬＤ駆動部２は制御部１７により駆動が停止されているので、光源１の発光停止は維持される。

この実施例４では、比較器、増幅器は設けられておらず、その他の構成は、実施例３と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
この実施例４によれば、検出部１３の構成の簡素化を図ることができる。

（実施例５）
図７はこの光源装置を有する画像投影装置の模式図を示している。ここでは、光源装置は、赤色光を光源光Ｒ１’として射出する光源装置Ｒ、緑色光を光源光Ｇ１’として射出する光源装置Ｇ、青色光を光源光Ｂ１’として射出する光源装置Ｂを備えている。
この光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂには、実施例１ないし実施例４のいずれかに示す構成のものが用いられている。

その各光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂは、映像処理部２３により点灯制御される。この映像処理部２３には、画像データＶＩＮが入力される。映像処理部２３は、画像データＶＩＮに基づいてコントロール信号ＣＴＲＬ Ｒを光源装置Ｒに、コントロール信号ＣＴＲＬ Ｇを光源装置Ｇに、コントロール信号ＣＴＲＬ Ｂを光源装置Ｂにそれぞれ出力する。
また、映像処理部２３は、その画像データＶＩＮのフレーム周波数により同期信号ＳＹＮＣを各光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂに向けて出力する。

その画像投影装置には、光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂからの光源光Ｒ１’、Ｇ１’、Ｂ１’の光路に光路合成部材としてのダイクロイックミラー２４、２５が設けられている。ダイクロイックミラー２４は、青色光を透過し緑色光を反射する光学特性を有する。ダイクロイックミラー２５は、青色光と緑色光とを透過しかつ赤色光を反射する光学特性を有する。

光源光Ｒ１’、Ｇ１’、Ｂ１’の合成光路には、照明光学系２６が設けられている。この照明光学系２６は集光レンズ２７と、光量分布均一化部材としてのロッドインテグレータ２８と、集光レンズ２９、反射ミラー３０とから概略構成されている。

青色光、緑色光、赤色光の各光源光Ｒ１’、Ｇ１’、Ｂ１’は、集光レンズ２７により集光されてロッドインテグレータ２８に入射され、このロッドインテグレータ２８内を伝播する際に光量分布が均一化されて、このロッドインテグレータ２８から射出される。このロッドインテグレータ２８から射出された光源光Ｒ１’、Ｇ１’、Ｂ１’は反射ミラー３０により反射され、表示素子としてのマイクロミラーデバイスＤＭＤに導かれる。

この表示素子（ＤＭＤ）は、映像処理部２３からの制御信号ＤＭＤＤによって制御され、光源光Ｒ１’、Ｇ１’、Ｂ１’はこの表示素子（ＤＭＤ）によって変調され、これにより画像データＶＩＮに応じた画像形成光が生成される。その画像形成光は投影光学系を介して図示を略すスクリーンに投影され、スクリーンに画像が表示される。

図８は、その画像形成光の発生タイミングを示しており、その図８において、符号Ｔ０は同期信号ＳＹＮＣの一周期を示し、この実施例では、半周期Ｔ１＝Ｔ０/２の間に、画像形成光の色として青色、黄色、緑色、赤色が順次生成され得るように、画像形成光の生成期間が配分されている。

この実施例では、青色光（光源光Ｂ１’）を生成する期間Ｔ２では、制御部１７は、光源装置Ｂに駆動電流ＩＬ１＿Ｂが供給され、光源装置Ｒへの駆動電流ＩＬ１＿Ｒの供給と光源装置Ｇへの駆動電流ＩＬ１＿Ｇの供給とが停止されるように、各光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂを制御する。

黄色光を生成する期間Ｔ３では、制御部１７は、光源装置Ｒに駆動電流ＩＬ１＿Ｒが供給されると共に光源装置Ｇに駆動電流ＩＬ１＿Ｇが供給され、光源装置Ｂへの駆動電流ＩＬ１＿Ｂの供給が停止されるように、各光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂを制御する。

緑色光（光源光Ｇ１’）を生成する期間Ｔ４では、制御部１７は、光源装置Ｇに駆動電流ＩＬ１＿Ｇが供給され、光源装置Ｒへの駆動電流ＩＬ１＿Ｒの供給と光源装置Ｂへの駆動電流ＩＬ１＿Ｂの供給とが停止されるように、各光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂを制御する。

赤色光（光源光Ｒ１’）を生成する期間Ｔ４では、制御部１７は、光源装置Ｒへ駆動電流ＩＬ１＿Ｒが供給され、光源装置Ｇへの駆動電流ＩＬ１＿Ｇの供給と、光源装置Ｂへの駆動電流ＩＬ１＿Ｂの供給とが停止されるように、各光源装置Ｒ、Ｇ、Ｂを制御する。

いずれの期間内においても、蛍光ホイール６が劣化して、反射励起光Ｐ１’の光量が閾値を超えると、その劣化した蛍光体ホイール６に対応する光源装置の発光が停止される。

この画像投影装置には、光源装置Ｂと光源装置Ｇと光源装置Ｒとのいずれかの蛍光体ホイール６に異常が生じたことを警告するインジケータ（ＬＥＤ）３１が設けられ、映像処理部２３からの警告信号ＡＬＴにより、インジケータ（ＬＥＤ）３１が点灯される。
従って、この実施例によれば、光源の発光が停止されると共にインジケータ３１により警告表示される。

（その他の実施例）
光源装置Ｂには、青色レーザ光そのものを用いても良い。
また、蛍光体ホイール６は、図２に示す輪状の蛍光膜８に限らず、例えば、図９に示すように、蛍光体ホイール６を回転方向に分割して、扇形状の赤色蛍光膜８ａと扇形状の緑色蛍光膜８ｂと青色レーザ光を通過させる扇形状の透過領域８ｃとから構成しても良い。この実施例の場合、画像投影装置の光学系のコンパクト化、小型化を図ることができる。なお、扇形状の透過領域８ｃの代わりに、切り欠きとしても良い。

１…光源
２…ＬＤ駆動部（光源駆動部）
６…蛍光体ホイール（蛍光体）
１３…検出部
１７…制御部
Ｇ…光源装置
Ｐ１…励起光
Ｐ１’…反射励起光

特開２０１２−１４１５８１号公報

Claims (11)

1. 励起光を発生する光源と、前記光源を駆動する光源駆動部と、該光源駆動部を制御する制御部と、前記励起光により励起されて蛍光を発生する蛍光体と、前記蛍光体に導かれる励起光と該蛍光体により反射された反射励起光と前記蛍光とを分離する光路分離部材と、該光路分離部材で分離された前記反射励起光により前記蛍光体の劣化を検出する検出部とを有し、
   前記制御部は、前記検出部により前記蛍光体の劣化が検出されたときに前記光源の発光が停止されるように前記光源駆動部を制御することを特徴とする光源装置。
2. 前記光路分離部材は、前記光源からの励起光の波長と該励起光により励起された蛍光の波長との違いを利用して前記励起光と前記蛍光とを分離する波長分離部材と、偏光を利用して前記光源からの励起光と前記蛍光体により反射された反射励起光とを分離する偏光分離部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記波長分離部材が前記光源と前記蛍光体との間に設けられ、前記偏光分離部材が前記光源と前記波長分離部材との間に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記光源が偏光方向の揃った励起光を発生するレーザ光源であることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記光源からの励起光の偏光方向がＰ偏光であり、前記偏光分離部材はＰ偏光の励起光を透過し、前記蛍光体により反射されてＳ偏光となった反射励起光を反射する偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
6. 前記偏光分離部材と前記波長分離部材との間に、前記光源から射出されたＰ偏光の励起光を円偏光に変換しかつ前記蛍光体により反射された円偏光の反射励起光をＳ偏光の反射励起光に変換する１/４波長板が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 前記検出部は、前記反射励起光を受光して電気信号に変換するホトセンサと、該ホトセンサからの電気信号の大きさを閾値と比較して前記電気信号の大きさが閾値以上のときに前記制御部に向かって前記蛍光体の劣化を意味する異常信号を出力する比較器とを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の光源装置。
8. 前記光源駆動部に電力を供給する電源部が電源遮断部を介して接続され、該電源遮断部は前記異常信号により前記光源駆動部への電力供給を強制的に遮断することを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
9. 前記検出部はサーモスタットスイッチを有し、前記光源駆動部に電力を供給する電源部が前記サーモスタットスイッチを介して接続され、該サーモスタットスイッチは、前記反射励起光の照射による温度が前記蛍光体の劣化を意味する閾値温度以上のときに前記光源駆動部への電力供給を強制的に遮断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の光源装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の光源装置と、画像データに基づいて前記光源装置からの光源光を変調して画像形成光を生成する表示素子と、該光源装置からの光源光を前記表示素子に照射する照射光学系と、該表示素子の変調により生成された画像形成光をスクリーンに向けて投影する投影光学系と、前記表示素子を少なくとも制御する映像処理部とを備えていることを特徴とする画像投影装置。
11. 請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の光源装置の光源が青色の励起光を発生し、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の蛍光体が回転方向に分割されて赤色の蛍光を発生する扇形状の蛍光膜と、緑色の蛍光を発生する扇形状の蛍光膜とを有することを特徴とする請求項１０に記載の画像投影装置。