TW201137499A - Light source unit and projector - Google Patents

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201137499 六、發明說明： 〔相關申請案的相互參考〕 本申請案在35 USC 119下根據2009年12月28日所 提出的日本專利申請案第2009-247696號，主張其優先權， 其全部內容包含說明、申請專利範圍、圖式與摘要，在此 倂提其全文以供參考。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於光源單元、及具備此光源單元之投影機。 【先前技術】 現在，資料投影機已相當普及，該資料投影機作爲一 種影像投影裝置，係用以將個人電腦之畫面或視訊影像、 乃至儲存於記憶卡等中之影像資料的影像等投影於屏幕 上。此投影機係使從光源射出之光聚光於被稱爲DMD (數位 微鏡裝置）的微鏡顯示元件或液晶板上，而於屏幕上顯示彩 色影像者。 在此種投影機中，以往主要使用射出白色光之高亮.度 的放電燈作爲光源，並以色輪對白色光進行著色而投影彩 色影像。然而，此種以色輪對白色光進行著色之構成的投 影機，係從白色光中僅擷取既定波長頻帶光而進行投影 者，所以，會有從光源射出之光線束的利用效率低的問題。 另外，高亮度之放電燈還有壽命短的問題。 爲此，近年來開發及提出了多種使用發光二極體 (LED)、雷射二極體（LD) '或有機EL等之固體發光元件（半 s 201137499 導體發光元件）作爲光源的投影機之方案。 特開2004-34 1 1 〇5號公報中，提出一種光: 螢光輪盤，係於透明圓板上沿圓周方向 成；及作爲固體發光元件之紫外線發光二 特開2 004-3 4 1 1 05號公報提出之方案中的 成爲從背面側對螢光輪盤照射作爲激發光 從營光輪盤之背面側射出的螢光光作爲光 在該日本國特開2004-341105號公報 藉由紫外線來激發紅色螢光體、綠色螢 體，並以顯示元件之微鏡對從螢光體發出 通/切斷之切換，藉以生成影像。藉此，與 燈射出之白色光進行著色的情況比較，可 之光線束的利用效率。 然而，在該投影機中，其被構成爲於 方向並排地設置三種顏色的螢光體，且持 盤照射激發光，所以，會有螢光體發熱而 光效率的降低，進而於紅色、綠色、藍色 不均等而無法投影高品質之影像的問題。』 綠色、藍色之螢光體因其亮度及彩度依色 無法再現欲投影之顏色的問題。又，因爲 源，所以，還存在有激發光源之經年累月 壽命變短的問題。 -5- 例如，在日本國 原單元，其具備： 箱設螢光體而形 極體。此日本國 光源單元，係構 之紫外線，利用 源° 記載之發明中， 电體及藍色螢光 之螢光光進行導 以色輪對從放電 提高從光源射出 螢光輪盤之圓周 續地對此螢光輪 造成螢光體之發 螢光光產生亮度 5外，還有紅色、 彩而不同，以致 時常點亮激發光 劣化變快、產品 5 201137499 【發明內容】 本發明係鑒於上述習知技術中的問題點而完成之發 明，其目的在於提供一種光源單元及具備此光源單元之投 影機，其即使在長時間地連續使用之情況下亦不會造成螢 光體發熱而可穩定地進行投影。 本發明之光源單元，其特徵爲具備：激發光照射裝置， 係射出激發光：螢光輪盤，係至少於圓周方向鋪設有螢光 體，該螢光體係以來自該激發光照射裝置之射出光作爲激 發光而射出既定波長頻帶的螢光光；二種類之光源裝置， 係射出與從該螢光輪盤射出之波長頻帶不同之波長頻帶的 光.；光源側光學系統，係將從該螢光輪盤發出之螢光光與 從該二種類之光源裝置發出的光聚光於既定之一面；及光 源控制手段，係分時控制該激發光照射裝置及該二種類之 光源裝置，並控制該螢光輪盤之旋轉；該光源控制手段係 以該激發光照射裝置及該二種類之光源裝置依序各點亮一 次時所需的時間不會成爲該螢光輪盤旋轉一圈所需時間之 整數倍的方式，分時控制該激發光照射裝置及該二種類之 光源裝置並控制該螢光輪盤之旋轉速度。 另外，於本發明之光源單元中，其特徵爲：鋪設於該螢 光輪盤之螢光體係被作成接收來自該激發光照射裝置之射 出光而射出綠色波長頻帶的螢光光之綠色螢光體；該二種 類之光源裝置係被作成射出紅色波長頻帶光之紅色光源裝 置及射出藍色波長頻帶光之藍色光源裝置。

-6- S 201137499 又，於本發明之光源單元中，其特徵爲：該光源控制手 段係以由該激發光照射裝置及該二種類之光源裝置依序各 點亮一次時所需的時間除以該螢光輪盤旋轉一圈所需時間 而得的數値成爲無理數的方式，分時控制該激發光照射裝 置及該二種類之光源裝置並控制該螢光輪盤之旋轉速度。 本發明之投影機，其特徵爲包含：光源單元，其具備： 激發光照射裝置，係射出激發光；螢光輪盤，係至少於圓 周方向鋪設有螢光體，該螢光體係將來自該激發光照射裝 置之射出光作爲激發光而射出既定波長頻帶的螢光光；二 種類之光源裝置，係射出與從該螢光輪盤射出之波長頻帶 不同之波長頻帶的光；光源側光學系統，係將從該螢光輪 盤發出之螢光光與從該二種類之光源裝置發出的光聚光於 既定之一面；及光源控制手段，係分時控制該激發光照射 裝置及該二種類之光源裝置並控制該螢光輪盤之旋轉：該 光源控制手段係以採用來自該激發光照射裝置及該二種類 之光源裝置的光生成一幀影像所需要的時間不會成爲該螢 光輪盤旋轉一圏所需時間之整數倍的方式，分時控制該激 發光照射裝置及該二種類之光源裝置並控制該螢光輪盤之 旋轉速度；顯示元件，係調變來自該光源單元之光而生成 影像；導光光學系統，係將來自該光源單元之光朝該顯示 元件導光；投影側光學系統，係將從該顯示元件射出之影 像投影於屏幕上；及投影機控制手段，係控制該光源單元、 顯示元件。 根據本發明，可提供一種光源單元、及具備此光源單

S 201137499 元之投影機，其即使在長時間地連續使用之情況下亦不會 造成螢光體發熱而可穩定地進行投影。 【實施方式】 藉由以下之詳細說明及添加圖面，應可充分地瞭解本 發明’但此等只是用於說明而已，並非用來限定本發明之 範圍。 以下，參照圖面，說明實施本發明之較佳形態。然而， 雖對以下所述之實施形態附加有爲了實施本發明而在技術 上較合適之各種限定，但並不意味將本發明限定於以下之 實施形態及圖示例。 以下，針對實施本發明之形態進行說明。本發明之投 影機10具備：光源單元60;顯示元件51;導光光學系統 1 70，係將來自光源單元60之光朝顯示元件5 1導光；投影 側光學系統220，係將從顯示元件5 1射出之影像投影於屏 幕上；及投影機控制手段，係用來控制光源單元60及顯示 元件5 1。 此光源單元6 0具備：激發光照射裝置7 0，係射出激 發光；螢光輪盤1〇1 ’係至少於圓周方向鋪設有螢光體， 該螢光體係將來自激發光照射裝置70之射出光作爲激發 光而射出既定波長頻帶的螢光光；二種類之光源裝置 120，300’係射出與從螢光輪盤101射出之波長頻帶不同之 波長頻帶的光；光源側光學系統1 4 0，係將從螢光輪盤1 〇 1 發出之螢光光與從二種類之光源裝置120,300發出的光聚

S -8 - .201137499 光於既定之一面；及光源控制手段，係分時控制激發光照 射裝置70及二種類之光源裝置1 20,3 00，並控制螢光輪盤 1 〇 1之旋轉。 鋪設於螢光輪盤101之螢光體係接收來自激發光照射 裝置70之射出光而射出綠色波長頻帶的螢光光之綠色螢 光體。二種類之光源裝置1 2 0,3 00係射出紅色波長頻帶光 之紅色光源裝置120及射出藍色波長頻帶光之藍色光源裝 置3 00。又，激發光照射裝置70係具備射出藍色波長頻帶 光之作爲雷射發光器之激發光源71，紅色光源裝置120係 具備射出紅色波長頻帶光之作爲紅色發光二極體之紅色光 源121，藍色光源裝置300係具備射出藍色波長頻帶光之 作爲藍色發光二極體之藍色光源301 ^ 另外，光源控制手段係以激發光照射裝置70之激發光 源7 1、紅色光源裝置1 2 0之紅色光源1 2 1、及藍色光源裝 置3 00之藍色光源3 0 1依序各點亮一次時所需的時間不會 成爲螢光輪盤101旋轉一圏所需時間之整數倍的方式，分 時控制各光源71，121，301並藉控制輪盤馬達110來控制螢 光輪盤101之旋轉速度。 又，於本發明之光源單元6 0中，光源控制手段係以由 激發光源71、紅色光源121及藍色光源301依序各點亮一 次時所需的時間除以螢光輪盤1 〇 1旋轉一圈所需時間而得 的數値成爲無理數的方式，分別分時控制激發光源71、紅 色光源121及藍色光源301並控制螢光輪盤101之旋轉速

S -9- 201137499 度。 以下，參照圖面詳細說明本發明之實施例。 第1圖爲投影機10之外觀立體圖。又，在本實施例中， 投影機10之左右表示相對於投影方向的左右方向，前後表 示相對於投影機10之屏幕側方向及光線束的行進方向的 前後方向。 如第1圖所示，投影機1 0係大致長方體形狀，在作爲 投影機框體之前方側板的正面面板12的一側，具有罩蓋投 影口之透鏡罩19，並且，於此正面面板12設有複數個吸 氣孔18。又，雖未圖示，但還具備接收來自遙控器的控制 信號之Ir接收部。 另外，於框體之上面面板11設有鍵/指示器部37，在 此鍵/指示器部37上配置有電源開關鍵、通知電源之接通 或切斷的電源指示器 '切換投影之接通或切斷的投影開關 鍵、光源單元、顯示元件或控制電路等發生過熱時進行通 知用的過熱指示器等之鍵或指示器。 又，於框體之背面設有將USB端子或影像信號輸入用 之D-SUB端子、S端子、RC A端子等設於背面面板的輸入 輸出連接器部及電源轉接器插頭等之各種端子20。另外， 於背面面板形成有複數個吸氣孔18。又，在未圖示之框體 的作爲側板的右側面板及第1圖所示之作爲側板的左側面 板1 5分別形成有複數個排氣孔1 7。另外，於左側面板1 5 之背面面板附近的角部也形成有吸氣孔18。又，在未圖示

-10- S 201137499 之下面面板的正面、背面、左側及右側面板附近也形成有 複數個吸氣孔或排氣孔。 其次，使用第2圖之方塊圖，說明投影機10之投影機 控制手段。投影機控制手段係由控制部3 8、輸入輸出介面 22、影像變換部23、顯示編碼器24及顯示驅動部26等構 成。從輸入輸出連接器部21輸入之各種規格的影像信號， 透過輸入輸出介面22、系統匯流排（SB)，以統一爲適合於 顯示之既定格式的影像信號之方式由影像變換部2 3進行 變換後，輸出至顯示編碼器24。 另外，顯示編碼器24係在將輸入之影像信號展開儲存 於視訊RAM 25之後，從該視訊RAM25的儲存內容中生成 視訊信號並輸出至顯示驅動部2 6。 顯示驅動部2 6係具有作爲顯示元件控制手段之功能 者，其對應於從顯示編碼器24輸出之影像信號而以適宜幀 率驅動作爲空間光調變元件（SOM)的顯示元件51，且透過 導光光學系統將從光源單元60射出之光線束照射於顯示 元件51，藉此，以顯示元件51的反射光形成光像，並透 過後述之投影側光學系統將影像投影顯示於未圖示之屏幕 上。又，此投影側光學系統之可動透鏡組2 3 5，係藉由透 鏡馬達45進行變焦調整或對焦調整用之驅動。 另外，影像壓縮解壓縮部31係進行將影像信號之亮度 信號及色差信號依序寫入記憶卡32之記錄處理，該記憶卡 32係藉由ADCT及哈夫曼編碼等之處理對資料進行壓縮並 201137499 作成可裝卸自如之記錄媒體。又，影像壓縮解壓縮部3 1係 於再生模式時讀出記錄於記憶卡3 2中之影像資料，以一幀 單位將構成一連串之動畫的各個影像資料解壓縮，並透過 影像變換部2 3將該影像資料輸出至顯示編碼器24，根據 儲存於記憶卡32中之影像資料，進行可顯示動畫等之處 理。 控制部3 8係負責投影機1 0內之各電路之動作控制， 其由CPU、固定地儲存各種設定等之動作程式之ROM、及 作爲工作記憶體使用之RAM等構成。 由設於框體之上面面板11的主鍵及指示器等構成之 鍵/指示器部3 7的操作信號，直接被輸送至控制部3 8，來 自遙控器之鍵操作信號係由Ir接收部3 5接收，由Ir處理 部3 6所解調後之編碼信號被輸出至控制部3 8。 又，控制部38透過系統匯流排（SB)連接有聲音處理部 47。此聲音處理部47具備P CM音源等之音源電路，在投 影模式及再生模式時，將聲音資料類比化，並驅動揚聲器 4 8進行聲音之擴音。 另外，控制部3 8係控制作爲光源控制手段的光源控制 電路4 1 ’此光源控制電路4 1係以從光源單元6 0射出影像 生成時所要求的既定波長頻帶的光源光的方式，個別地控 制光源單元60之激發光照射裝置、紅色光源裝置及藍色光 源裝置的發光。 又，控制部3 8係使冷卻風扇驅動控制電路4 3進行利

-12- S 201137499 用設於光源單元60等之複數個溫度感測器的溫度檢測’並 根據此溫度檢測結果來控制冷卻風扇之旋轉速度。另外’ 控制部3 8還使冷卻風扇驅動控制電路4 3進行藉定時器等 在投影機本體之電源切斷後仍持續進行冷卻風扇之旋轉' 或根據溫度感測器的溫度檢測結果，來進行切斷投影機本 體之電源等的控制。 接者，針對此投影機1 0之內部構造進行說明。第3圖 爲顯示投影機10之內部構造的模式俯視圖。如第3圖所 示，投影機10係於右側面板14附近具備控制電路基板 24 1。此控制電路基板24 1係具備電源電路方塊或光源控制 方塊等。投影機1 〇係於控制電路基板24 1之一側，即投影 機框體之大致中央部分具備光源單元60。又，投影機1〇 係於光源單元60與左側面板15之間具備光學系統單元 160。 光源單元60具備：激發光照射裝置70，係於投影機框 體之左右方向的大致中央部分，配置於背面面板13附近； 螢光發光裝置1〇〇，係於從該激發光照射裝置70射出之光 線束的光軸上，配置於正面面板12附近：藍色光源裝置 3 0 0，係以與從該螢光發光裝置100射出之光線束平行的方 式配置於正面面板12附近；紅色光源裝置120，係配置於 激發光照射裝置70與螢光發光裝置1 〇〇之間：及光源側光 學系統140，係以來自螢光發光裝置100之射出光、來自 紅色光源裝置120之射出光、及來自藍色光源裝置300之

S -1 3- 201137499 射出光的光軸分別成爲同一光軸的方式進行變換而使各顏 色的光聚光於既定的一面、即光通道175之射入口。 激發光照射裝置70具備：激發光源71，係以背面面板 1 3與光軸成爲平行的方式配置；反射鏡組7 5，係將來自激 發光源71之射出光的光軸朝正面面板12的方向變換90 度；聚光透鏡78，係對由反射鏡組75反射之激發光源71 的射出光進行聚光；及散熱板81，係配置於激發光源71 與右側面板1 4之間。 激發光源7 1係呈矩陣狀地排列複數個藍色雷射二極 體而形成，於各藍色雷射二極體之光軸上分別配置有準直 透鏡73，該準直透鏡73係用以將來自各藍色雷射二極體 之射出光變換爲平行光。另外，反射鏡組7 5係呈階梯狀地 排列複數個反射鏡而形成，用以將從激發光源7 1射出之光 線束的截面積朝一方向縮小而射出至聚光透鏡78。 於散熱板8 1與背面面板1 3之間配置有冷卻風扇26 1， 藉由此冷卻風扇261與散熱板81來冷卻激發光源71。又， 於反射鏡組75與背面面板1 3之間也配置有冷卻風扇26 1， 藉由此冷卻風扇2 6 1來冷卻反射鏡組7 5、聚光透鏡7 8。 螢光發光裝置100具備：螢光輪盤101，係以與正面面 板12平行之方式，即以與來自激發光照射裝置70之射出 光的光軸正交的方式配置；輪盤馬達110，用以旋轉驅動 該營光輪盤101;及聚光透鏡組111，係對從螢光輪盤101 朝背面面板1 3方向射出之光線束進行聚光。 如第4A、4B圖所示，螢光輪盤101係圓板形之金屬

S -14- 201137499 基材。於螢光輪盤1 〇 1上以凹部形態形成有將來 源71之射出光作爲激發光而射出綠色波長頻帶 光光之環狀螢光發光區域，螢光輪盤101具有能 光進行螢光發光之作爲螢光板的功能。另外，包 光區域在內之螢光輪盤101的激發光源71側之奏 銀蒸鍍等而被鏡面加工，藉此形成有反射光之反 於此反射面上鋪設有綠色螢光體層103。 照射於螢光輪盤101之綠色螢光體層103上 照射裝置70的射出光，係對綠色螢光體層103中 光體進行激發，從綠色螢光體全方位地進行螢光 線束係直接朝激發光源7 1側射出，或於螢光輪盤 射面反射後再朝激發光源7 1側射出。另外，未被 103之螢光體吸收而照射於金屬基材的激發光， 反射後再度射入螢光體層103，而激發螢光體層 此，藉由將螢光輪盤101之凹部表面設爲反射面 從激發光源71射出之激發光的利用效率，從而可 發光。 又，以螢光輪盤101之反射面反射至螢光體 的激發光中未被螢光體吸收而射出至激發光源7 發光’係穿透後述之第一分色鏡141，而螢光光 分色鏡141反射，所以，激發光不會射出至外部 如第3圖所示，於輪盤馬達11〇與正面面板12之 冷卻風扇261，藉由該冷卻風扇261來冷卻螢光車 -15- 自激發光 的螢光發 接收激發 含螢光發 〖面，係藉 射面，且 的激發光 之綠色螢 發光之光 101之反 螢光體層 藉反射面 103。藉 ，可提高 更明亮地 層103側 1側的激 則被第一 。另外， 間配置有 I 盤 101。

S .201137499 紅色光源裝置1 2 0具備：紅色光源1 2 1，係以激發光源 71與光軸平行之方式配置；及聚光透鏡組125，係對來自 紅色光源1 2 1之射出光進行聚光。該紅色光源裝置1 2 0係 以來自激發光照射裝置70之射出光及從螢光輪盤射出 的綠色波長頻帶光與光軸交叉之方式配置。另外，紅色光 源1 2 1係作爲發出紅色波長頻帶光之半導體發光元件的紅 色發光二極體。又，紅色光源裝置120具備配置於紅色光 源121之右側面板14側的散熱板130。另外，於散熱板130 與正面面板12之間配置有冷卻風扇261，藉由該冷卻風扇 2 6 1來冷卻紅色光源1 2 1。 藍色光源裝置300具備：藍色光源301，係以與來自螢 光發光裝置1〇〇之射出光的光軸平行之方式配置；及聚光 透鏡組3 0 5，係對來自藍色光源3 0 1之射出光進行聚光。 該藍色光源裝置3 00係以來自紅色光源裝置120之射出光 與光軸交叉之方式配置。另外，藍色光源301係作爲發出 藍色波長頻帶光之半導體發光元件的藍色發光二極體。 又，藍色光源裝置300具備配置於藍色光源301之正面面 板1 2側的散熱板3 1 0。另外，於散熱板3 1 〇與正面面板1 2 之間配置有冷卻風扇261，藉由該冷卻風扇261來冷卻藍 色光源3 0 1。 另外，光源側光學系統14 0係由使紅色、綠色、藍色 波長頻帶的光線束聚光之聚光透鏡.、對各色波長頻帶之光 線束的光軸進行變換而成爲同一光軸之分色鏡等構成。具

-16- S 201137499 體而言，於從激發光照射裝置70射出之藍色波長頻帶光及 從螢光輪盤101射出的綠色波長頻帶光的光軸、與從紅色 光源裝置120射出之紅色波長頻帶光的光軸交叉之位置配 置第一分色鏡141，該第一分色鏡141係使藍色及紅色波 長頻帶光穿透且反射綠色波長頻帶光，而將此綠色波長頻 帶光之光軸朝左側面板15之方向變換90度之角度。 另外，於從藍色光源裝置300射出之藍色波長頻帶光 的光軸與從紅色光源裝置120射出之紅色波長頻帶光的光 軸交叉之位置配置第二分色鏡148，該第二分色鏡148係 使藍色波長頻帶光穿透且反射綠色及紅色波長頻帶光，而 將此綠色及紅色波長頻帶光之光軸朝背面面板13之方向 .變換90度之角度。另外，於第一分色鏡141與第二分色鏡 148之間配置有聚光透鏡。 光學系統單元160係由以下三個組塊所構成之大致U 字形，亦即：照明側組塊1 6 1，係位於激發光照射裝置70 之左側；影像生成組塊1 6 5，係位於背面面板1 3與左側面 板1 5相交叉之位置的附近；及投影側組塊1 6 8，係位於光 源側光學系統1 4 0與左側面板1 5之間。 該照明側組塊1 6 1具有將從光源單元6 0射出之光源光 朝影像生成組塊1 6 5所具備之顯示元件5 1進行導光的導光 光學系統1 7 0的一部分。作爲該照明側組塊1 6 1具有之導 光光學系統170而言，具有將從光源單元60射出之光線束 形成爲均勻的強度分布之光束的光通道175、使光源光聚

S -17- 201137499 光於該光通道175之射入面的聚光透鏡173、對 175射出之光進行聚光的聚光透鏡178、將從光隧 出之光線束的光軸朝影像生成組塊165方向變換 換鏡1 8 1等。 影像生成組塊1 6 5具備以下構件作爲導光 17〇，該等構件爲：聚光透鏡183，係將以光軸變 反射之光源光聚光於顯示元件5 1 ;及照射鏡1 8 f 定角度將穿透此聚光透鏡1 8 3 .之光線束照射於 5 1。又，影像生成組塊1 6 5具有作爲顯示元件5 1 在此顯示元件51與背面面板13之間配置有用來 元件51之散熱板190，藉此散熱板190來冷卻 5 1。另外，於顯示元件5 1之正面附近配置有作爲 學系統2 2 0的聚光透鏡1 9 5。 投影側組塊1 6 8具有將被顯示元件5 1反射之 於屏幕上的投影側光學系統220的透鏡組。此投 系統220係作成具備內建於固定鏡筒內之固定透 及內建於可動鏡筒內之可動透鏡組235而具有變 可變焦型透鏡，藉透鏡馬達使可動透鏡組235移 可進行變焦調整或對焦調整。 接著’針對此種構成之光源單元60的光源控 明如下。如上述，在本實施例之投影機10中，有 長頻帶光係從紅色光源121射出，有關綠色波長 從將來自激發光照射裝置70之射出光作爲激發 從光通道 道1 7 5射 的光軸變 光學系統 換鏡181 ，係以既 顯示元件 之 DMD， 冷卻顯示 顯示元件 投影側光 開啓（〇 η ) 影側光學 鏡組2 2 5 焦功能之 動，藉此 制方法說 關紅色波 頻帶光係 光而發光 -1 8- 201137499 之螢光輪盤ιοί射出，有關藍色波長頻帶光係從藍色光源 3 0 1射出。 另外，紅色光源121、激發光源71、藍色光源301係 構成爲藉由作爲光源控制手段的光源控制電路41而被分 時控制，並依紅色波長頻帶光、綠色波長頻帶光、藍色波 長頻帶光之順序朝顯示元件51依序射出各波長頻帶光。另 外，各光源7 1 , 1 2 1，3 0 1係由光源控制電路4 1進行負載 (duty )驅動。即，以點亮紅色光源1 2 1、點亮激發光源 7 1、點亮藍色光源3 0 1之順序使各光源7 1 , 1 2 1 , 3 0 1點亮， 於點亮既定光源之情況下，使其他光源成爲熄燈的狀態。 藉此，可於各光源71，121，301形成未被點亮之時間， 所以，可將平均電流値抑制爲較低，即使在點亮時對各光 源7 1 , 1 2 1，3 0 1施加高電壓，與經常點亮之情況比較，仍可 限制半導體發光元件之經年累月劣化的速度，而達到長壽 命化。另外，因爲可對各光源71，121，301施加高電壓，所 以，可提高各光源71,121,301之發光時的輸出，進而可投 影高亮度之影像。 於此種光源單元60中，如上述，各光源71,121，301 係分別被分時驅動，所以，可在根據鋪設於接收來自激發 光源71之激發光而發光的螢光輪盤1〇1上的螢光體的—幀 中的激發光源71之點亮時間及螢光輪盤1〇1之旋轉速度的 範圍內照射激發光。另一方面，螢光體具有當溫度爲既定 溫度以上、尤其是超過1 00 °C時發光效率降低的特性。藉

S -19- 201137499 此，當於螢光輪盤1 01之相同位置經常照射來自激發光源 71之射出光時，位於照射有激發光之部分的螢光體之溫度 會上昇，發光效率降低’螢光光之光量減少’從而成爲投 影影像之亮度降低等的原因。 又，當於螢光輪盤1 01之相同位置經常照射來自激發 光源7 1之射出光時，位於照射有激發光之部分的螢光體容 易劣化，恐有螢光體燒結或剝離的虞慮。 本發明中.，爲了防止此種螢光體之局部溫度上昇的情 況，以螢光輪盤101之旋轉周期（周期）不會成爲各光源 71，121,301的分時周期（幀）之整數倍的方式控制螢光輪盤 101之旋轉及紅色光源121、激發光源71、藍色光源301 之點亮。即，如第5圖所示，以紅色光源1 2 1、激發光源 71、藍色光源301依序各點亮一次時之各光源71，121，301 的點亮周期一幀所需的時間不會成爲螢光輪盤1 〇 1之一個 周期所需時間之整數倍的方式，分時控制各光源 71,121,301並藉由控制輪盤馬達110來控制螢光輪盤101 之旋轉速度。 如此，藉由對各光源7 1 , 1 2 1，3 0 1進行點亮控制及控制 螢光輪盤101之旋轉速度，從激發光源71射出之光線束照 射於螢光輪盤101之位置，依各光源71,121，301之幀數而 變化，所以，可防止激發光始終照射於螢光輪盤101之既 定部位而造成螢光輪盤101發生局部帶熱之現象。

-20- S 201137499 另外，因爲可防止螢光輪盤101局部發熱的情況，所 以，可將螢光體之發光效率始終保持爲一定，即使在長時 間地連續使用之情況，仍可防止於投影影像產生亮度不均 的情況。 又，在上述實施例中，以各光源7 1，1 2 1，3 0 1之一幀所 需時間不會成爲螢光輪盤.101之一個周期所需時間之整數 倍的方式控制各光源71，121，301及螢光輪盤101，但此作 爲將螢光輪盤1〇1之旋轉速度設成經常固定，僅控制各光 源7 1，1 2 1 , 3 0 1的點亮時間、或是可變化地控制螢光輪盤1 〇 1 之旋轉速度及各光源71,121,301的點亮時間的任一者的構 成，亦可達成本實施例之目的。 另外，第5圖中，雖記載關於分別點亮紅色光源1 2 1、 激發光源7 1、藍色光源3 0 1時之一幀所需的時間比螢光輪 盤1 〇 1之一個周期所需時間還短之情況，但如第6圖所示， 即使在各光源71，12 1，301之點亮周期（即一幀）比螢光輪盤 1 〇 1之一個周期所需時間還長之情況，藉由以各光源 71，121，301之一幀所需時間不會成爲螢光輪盤1〇1之一個 周期所需時間之整數倍的方式控制各光源7 1，1 2 1 , 3 0 1及螢 光輪盤101，仍可獲得相同之效果。 例如，在紅色波長頻帶之光量不足的情況，可進行將 紅色光源1 2 1之點亮時間設定爲比激發光源7 1、藍色光源 3 〇 1之點亮時間還長的控制。在此情況下，藉由作成各光 源71,121,301之一幀所需時間不會成爲螢光輪盤101之一 個周期所需時間之整數倍，也可獲得上述之效果。

-21- S 201137499 另外，在以各光源7 1，1 2 1，3 0 1之一幀所需時間不會成 爲螢光輪盤1〇1之一個周期所需時間之整數倍的方式控制 各光源7 1，1 2 1，3 0 1及螢光輪盤1 0 1的情況，藉由以各光源 71,121，3〇1之一幀所需時間除以螢光輪盤101之一個周期 所需時間而得的數値成爲無理數（無法被除盡的數値）、或 接近於無理數，即小數點以下之位數成爲大的數値的方 式，來控制各光源7 1，1 2 1，3 01及螢光輪盤1 0 1，可減低因 反複多次地進行各光源71，121，301之點亮而與螢光輪盤 101之周期成爲同步的可能性，從而可提高防止螢光輪盤 1 〇 1局部帶熱的效果。 又，在以各光源7 1 , 1 2 1，3 0 1之一幀所需時間除以螢光 輪盤101之一個周期所需時間而得的數値成爲接近於無理 數之有理數的方式控制各光源71，121，301及螢光輪盤1〇1 的情況’以將有理數之小數點以下設爲3位數以上較爲適 宜。這是因爲本實施例中使用之顯示元件51於一秒鐘的時 間可顯示3 0幀至6 0幀左右的彩色影像，所以，可防止各 光源71,121,301之點亮周期與螢光輪盤1〇1之周期於數秒 鐘的時間同步的情況。 又’於上述實施例中，雖針對具備射出綠色波長頻帶 光之螢光輪盤101、紅色光源121及藍色光源301的光源 單元60進行說明，但並不限定於此構成，只要是具備螢光 輪盤101、以及可射出與從該螢光輪盤101射出之既定波 長頻帶光不同波長頻帶的光之二種類的光源之光源單元 60，於任何種類的光源單元60中均可應用相同之控制方 法。

-22- S 201137499 此外’本發明不受以上之實施形態所限定，只要在實 施階段未超出其要旨的範圍內，均可進行種種之變化。另 外’在上述實施形態執行之功能，亦可盡量以適宜的組合 來實施°上述實施形態包含有各種階段，藉由由所揭示之 複數個構成要件所形成的適宜組合，即可獲得各種發明' 例如’即使從實施形態所揭示之所有構成要件中刪除若干 個構成要件’但只要能獲得效果，亦可選取刪除了此構成 要件之構成作爲本發明。 【圖式簡單說明】 第1圖爲顯示本發明之實施例的投影機之外觀立體 圖。 第2圖爲本發明之實施例的投影機之功能電路方塊 丨〇丨 圖。 第3圖爲顯示本發明之實施例的投影機之內部構造的 模式俯視圖。 第4A及4B圖爲顯示本發明之實施例的螢光輪盤之模 式目(J視圖及模式剖視圖。 第5圖爲本發明之實施例的光源單元之各光源的點亮 周期與螢光輪盤之旋轉的關係之圖。 第6圖爲本發明之實施例的光源單元之各光源的點亮 周期與螢光輪盤之旋轉的關係之圖。

S -23- .201137499 【主要元件符號說明】 10 投影機 11 上面面板 12 正面面板 13 背面面板 14 右側面板 15 左側面板 17 排氣孔 18 吸氣孔 19 透鏡罩 20 端子 2 1 輸入輸出連接器部 22 輸入輸出介面 2 3 影像變換部 24 顯示編碼器 2 5 視訊RAM 26 顯示驅動部 3 1 影像壓縮解壓縮部 3 2 記憶卡 3 5 Ir接收部 3 6 Ir處理部 3 7 鍵/指示器部 3 8 控制部

S -24- 201137499 4 1 光 源 控 制 電 路 43 冷 卻 風 扇 驅 動 控制電路 47 聲 音 處 理 部 48 揚 聲 器 5 1 顯 示 元 件 60 光 源 單 元 70 激 發 光 昭 射 裝 置 7 1 激 發 光 源 73 準 直 透 鏡 7 5 反 射 m 組 7 8 聚 光 透 鏡 8 1 散 熱 板 10 1 螢 光 輪 jfrTU 盤 1 03 螢 光 體 層 1 00 螢 光 發 光 裝 置 1 20 紅 色 光 源 裝 置 12 1 紅 色 光 源 140 光 源 側 光 學 系 統 1 60 光 學 系 統 單 元 16 1 昭 y\\\ 明 側 組 塊 1 65 影 像 生 成 組 塊 1 68 投 影 側 組 塊 1 70 導 光 光 學 系 統

S -2 5- 201137499 1 75 光 通 道 220 投 影 側 光 學 系統 3 00 藍 色 光 源 裝 置 3 0 1 藍 色 光 源 23 5 可 動 透 鏡 組 -26-

Claims (1)

1. 201137499 七、申請專利範圍： 1·一種光源單元，其具備： 激發光照射裝置，係射出激發光； 螢光輪盤，係至少於圓周方向鋪設有螢光體，該螢 光體係以來自該激發光照射裝置之射出光作爲激發光而 射出既定波長頻帶的螢光光； 二種類之光源裝置，係射出與從該螢光輪盤射出之 波長頻帶不同之波長頻帶的光； 光源側光學系統，係將從該螢光輪盤發出之螢光光 與從該二種類之光源裝置發出的光聚光於既定之一面； 及 光源控制手段，係分時控制該激發光照射裝置及該 二種類之光源裝置，並控制該螢光輪盤之旋轉； 該光源控制手段係以該激發光照射裝置及該二種類 之光源裝置依序各點亮一次時所需的時間不會成爲該螢 光輪盤旋轉一圈所需時間之整數倍的方式，分時控制該 激發光照射裝置及該二種類之光源裝置並控制該螢光輪 盤之旋轉速度。 2.如申請專利範圍第1項之光源單元，其中鋪設於該螢光 輪盤之螢光體係被作成接收來自該激發光照射裝置之射 出光而射出綠色波長頻帶的螢光光之綠色螢光體； 該二種類之光源裝置係被作成射出紅色波長頻帶光 之紅色光源裝置及射出藍色波長頻帶光之藍色光源裝 置。 S -27- 201137499 3. 如申請專利範圍第1或2項之光源單元，其中該光源控 制手段係以由該激發光照射裝置及該二種類之光源裝置 依序各點亮一次時所需的時間除以該螢光輪盤旋轉一圈 所需時間而得的數値成爲無理數的方式，分時控制該激 發光照射裝置及該二種類之光源裝置並控制該螢光輪盤 之旋轉速度。 4. 一種投影機，其包含： 光源單元，其具備：激發光照射裝置，係射出激發光； 螢光輪盤，係至少於圓周方向鋪設有螢光體，該螢光體 係以來自該激發光照射裝置之射出光作爲激發光而射出 既定波長頻帶的螢光光；二種類之光源裝置，係射出與 從該螢光輪盤射出之波長頻帶不同之波長頻帶的光；光 源側光學系統，係將從該螢光輪盤發出之螢光光與從該 二種類之光源裝置發出的光聚光於既定之一面；及光源 控制手段，係分時控制該激發光照射裝置及該二種類之 光源裝置並控制該螢光輪盤之旋轉；該光源控制手段係 以採用來自該激發光照射裝置及該二種類之光源裝置的 光生成一幀影像所需要的時間不會成爲該螢光輪盤旋轉 一圈所需時間之整數倍的方式，分時控制該激發光照射 裝置及該二種類之光源裝置並控制該螢光輪盤之旋轉速 度； 顯示元件，係調變來自該光源單元之光而生成影像； 導光光學系統，係將來自該光源單元之光朝該顯示 元件導光； S -28- 201137499 投影側光學系統，係將從該顯示元件射出之影像投 影於屏幕上；及 投影機控制手段，係控制該光源單元、顯示元件。 -29-