投影装置
【課題】光源部内で減衰する光量を極力低減し、発光素子の光を効率よく画像表示素子に導いて明るい光像を形成させる。
【解決手段】緑色光励起用青色ＬＤ61、赤色ＬＥＤ80、青色ＬＥＤ81と、これらから入射される光に対し、透過部、反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイール65，72とその回転駆動部70，79とを含み、ＬＤ61、ＬＥＤ80，81の時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部15-2と、画像信号を入力する入力部（11）と、上記入力部(11)で入力される画像信号に応じた画像を表示するマイクロミラー素子(14)に光源部15-2からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影処理部(13)及び投影レンズ部(17)とを備える。
【解決手段】緑色光励起用青色ＬＤ61、赤色ＬＥＤ80、青色ＬＥＤ81と、これらから入射される光に対し、透過部、反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイール65，72とその回転駆動部70，79とを含み、ＬＤ61、ＬＥＤ80，81の時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部15-2と、画像信号を入力する入力部（11）と、上記入力部(11)で入力される画像信号に応じた画像を表示するマイクロミラー素子(14)に光源部15-2からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影処理部(13)及び投影レンズ部(17)とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体発光素子を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（登録商標）方式のプロジェクタ装置に好適な投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源に発光波長の異なる複数種の半導体発光素子を用い、単板式の表示素子に時分割で各色光を照射してカラーの光像を形成してカラー画像を投影する、色順次方式の投影装置が考えられ、商品化されている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載された技術も含めて、上述したように発光波長の異なる複数種の半導体発光素子を用いる光源では、通過光路中で光の波長帯域に応じて透過と反射を切り替えるダイクロイックミラーを複数箇所に配置した構成をとっている。このダイクロイックミラーは、透過する光量の概ね１割程度を減衰させる。そのため、例えば光源からの光路が途中の２箇所でダイクロイックミラーを介してマイクロミラー素子などのような表示素子に至るような構成では、光源の光量が光源部のダイクロイックミラーで減衰する率が２割弱となるなど、光源の光量を低下させる大きな要因となっていた。
【０００５】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光源部内の光路中で減衰する光量を極力低減し、発光素子で発した光を効率よく画像表示素子に導いて明るい光像を形成させることが可能な投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、発光する波長が異なる複数種の光源と、当該複数種の光源から入射される光に対し、当該光の波長に関係なく透過させる透過部、当該光の波長に関係なく反射させる反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイールと、当該ダイクロイックホイールを上記複数種の光源の時分割発光駆動に同期するように回転させる回転駆動部とを含み、上記複数種の光源の上記時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部と、画像信号を入力する入力部と、上記入力部で入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に上記光源部からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光源部内の光路中で減衰する光量を極力低減し、発光素子で発した光を効率よく画像表示素子に導いて明るい光像を形成させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータプロジェクタ装置の概略的な機能構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る光源部の第１の構成例を示す図。
【図３】同実施形態に係る光源部の第１の構成例における動作を示すタイミングチャート。
【図４】同実施形態に係る光源部の第２の構成例を示す図。
【図５】同実施形態に係る光源部の第２の構成例における動作を示すタイミングチャート。
【図６】同実施形態に係る各光源色の投影期間に対応した第１のダイクロイックホイールと第２のダイクロイックホイールの周面の組合せ構成例を示す図。
【図７】同実施形態に係るスポーク期間を考慮した第１及び第２のダイクロイックホイールの構成を示す図と、その動作タイミングを例示するタイミングチャート。
【図８】同実施形態に係る光源部の第２の構成の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下本発明をＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０の概略機能構成を示す図である。なお、以下の説明で「ミラー」により光を「反射」する、として説明した場合、原則的に当該ミラーは入射された光を全反射するものとする。
入力部１１は、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子などにより構成される。入力部１１に入力された各種規格のアナログ画像信号は、入力部１１でデジタル化された後に、システムバスＳＢを介して画像変換部１２に送られる。
【００１１】
画像変換部１２は、スケーラとも称され、入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一して投影処理部１３へ送る。
【００１２】
この際、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像変換部１２により画像データに重畳加工され、加工後の画像データを投影処理部１３へ送る。
【００１３】
投影処理部１３は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子であるマイクロミラー素子１４を表示するべく駆動する。
【００１４】
このマイクロミラー素子１４は、アレイ状に配列された複数、例えばＷＸＧＡ（Ｗｉｄｅ ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃ Ａｒｒａｙ）（横１２８０画素×縦８００画素）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。
【００１５】
一方で、光源部１５から時分割でＲ，Ｇ，Ｂの原色光を含む複数色の光が循環的に時分割で順次出射される。この光源部１５からの光が、ミラー１６で全反射して上記マイクロミラー素子１４に照射される。
【００１６】
そして、マイクロミラー素子１４での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部１７を介して、投影対象となる図示しないスクリーンに投影表示される。
【００１７】
上記各回路の動作すべてをＣＰＵ１８が制御する。このＣＰＵ１８は、メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０と直接接続される。メインメモリ１９は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ１８のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２０は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、ＣＰＵ１８が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。ＣＰＵ１８は、上記メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０を用いて、このデータプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。
【００１８】
上記ＣＰＵ１８は、操作部２１からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。
この操作部２１は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部またはリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ１８へ直接出力する。
【００１９】
上記ＣＰＵ１８はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部２２とも接続される。音声処理部２２は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部２３を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【００２０】
［光源部の第１の構成例］
図２により上記光源部１５を２つの発光素子を用いて構成した場合の光学系の構成について説明する。
【００２１】
光源部１５−１は、青色のレーザ光を発する半導体発光素子であるＬＤ（レーザダイオード、半導体レーザ）３１を光源として有する。
このＬＤ３１は、例えば８×４（図面鉛直方向）の計３２個がアレイ状に配列される。このＬＤ３１が発する青色のレーザ光は、ＬＤ３１と対向するべく階段状に配列されたミラー３２で９０°の角度で反射され、レンズ３３，３４で集光されて平行な光束とされた後、第１のダイクロイックホイール３５を透過し、レンズ３６，３７を介して光源の一部としての蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００２２】
蛍光ホイール３８は、回転駆動部であるモータ（Ｍ）３９の駆動により回転するもので、周面に透過用の拡散板と蛍光体層とを領域を分割して配置している。この蛍光ホイール３８の回転同期は、図示しない周面に形成したマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して制御する。蛍光ホイール３８の蛍光体層がある周面位置には、ＬＤ３１からのレーザ光が照射される面に蛍光体が塗布されて蛍光層を形成すると共に、蛍光体層が形成されている面の裏面には反射板が蛍光体層と重なるように設けられている。ＬＤ３１からのレーザ光の光路上に上記蛍光ホイール３８の蛍光体層がある場合、当該蛍光体層は青色のレーザ光の照射により励起され、緑色の光を発する。
【００２３】
蛍光ホイール３８から発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された上記反射板により一様に上記レンズ３６，３７側に導かれ、上記第１のダイクロイックホイール３５で反射される。上記第１のダイクロイックホイール３５は、モータ（Ｍ）４０により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００２４】
第１のダイクロイックホイール３５で反射された緑色光は、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２で反射された後、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した緑色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６で反射された後にレンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に照射される。
【００２５】
そして、このマイクロミラー素子１４からの上記投影レンズ部１７方向への反射光で光像が形成されるもので、当該光像は上記レンズ４８を介して上記投影レンズ部１７により投影対象の図示しないスクリーン等に照射される。上記第２のダイクロイックホイール４２は、モータ（Ｍ）４９により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００２６】
また、上記ＬＤ３１からのレーザ光の光路上に上記蛍光ホイール３８の拡散板がある場合、当該拡散板を介して拡散しつつ透過した青色光は、レンズ５０を介してミラー５１で反射され、レンズ５２を介してさらにミラー５３で反射された後に、上記第２のダイクロイックホイール４２を透過し、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した青色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６に至る。
【００２７】
さらに光源部１５−１は、赤色光を発する半導体発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）５５を光源として有する。
ＬＥＤ５５が発する赤色光は、レンズ５６，５７を介して、上記第１のダイクロイックホイール３５を透過し、上記レンズ４１を介して上記第２のダイクロイックホイール４２で反射された後、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した赤色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６に至る。
【００２８】
なお、上記第１のダイクロイックホイール３５を回転するモータ４０、及び上記第２のダイクロイックホイール４２を回転するモータ４９は、他の光学部材に対し、図面と垂直となる方向に沿った上部側に位置するものとして、図示するように破線で示している。すなわちモータ４０及びモータ４９は、各光源部から照射される光の各光路に重ならないように配置される。
【００２９】
一方で、上記蛍光ホイール３８を回転するモータ３９は、ＬＤ３１からの青色光が照射される蛍光ホイール３８の周面上の位置を含めて他の光学部材と同一の平面に配置されるものとして、図示する如く実線で示している。
【００３０】
［光源部の第１の構成例における動作］
図３により上記図２に示した光源部１５−１での動作について説明する。なお、この光源部１５−１での動作はＣＰＵ１８の制御の下に投影処理部１３が実行するものであり、光源素子である青色発光用のＬＤ３１と、赤色発光用のＬＥＤ５５の発光タイミング、上記発光タイミングに同期した蛍光ホイール３８、第１のダイクロイックホイール３５、及び第２のダイクロイックホイール４２の回転タイミングはいずれも投影処理部１３により制御される。
【００３１】
図３は、画像投影期間１フレーム間の動作タイミングを示す。同図（Ａ）で示すように当該１フレームは、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールド、Ｍ（マゼンタ）フィールド、及びＹ（イエロー）フィールドの計５フィールドで構成されるものとする。説明を容易にするために各フィールド期間の長さは等しいものとして図示している。
【００３２】
図３（Ｂ）に示すように赤色発光用のＬＥＤ５５は、Ｒフィールド、Ｍフィールド、及びＹフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
図３（Ｃ）に示すように青色を発光するＬＤ３１は、Ｒフィールドを除く他のＧフィールド、Ｂフィールド、Ｍフィールド、及びＹフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
Ｒフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＥＤ５５のみが発光される。このＬＥＤ５５の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は例えば中心角７２°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール３５の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第１のダイクロイックホイール６５の回転重量バランスをとるために最外周位置に図３（Ｈ）に示すように円弧状のフレーム３５Ｆ１（外枠）を設けている。
【００３３】
同図（Ｈ）中、３５ｍはこの第１のダイクロイックホイール３５の回転同期を検出するためのマーカである。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイール３５の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム３５Ｆ１とからなる。
【００３４】
ＬＥＤ５５を出射した赤色光は、素通しとなっている第１のダイクロイックホイール３５の周面を透過し、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｆ），（Ｉ）に示すように続くＧフィールドの期間位置までミラーとされている。同図（Ｉ）中、４２ｍはこの第２のダイクロイックホイール４２の回転時を検出するためのマーカである。
【００３５】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２のミラーで反射された赤色光は、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に赤色の光源光として照射される。
【００３６】
このＲフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により赤色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００３７】
続くＧフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１のみが発光される。このＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は例えば中心角７２°の扇形のダイクロイックミラー（ＤＭ）とされ、青色光を透過する一方で、緑色光を反射する。
【００３８】
ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後にダイクロイックミラーが配置された第１のダイクロイックホイール３５の周面を透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００３９】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すようにこのＧフィールドまで裏面側に反射板を設けて蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって緑色光を励起する。図３（Ｇ）中、３８ｍはこの蛍光ホイール３８の回転同期をとるためのマーカである。蛍光ホイール３８で励起した緑色光は、反射光のように上記レンズ３７，３６側に出射し、これらレンズ３７，３６を介して上記第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーで反射されて、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。
【００４０】
第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｆ），（Ｉ）に示すようにこのＧフィールドまでミラーが形成されており、照射された緑色光を反射し、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に緑色の光源光として照射される。
【００４１】
このＧフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により緑色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００４２】
次のＢフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１のみが発光される。このＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は、例えば都合中心角１４４°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール３５の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第１のダイクロイックホイール６５の回転重量バランスをとるために最外周位置に図３（Ｈ）に示すように円弧状のフレーム３５Ｆ２（外枠）を設けている。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイール３５の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム３５Ｆ２とからなる。
【００４３】
ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後に第１のダイクロイックホイール３５の切欠きとされた周面を透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００４４】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すようにこのＧフィールドまで裏面側に反射板を設けて蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され、緑色光を発する。図３（Ｇ）中、３８ｍはこの蛍光ホイール３８の回転同期をとるためのマーカである。蛍光ホイール３８で発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ３７，３６側に出射し、これらレンズ３７，３６を介して上記第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーで反射されて、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。
【００４５】
第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｉ）に示すようにこのＢフィールド部分のみ中心角７２°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第２のダイクロイックホイール４２の重量バランスが崩れるのを防ぐため、即ち第２のダイクロイックホイール４２の回転重量バランスをとるために最外周位置に円弧状のフレーム４２Ｆ１（外枠）を設けている。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、第２のダイクロイックホイール４２の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム４２Ｆ１とからなる。
【００４６】
したがって、この第２のダイクロイックホイール４２の切欠き部分を透過した青色光は、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に青色の光源光として照射される。
【００４７】
このＢフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により青色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００４８】
続くＭフィールドにおいては、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１とＬＥＤ５５の双方が同時に発光される。
【００４９】
ＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は前のＢフィールドから続いて切欠きとされている。したがって、ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後に第１のダイクロイックホイール３５の切欠きとされた周面を透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００５０】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すように前のＢフィールドから続いて拡散板が形成されており、上記青色光が拡散しながら透過する。透過した青色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に位置するレンズ５０を介してミラー５１で反射され、さらにレンズ５２を介してミラー５３で反射された後に、レンズ５４を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。
【００５１】
第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｉ）に示すようにこのＭフィールド部分のみダイクロイックミラーとされており、青色光を透過する一方で、赤色光を反射する。
【００５２】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射された青色光は、この第２のダイクロイックホイール４２を透過する。
【００５３】
一方、ＬＥＤ５５を出射した赤色光は、素通しとなっている第１のダイクロイックホイール３５の周面の切欠きを透過し、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール４２の周面は、上述した如くダイクロイックミラーとされている。
【００５４】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２のダイクロイックミラーで反射された赤色光は、上記第２のダイクロイックホイール４２の同ダイクロイックミラーを透過した青色光と共に、混色によりマゼンタ色光となり、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４にマゼンタ色の光源光として照射される。
【００５５】
このＭフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３によりマゼンタ色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００５６】
次のＹフィールドにおいては、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１とＬＥＤ５５の双方が同時に発光される。
【００５７】
ＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面はダイクロイックミラーとされている。したがって、ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後に第１のダイクロイックホイール３５のダイクロイックミラーを透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００５８】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すように蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され、緑色光を発する。発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ３７，３６側に出射し、これらレンズ３７，３６を介して上記第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーで反射される。
【００５９】
一方、ＬＥＤ５５を出射した赤色光は、ダイクロイックミラーとなっている第１のダイクロイックホイール３５の周面を透過する。
【００６０】
したがって、この第１のダイクロイックホイール３５を透過した赤色光は、上記第１のダイクロイックホイール３５で反射された緑色光と共に、混色により黄色色光となり、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール４２の周面はミラーとされている。
【００６１】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２のミラーで反射された黄色光は、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４にイエロー色の光源光として照射される。
【００６２】
このＹフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により黄色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００６３】
以上詳述した如く上記光源部１５を２つの発光素子を用いて構成した場合、いずれのフィールドにおいても第１のダイクロイックホイール３５と第２のダイクロイックホイール４２とが共に揃ってダイクロイックミラーで構成されることはなく、１つの波長の光のみでよいフィールドでは透過は切欠きによる素通しで、反射はミラーで対処するものとしている。
【００６４】
そのため、光源部１５−１内の光路中で減衰する光量を極力低減し、青色発光用のＬＤ３１と赤色発光用のＬＥＤ５５で発した光をそれぞれ効率よく画像表示素子であるマイクロミラー素子１４に導いて、明るい光像を形成させることが可能となる。
【００６５】
［光源部の第２の構成例］
図４により上記光源部１５を３つの発光素子を用いて構成した場合の光学系の構成について説明する。
【００６６】
光源部１５−２は、青色のレーザ光を発する半導体発光素子であるＬＤ６１を有する。
このＬＤ６１は、例えば８×４（図面鉛直方向）の計３２個がアレイ状に配列される。このＬＤ６１が発する青色のレーザ光は、ＬＤ６１と対向するべく階段状に配列されたミラー６２で９０°の角度で反射され、レンズ６３，６４で集光されて平行な光束とされた後、第１のダイクロイックホイール６５を透過し、レンズ６６，６７を介して光源の一部としての蛍光ホイール６８の周面に照射される。
【００６７】
蛍光ホイール６８は、回転駆動部であるモータ（Ｍ）６９の駆動により回転するもので、周面全面に蛍光体層を形成している。蛍光ホイール３８の蛍光体層がある周面全面は、蛍光体が塗布されて蛍光層を形成すると共に、その裏面には反射板が蛍光体層と重なるように設けられている。ＬＤ６１からのレーザ光が照射される場合、当該蛍光体層は青色のレーザ光の照射により励起されて緑色の光を発する。
【００６８】
蛍光ホイール６８から発した緑色光は、蛍光ホイール６８の裏面側に形成された上記反射板により一様に上記レンズ６６，６７側に導かれ、上記第１のダイクロイックホイール６５で反射される。第１のダイクロイックホイール６５は、モータ（Ｍ）７０により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００６９】
第１のダイクロイックホイール６５で反射された緑色光は、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２で反射された後、レンズ７３を介してインテグレータ７４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ７４を出射した緑色光は、さらにレンズ７５を介してミラー７６で反射され、レンズ７７を介して上記ミラー１６で反射された後にレンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に照射される。
【００７０】
そして、このマイクロミラー素子１４からの上記投影レンズ部１７方向への反射光で光像が形成されるもので、当該光像は上記レンズ７８を介して上記投影レンズ部１７により投影対象の図示しないスクリーン等に照射される。上記第２のダイクロイックホイール７２は、モータ（Ｍ）７９により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００７１】
さらに光源部１５−２は、赤色光を発するＬＥＤ８０、青色光を発するＬＥＤ８１を光源の一部として有する。
ＬＥＤ８０が発する赤色光は、レンズ８２，８３を介して、上記第１のダイクロイックホイール６５を透過し、上記レンズ７１を介して上記第２のダイクロイックホイール７２で反射された後、レンズ７３を介してインテグレータ７４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ７４を出射した赤色光は、さらにレンズ７５を介してミラー７６で反射され、レンズ７７を介して上記ミラー１６に至る。
【００７２】
またＬＥＤ８１が発する青色光は、レンズ８４〜８６を介して上記第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射された青色光は、第２のダイクロイックホイール７２を透過し、レンズ７３を介してインテグレータ７４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ７４を出射した青色光は、さらにレンズ７５を介してミラー７６で反射され、レンズ７７を介して上記ミラー１６に至る。
【００７３】
なお、上記第１のダイクロイックホイール６５を回転するモータ７０、及び上記第２のダイクロイックホイール７２を回転するモータ７９は、他の光学部材に対し、図面と垂直となる方向に沿った上部側に位置するものとして、図示するように破線で示している。すなわち、モータ７０及びモータ７９は各光源部から照射される光の各光路に重ならないように配置される。
【００７４】
一方で、上記蛍光ホイール６８を回転するモータ６９は、ＬＤ６１からの青色光が照射される蛍光ホイール６８の周面上の位置を含めて他の光学部材と同一の平面に配置されるものとして、図示する如く実線で示している。
【００７５】
［光源部の第２の構成例における動作］
図５により上記図４に示した光源部１５−２での動作について説明する。なお、この光源部１５−２での動作はＣＰＵ１８の制御の下に投影処理部１３が実行するものであり、光源素子である緑色励起青色発光用のＬＤ６１、赤色発光用のＬＥＤ８０、及び青色発光用のＬＥＤ８１の各発光タイミング、上記発光タイミングに同期した蛍光ホイール６８、第１のダイクロイックホイール６５、及び第２のダイクロイックホイール７２の回転タイミングはいずれも投影処理部１３により制御される。
【００７６】
図５は、画像投影期間１フレーム間の動作タイミングを示す。同図（Ａ）で示すように当該１フレームは、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｗ（ホワイト）フィールド、及びＢフィールドの計４フィールドで構成されるものとする。説明を容易にするために各フィールド期間の長さは等しいものとして図示している。
【００７７】
図５（Ｂ）に示すように赤色発光用のＬＥＤ８０は、Ｒフィールド、及びＷフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
図５（Ｃ）に示す如く緑色励起用に青色を発光するＬＤ６１は、Ｇフィールド、及びＷフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
図５（Ｄ）に示す如く青色を発光するＬＥＤ８１は、Ｗフィールド、及びＢフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
Ｒフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＥＤ８０のみが発光される。このＬＥＤ８０の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール６５の周面は例えば中心角９０°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール６５の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第１のダイクロイックホイール６５の回転重量バランスをとるために最外周位置に図５（Ｇ）に示すように円弧状のフレーム６５Ｆ（外枠）を設けている。同図（Ｇ）中、６５ｍはこの第１のダイクロイックホイール６５の回転同期を検出するためのマーカである。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイール６５の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム６５Ｆとからなる。
【００７８】
ＬＥＤ８０を出射した赤色光は、素通しとなっている第１のダイクロイックホイール６５の周面を透過し、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール７２の周面は、図５（Ｆ），（Ｈ）に示すように続くＧフィールドの期間位置までミラーとされている。同図（Ｈ）中、７２ｍはこの第２のダイクロイックホイール７２の回転同期を検出するためのマーカである。
【００７９】
したがって、第２のダイクロイックホイール７２のミラーで反射された赤色光は、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー７６で反射されて、レンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に赤色の光源光として照射される。
【００８０】
このＲフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により赤色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００８１】
続くＧフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＤ６１のみが発光される。このＬＤ６１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール６５の周面は赤色光と青色光を透過するダイクロイックミラー（図では「ＧＲＭ」と称する）とされ、青色光を透過する一方で、緑色光を反射する。
【００８２】
ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ６３，６４を介した後に上記ダイクロイックミラーが配置された第１のダイクロイックホイール６５の周面を透過し、レンズ６６，６７を介して蛍光ホイール６８の周面に照射される。
【００８３】
蛍光ホイール３８の周面はその全面に、裏面側に反射板を設けた蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され緑色光を発する。発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ６７，６６側に出射し、これらレンズ６７，６６を介して上記第１のダイクロイックホイール６５の周面のダイクロイックミラーで反射されて、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。
【００８４】
第２のダイクロイックホイール７２の周面は、図５（Ｆ），（Ｈ）に示すようにこのＧフィールドまでミラーが形成されている。したがって、照射された緑色光は、第２のダイクロイックホイール７２の周面のミラーで反射され、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に緑色の光源光として照射される。
【００８５】
このＧフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により緑色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００８６】
次のＷフィールドにおいては、上述した如く発光素子としてＬＤ６１とＬＥＤ８０，８１の３つが同時に発光される。
【００８７】
ＬＤ６１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール６５の周面は前のＧフィールドから続いて赤色光を透過させるダイクロイックミラーとされている。したがって、ＬＤ６１で発振された青色光は、レンズ６３，６４を介した後に第１のダイクロイックホイール６５のダイクロイックミラーとされた周面を透過し、レンズ６６，６７を介して蛍光ホイール６８の周面に照射される。
【００８８】
蛍光ホイール３８の周面はその全面に、裏面側に反射板を設けた蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され緑色光を発する。発した緑色光は蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ６７，６６側に出射し、これらレンズ６７，６６を介して上記第１のダイクロイックホイール６５の周面に照射される。
【００８９】
第２のダイクロイックホイール７２の周面は、図５（Ｆ），（Ｉ）に示すようにこのＷフィールド部分のみ赤色光を反射するダイクロイックミラー（図では「ＢＴＭ」と称する）とされており、青色光と緑色光を透過する一方で、赤色光、緑色光を共に反射する。
【００９０】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射された緑色光は、この第２のダイクロイックホイール４２で反射される。
【００９１】
一方、ＬＥＤ８０を出射した赤色光は、第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーを透過し、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール７２の周面は、上述した如くダイクロイックミラーとされているため、赤色光は反射される。
【００９２】
さらに上記ＬＥＤ８１を出射した青色光は、レンズ８４〜８６を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。第２のダイクロイックホイール７２の周面は、上述した如くダイクロイックミラーとされているため、青色光は透過される。
【００９３】
しかして、第２のダイクロイックホイール７２から出射する緑色光、赤色光、及び瀬色光が、混色により白色光となり、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー１６で反射され、レンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に白色の光源光として照射される。
【００９４】
このＷフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により輝度信号に応じた画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００９５】
続くＢフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＥＤ８１のみが発光される。このＬＥＤ８１の発光期間に合わせて第２のダイクロイックホイール７２の周面は、例えば中心角９０°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第２のダイクロイックホイール７２の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第２のダイクロイックホイール７２の回転重量バランスをとるために最外周位置に図５（Ｈ）に示すように円弧状のフレーム７２Ｆ（外枠）を設けている。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第２のダイクロイックホイール７２の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム７２Ｆとからなる。
【００９６】
ＬＥＤ８１で発振された青色光は、レンズ８４〜８６を介した後に第２のダイクロイックホイール７２の切欠きとされた周面を透過し、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー１６で反射され、レンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に青色の光源光として照射される。
【００９７】
このＢフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により青色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００９８】
以上詳述した如く上記光源部１５を３つの発光素子を用いて構成した場合、Ｗフィールドを除く各原色のフィールドにおいて第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２とが共に揃ってダイクロイックミラーで構成されることはない。
【００９９】
またＷフィールドは、３つの発光素子を同時に発光させ、それらの混色である白色光によって投影する画像の輝度を上げる（明るくする）ためのフィールドとして位置付けるものである。
【０１００】
したがって、他の単色光により原色光の光像を投影するフィールドに比して著しく光量が高いため、このＷフィールドでは２つのダイクロイックを透過する赤色光、緑色光がＲフィールド、Ｇフィールドの場合に比してより多く減衰するものの、全体として得られるカラーの光像における光量低下の影響は少ないものと考えられる。
【０１０１】
なお上記第２の構成例では、カラー画像を投影する１フレームが、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｗ（ホワイト）フィールド、及びＢフィールドの計４フィールドで構成される場合について説明したが、その他に３原色の光源中の２つを同時に発光することで補色の光源として、対応する補色の光像を１フレーム中で合わせて投影するものとしてもよい。
【０１０２】
図６は、各光源色の投影期間に対応して第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２の周面の組合せ構成例を示す。図示する如く、上記第２の構成例では、３原色の独立した光源を備えているため、上述したＲフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールド、及びＷ（ホワイト）フィールドの他に、Ｙ（イエロー）フィールド、Ｍ（マゼンタ）フィールド、及びＣ（シアン）フィールドをさらに設けることができる。
【０１０３】
Ｙフィールドでは、緑色励起用の青色光を発するＬＤ６１と、赤色光を発するＬＥＤ８０とを同時に駆動することで、その混色光として黄色光が発生する。その場合、第１のダイクロイックホイール６５の周面を、赤色光及び青色光を透過する一方で緑色光を反射するダイクロイックミラーで構成し、第２のダイクロイックホイール７２の周面をミラーで構成する。
【０１０４】
Ｍ（マゼンタ）フィールドでは、赤色光を発するＬＥＤ８０と、青色光を発するＬＥＤ８１とを同時に駆動することで、その混色光としてマゼンタ（赤紫）色光が発生する。その場合、第１のダイクロイックホイール６５の周面を、扇形の切欠き部として構成し、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール６５の重量バランスが崩れるのを防ぐために最外周位置に円弧状のフレーム（外枠）が設けられる。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレームとからなる。
【０１０５】
そして、第２のダイクロイックホイール７２の周面を、赤色光を反射する一方で青色光を透過するダイクロイックミラーで構成する。
【０１０６】
Ｃ（シアン）フィールドでは、緑色励起用の青色光を発するＬＤ６１と、青色光を発するＬＥＤ８１とを同時に駆動することで、その混色光としてシアン（青緑）色光が発生する。その場合、第１のダイクロイックホイール６５の周面を、青色光を透過する一方で緑色光を反射するダイクロイックミラーで構成し、第２のダイクロイックホイール７２の周面を、緑色光を反射する一方で青色光を透過するダイクロイックミラーで構成する。
【０１０７】
なお上記第２の構成例では、画像１フレームを構成する各フィールドの切り替わりタイミングに同期して各色光源のオン／オフを行なう一方で、第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２の双方で各フィールドに適したダイクロイックミラー等を有する周面となるように構成した場合について説明した。
【０１０８】
しかしながら、フィールド間の切換えタイミングであらたなフィールド用の光源素子の点灯が開始された時点では、その光源光の、断面が略円形のビームスポットが、ダイクロイックホイール６５，７２でそれぞれ２つの異なる周面の構成部材（ダイクロイックミラー、ミラー、及び素通し部分のうちの２つ）の境界位置に照射され、光束の略半分が光像形成に使用できなくなる可能性を生じる。
【０１０９】
したがって、上記各フィールド間の境界部分を例えば「スポーク」期間と称するものとすると、このスポーク期間を考慮したダイクロイックホイール６５，７２の構成が必要なる。
【０１１０】
図７は、このようにスポーク期間を考慮した第１のダイクロイックホイール６５及び第２のダイクロイックホイール７２の構成と、その動作タイミングを例示する図である。同図（Ａ）〜（Ｆ）で各フィールドの切換えタイミングを挟んで点線で示す範囲がスポーク期間となり、照射される光源光のスポット径に応じた幅で設定される。同図では、説明のためにフィールド期間に対して非常に大きな幅を持つスポーク期間としている。
【０１１１】
上記図５に示した場合に比して、第１のダイクロイックホイール６５では、Ｇフィールド乃至Ｂフィールド用の、緑色光を反射して赤色光及び青色光を透過するダイクロイックミラーが、その前のＲフィールドとのスポーク期間、及び次のＲフィールドとの各スポーク期間にも対応するべく延在して周面に構成するものとしている。
【０１１２】
すなわち、第１ダイクロイックホイール６５において、第１ダイクロイックホイール６５に入射される光のスポット径の大きさに応じた、緑色光を反射して赤色光及び青色光を透過する第１スポーク用ダイクロイックミラー部１００が、第１ダイクロイックホイール６５のＲフィールドに対応した扇形の切欠きの部分とＧフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分との境界部分、及びＢフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分とＲフィールドに対応した扇型の切欠きの部分との境界部分に配置される。
【０１１３】
一方で第２のダイクロイックホイール７２では、前の１フレーム中のＢフィールドから現在の１フレーム先頭のＲフィールドに切換えるスポーク期間のみ、赤色光及び緑色光を反射して青色光を透過するダイクロイックミラーを周面に構成するものとしている。
【０１１４】
また同じく第２のダイクロイックホイール７２では、Ｗフィールド用の同ダイクロイックミラーが、その前のＧフィールドとのスポーク期間、及び次のＢフィールドとの各スポーク期間にも対応するべく延在して周面に構成するものとしている。
【０１１５】
すなわち、第２ダイクロイックホイール７２において、第２ダイクロイックホイール７２に入射される光のスポット径の大きさに応じた、赤色光及び緑色光を反射して青色光を透過する第２スポーク用ダイクロイックミラー部１０１が、第２ダイクロイックホイール７２のＲフィールドに対応したミラーの部分とＢフィールドに対応した扇形の切欠きの部分との境界部分に配置されている。
【０１１６】
また、ダイクロイックホイール７２にはさらに、第２スポーク用ダイクロイックミラー部１０１が、Ｇフィールドに対応したミラーの部分とＷフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分との境界部分、乃至Ｂフィールドに対応した扇型の切欠きの部分とＷフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分との境界部分に配置されている。
【０１１７】
このように光源光のスポット径に応じたスポーク期間を考慮して第１のダイクロイックホイール６５、第２のダイクロイックホイール７２の各周面にスポーク用ダイクロイックミラー部を構築することにより、各光源の発する光を損失なく光像の形成に使用できる。
【０１１８】
また上記光源部の第２の構成例では、光源部１５−２内で第１のダイクロイックホイール６５を回転するためのモータ７０と第２のダイクロイックホイール７２を回転するためのモータ７９を設けるものとして説明したが、これらモータ７０，７９を共用して１つで構成してもよい。
【０１１９】
図８は、上記図４に代わる光源部１５−２′の構成を示す。図示する如く第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２とを同軸的に配置してモータ（Ｍ）９１で回転させる。
【０１２０】
第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２は回転周期が同一であるため、このようにそれらを駆動するためのモータを共用化できる。
【０１２１】
このように２つのモータを共用化して１つのモータ９１で構成することにより、光源部１５−２′の構成をより簡略化できる。
【０１２２】
なお、上記図８に示した構成では、第１のダイクロイックホイール６５及び第２のダイクロイックホイール７２を同軸的に配置してモータ９１で直接駆動する場合の構成例を示したが、このようなダイレクトドライブ機構、あるいはタイミングベルトやギヤ機構等を用いて蛍光ホイール６８を回転するためのモータ６９も共用化することも可能である。
【０１２３】
以上第１の光源部１５−１、第２の光源部１５−２の構成と動作とを詳述した如く本実施形態によれば、光源部内の光路中で減衰する光量を極力低減し、発光素子で発した光を効率よく画像表示素子に導いて明るい光像を形成させることが可能となる。
【０１２４】
加えて上記実施形態では、上記ダイクロイックホイールで光を透過させる部分（透過部）を当該ダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、当該切欠きの外周に配置された円弧状の外枠とからなるものとしたので、ダイクロイックホイールを光束で安定して回転させることができる。
【０１２５】
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１２６】
以下に、本願出願の当所の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
請求項１記載の発明は、発光する波長が異なる複数種の光源と、当該複数種の光源から入射される光に対し、当該光の波長に関係なく透過させる透過部、当該光の波長に関係なく反射させる反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイールと、当該ダイクロイックホイールを上記複数種の光源の時分割発光駆動に同期するように回転させる回転駆動部とを含み、上記複数種の光源の上記時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部と、画像信号を入力する入力部と、上記入力部で入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に上記光源部からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部とを具備したことを特徴とする。
【０１２７】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記ダイクロイックホイールの透過部は、当該ダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、当該切欠きの外周に配置された円弧状の外枠とからなり、上記透過部は、上記光源から入射される光を素通しで透過させることを特徴とする。
【０１２８】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記ダイクロイックホイールは、当該ダイクロイックホイールに入射される光のスポット径の大きさに応じた、上記透過部と上記反射部と上記ダイクロイックミラー部とのうち隣接する部との境界位置に設けられるスポーク用ダイクロイックミラー部をさらに有することを特徴とする。
【０１２９】
請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、上記光源部は、上記ダイクロイックホイールを複数有し、上記複数のダイクロイックホイールを同軸的に配置して当該複数のダイクロイックホイールの回転駆動部を共用することを特徴とする。
【０１３０】
請求項５記載の発明は、上記請求項１乃至４いずれか記載の発明において、上記複数種の光源はレーザダイオード及び発光ダイオードの少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【０１３１】
請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至５いずれか記載の発明において、上記複数種の光源は、レーザダイオードから照射された光により励起されて発光する蛍光体層が設けられた蛍光ホイールを含むことを特徴とする。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…データプロジェクタ装置、１１…入力部、１２…画像変換部、１３…投影処理部、１４…マイクロミラー素子、１５，１５−１，１５−２，１５−２′…光源部、１６…ミラー、１７…投影レンズ部、１８…ＣＰＵ、１９…メインメモリ、２０…プログラムメモリ、２１…操作部、２２…音声処理部、２３…スピーカ部、３１…（青色発光用）ＬＤ、３２…ミラー、３３，３４…レンズ、３５…第１のダイクロイックホイール、３６，３７…レンズ、３８…蛍光ホイール、３９，４０…モータ（Ｍ）、４１…レンズ、４２…第２のダイクロイックホイール、４３…レンズ、４４…インテグレータ、４５…レンズ、４６…ミラー、４７，４８…レンズ、４９…モータ（Ｍ）、５０…レンズ、５１…ミラー、５２…レンズ、５３…ミラー、５４…レンズ、５５…（赤色発光用）ＬＥＤ、５６，５６…レンズ、６１…（緑色例起青色発光用）ＬＤ、６２…ミラー、６３，６４…レンズ、６５…第１のダイクロイックホイール、６６，６７…レンズ、６８…蛍光ホイール、６９，７０…モータ（Ｍ）、７１…レンズ、７２…第２のダイクロイックホイール、７３…レンズ、７４…インテグレータ、７５…レンズ、７６…ミラー、７７，７８…レンズ、７９…モータ（Ｍ）、８０…（赤色発光用）ＬＥＤ、８１…（青色発光用）ＬＥＤ、８２〜８６…レンズ、９１…モータ（Ｍ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体発光素子を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（登録商標）方式のプロジェクタ装置に好適な投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源に発光波長の異なる複数種の半導体発光素子を用い、単板式の表示素子に時分割で各色光を照射してカラーの光像を形成してカラー画像を投影する、色順次方式の投影装置が考えられ、商品化されている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献に記載された技術も含めて、上述したように発光波長の異なる複数種の半導体発光素子を用いる光源では、通過光路中で光の波長帯域に応じて透過と反射を切り替えるダイクロイックミラーを複数箇所に配置した構成をとっている。このダイクロイックミラーは、透過する光量の概ね１割程度を減衰させる。そのため、例えば光源からの光路が途中の２箇所でダイクロイックミラーを介してマイクロミラー素子などのような表示素子に至るような構成では、光源の光量が光源部のダイクロイックミラーで減衰する率が２割弱となるなど、光源の光量を低下させる大きな要因となっていた。
【０００５】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光源部内の光路中で減衰する光量を極力低減し、発光素子で発した光を効率よく画像表示素子に導いて明るい光像を形成させることが可能な投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、発光する波長が異なる複数種の光源と、当該複数種の光源から入射される光に対し、当該光の波長に関係なく透過させる透過部、当該光の波長に関係なく反射させる反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイールと、当該ダイクロイックホイールを上記複数種の光源の時分割発光駆動に同期するように回転させる回転駆動部とを含み、上記複数種の光源の上記時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部と、画像信号を入力する入力部と、上記入力部で入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に上記光源部からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光源部内の光路中で減衰する光量を極力低減し、発光素子で発した光を効率よく画像表示素子に導いて明るい光像を形成させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータプロジェクタ装置の概略的な機能構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る光源部の第１の構成例を示す図。
【図３】同実施形態に係る光源部の第１の構成例における動作を示すタイミングチャート。
【図４】同実施形態に係る光源部の第２の構成例を示す図。
【図５】同実施形態に係る光源部の第２の構成例における動作を示すタイミングチャート。
【図６】同実施形態に係る各光源色の投影期間に対応した第１のダイクロイックホイールと第２のダイクロイックホイールの周面の組合せ構成例を示す図。
【図７】同実施形態に係るスポーク期間を考慮した第１及び第２のダイクロイックホイールの構成を示す図と、その動作タイミングを例示するタイミングチャート。
【図８】同実施形態に係る光源部の第２の構成の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下本発明をＤＬＰ（登録商標）方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るデータプロジェクタ装置１０の概略機能構成を示す図である。なお、以下の説明で「ミラー」により光を「反射」する、として説明した場合、原則的に当該ミラーは入射された光を全反射するものとする。
入力部１１は、例えばピンジャック（ＲＣＡ）タイプのビデオ入力端子、Ｄ−ｓｕｂ１５タイプのＲＧＢ入力端子などにより構成される。入力部１１に入力された各種規格のアナログ画像信号は、入力部１１でデジタル化された後に、システムバスＳＢを介して画像変換部１２に送られる。
【００１１】
画像変換部１２は、スケーラとも称され、入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一して投影処理部１３へ送る。
【００１２】
この際、ＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像変換部１２により画像データに重畳加工され、加工後の画像データを投影処理部１３へ送る。
【００１３】
投影処理部１３は、送られてきた画像データに応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒］と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子であるマイクロミラー素子１４を表示するべく駆動する。
【００１４】
このマイクロミラー素子１４は、アレイ状に配列された複数、例えばＷＸＧＡ（Ｗｉｄｅ ｅＸｔｅｎｄｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃ Ａｒｒａｙ）（横１２８０画素×縦８００画素）分の微小ミラーの各傾斜角度を個々に高速でオン／オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。
【００１５】
一方で、光源部１５から時分割でＲ，Ｇ，Ｂの原色光を含む複数色の光が循環的に時分割で順次出射される。この光源部１５からの光が、ミラー１６で全反射して上記マイクロミラー素子１４に照射される。
【００１６】
そして、マイクロミラー素子１４での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズ部１７を介して、投影対象となる図示しないスクリーンに投影表示される。
【００１７】
上記各回路の動作すべてをＣＰＵ１８が制御する。このＣＰＵ１８は、メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０と直接接続される。メインメモリ１９は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ１８のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ２０は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、ＣＰＵ１８が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。ＣＰＵ１８は、上記メインメモリ１９及びプログラムメモリ２０を用いて、このデータプロジェクタ装置１０内の制御動作を実行する。
【００１８】
上記ＣＰＵ１８は、操作部２１からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。
この操作部２１は、データプロジェクタ装置１０の本体に設けられるキー操作部と、このデータプロジェクタ装置１０専用の図示しないリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部またはリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ１８へ直接出力する。
【００１９】
上記ＣＰＵ１８はさらに、上記システムバスＳＢを介して音声処理部２２とも接続される。音声処理部２２は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部２３を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
【００２０】
［光源部の第１の構成例］
図２により上記光源部１５を２つの発光素子を用いて構成した場合の光学系の構成について説明する。
【００２１】
光源部１５−１は、青色のレーザ光を発する半導体発光素子であるＬＤ（レーザダイオード、半導体レーザ）３１を光源として有する。
このＬＤ３１は、例えば８×４（図面鉛直方向）の計３２個がアレイ状に配列される。このＬＤ３１が発する青色のレーザ光は、ＬＤ３１と対向するべく階段状に配列されたミラー３２で９０°の角度で反射され、レンズ３３，３４で集光されて平行な光束とされた後、第１のダイクロイックホイール３５を透過し、レンズ３６，３７を介して光源の一部としての蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００２２】
蛍光ホイール３８は、回転駆動部であるモータ（Ｍ）３９の駆動により回転するもので、周面に透過用の拡散板と蛍光体層とを領域を分割して配置している。この蛍光ホイール３８の回転同期は、図示しない周面に形成したマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して制御する。蛍光ホイール３８の蛍光体層がある周面位置には、ＬＤ３１からのレーザ光が照射される面に蛍光体が塗布されて蛍光層を形成すると共に、蛍光体層が形成されている面の裏面には反射板が蛍光体層と重なるように設けられている。ＬＤ３１からのレーザ光の光路上に上記蛍光ホイール３８の蛍光体層がある場合、当該蛍光体層は青色のレーザ光の照射により励起され、緑色の光を発する。
【００２３】
蛍光ホイール３８から発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された上記反射板により一様に上記レンズ３６，３７側に導かれ、上記第１のダイクロイックホイール３５で反射される。上記第１のダイクロイックホイール３５は、モータ（Ｍ）４０により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００２４】
第１のダイクロイックホイール３５で反射された緑色光は、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２で反射された後、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した緑色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６で反射された後にレンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に照射される。
【００２５】
そして、このマイクロミラー素子１４からの上記投影レンズ部１７方向への反射光で光像が形成されるもので、当該光像は上記レンズ４８を介して上記投影レンズ部１７により投影対象の図示しないスクリーン等に照射される。上記第２のダイクロイックホイール４２は、モータ（Ｍ）４９により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００２６】
また、上記ＬＤ３１からのレーザ光の光路上に上記蛍光ホイール３８の拡散板がある場合、当該拡散板を介して拡散しつつ透過した青色光は、レンズ５０を介してミラー５１で反射され、レンズ５２を介してさらにミラー５３で反射された後に、上記第２のダイクロイックホイール４２を透過し、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した青色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６に至る。
【００２７】
さらに光源部１５−１は、赤色光を発する半導体発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）５５を光源として有する。
ＬＥＤ５５が発する赤色光は、レンズ５６，５７を介して、上記第１のダイクロイックホイール３５を透過し、上記レンズ４１を介して上記第２のダイクロイックホイール４２で反射された後、レンズ４３を介してインテグレータ４４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ４４を出射した赤色光は、さらにレンズ４５を介してミラー４６で反射され、レンズ４７を介して上記ミラー１６に至る。
【００２８】
なお、上記第１のダイクロイックホイール３５を回転するモータ４０、及び上記第２のダイクロイックホイール４２を回転するモータ４９は、他の光学部材に対し、図面と垂直となる方向に沿った上部側に位置するものとして、図示するように破線で示している。すなわちモータ４０及びモータ４９は、各光源部から照射される光の各光路に重ならないように配置される。
【００２９】
一方で、上記蛍光ホイール３８を回転するモータ３９は、ＬＤ３１からの青色光が照射される蛍光ホイール３８の周面上の位置を含めて他の光学部材と同一の平面に配置されるものとして、図示する如く実線で示している。
【００３０】
［光源部の第１の構成例における動作］
図３により上記図２に示した光源部１５−１での動作について説明する。なお、この光源部１５−１での動作はＣＰＵ１８の制御の下に投影処理部１３が実行するものであり、光源素子である青色発光用のＬＤ３１と、赤色発光用のＬＥＤ５５の発光タイミング、上記発光タイミングに同期した蛍光ホイール３８、第１のダイクロイックホイール３５、及び第２のダイクロイックホイール４２の回転タイミングはいずれも投影処理部１３により制御される。
【００３１】
図３は、画像投影期間１フレーム間の動作タイミングを示す。同図（Ａ）で示すように当該１フレームは、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールド、Ｍ（マゼンタ）フィールド、及びＹ（イエロー）フィールドの計５フィールドで構成されるものとする。説明を容易にするために各フィールド期間の長さは等しいものとして図示している。
【００３２】
図３（Ｂ）に示すように赤色発光用のＬＥＤ５５は、Ｒフィールド、Ｍフィールド、及びＹフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
図３（Ｃ）に示すように青色を発光するＬＤ３１は、Ｒフィールドを除く他のＧフィールド、Ｂフィールド、Ｍフィールド、及びＹフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
Ｒフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＥＤ５５のみが発光される。このＬＥＤ５５の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は例えば中心角７２°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール３５の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第１のダイクロイックホイール６５の回転重量バランスをとるために最外周位置に図３（Ｈ）に示すように円弧状のフレーム３５Ｆ１（外枠）を設けている。
【００３３】
同図（Ｈ）中、３５ｍはこの第１のダイクロイックホイール３５の回転同期を検出するためのマーカである。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイール３５の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム３５Ｆ１とからなる。
【００３４】
ＬＥＤ５５を出射した赤色光は、素通しとなっている第１のダイクロイックホイール３５の周面を透過し、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｆ），（Ｉ）に示すように続くＧフィールドの期間位置までミラーとされている。同図（Ｉ）中、４２ｍはこの第２のダイクロイックホイール４２の回転時を検出するためのマーカである。
【００３５】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２のミラーで反射された赤色光は、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に赤色の光源光として照射される。
【００３６】
このＲフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により赤色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００３７】
続くＧフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１のみが発光される。このＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は例えば中心角７２°の扇形のダイクロイックミラー（ＤＭ）とされ、青色光を透過する一方で、緑色光を反射する。
【００３８】
ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後にダイクロイックミラーが配置された第１のダイクロイックホイール３５の周面を透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００３９】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すようにこのＧフィールドまで裏面側に反射板を設けて蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって緑色光を励起する。図３（Ｇ）中、３８ｍはこの蛍光ホイール３８の回転同期をとるためのマーカである。蛍光ホイール３８で励起した緑色光は、反射光のように上記レンズ３７，３６側に出射し、これらレンズ３７，３６を介して上記第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーで反射されて、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。
【００４０】
第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｆ），（Ｉ）に示すようにこのＧフィールドまでミラーが形成されており、照射された緑色光を反射し、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に緑色の光源光として照射される。
【００４１】
このＧフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により緑色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００４２】
次のＢフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１のみが発光される。このＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は、例えば都合中心角１４４°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール３５の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第１のダイクロイックホイール６５の回転重量バランスをとるために最外周位置に図３（Ｈ）に示すように円弧状のフレーム３５Ｆ２（外枠）を設けている。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイール３５の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム３５Ｆ２とからなる。
【００４３】
ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後に第１のダイクロイックホイール３５の切欠きとされた周面を透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００４４】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すようにこのＧフィールドまで裏面側に反射板を設けて蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され、緑色光を発する。図３（Ｇ）中、３８ｍはこの蛍光ホイール３８の回転同期をとるためのマーカである。蛍光ホイール３８で発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ３７，３６側に出射し、これらレンズ３７，３６を介して上記第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーで反射されて、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。
【００４５】
第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｉ）に示すようにこのＢフィールド部分のみ中心角７２°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第２のダイクロイックホイール４２の重量バランスが崩れるのを防ぐため、即ち第２のダイクロイックホイール４２の回転重量バランスをとるために最外周位置に円弧状のフレーム４２Ｆ１（外枠）を設けている。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、第２のダイクロイックホイール４２の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム４２Ｆ１とからなる。
【００４６】
したがって、この第２のダイクロイックホイール４２の切欠き部分を透過した青色光は、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に青色の光源光として照射される。
【００４７】
このＢフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により青色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００４８】
続くＭフィールドにおいては、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１とＬＥＤ５５の双方が同時に発光される。
【００４９】
ＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面は前のＢフィールドから続いて切欠きとされている。したがって、ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後に第１のダイクロイックホイール３５の切欠きとされた周面を透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００５０】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すように前のＢフィールドから続いて拡散板が形成されており、上記青色光が拡散しながら透過する。透過した青色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に位置するレンズ５０を介してミラー５１で反射され、さらにレンズ５２を介してミラー５３で反射された後に、レンズ５４を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。
【００５１】
第２のダイクロイックホイール４２の周面は、図３（Ｉ）に示すようにこのＭフィールド部分のみダイクロイックミラーとされており、青色光を透過する一方で、赤色光を反射する。
【００５２】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射された青色光は、この第２のダイクロイックホイール４２を透過する。
【００５３】
一方、ＬＥＤ５５を出射した赤色光は、素通しとなっている第１のダイクロイックホイール３５の周面の切欠きを透過し、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール４２の周面は、上述した如くダイクロイックミラーとされている。
【００５４】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２のダイクロイックミラーで反射された赤色光は、上記第２のダイクロイックホイール４２の同ダイクロイックミラーを透過した青色光と共に、混色によりマゼンタ色光となり、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４にマゼンタ色の光源光として照射される。
【００５５】
このＭフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３によりマゼンタ色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００５６】
次のＹフィールドにおいては、上述した如く発光素子としてはＬＤ３１とＬＥＤ５５の双方が同時に発光される。
【００５７】
ＬＤ３１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール３５の周面はダイクロイックミラーとされている。したがって、ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ３３，３４を介した後に第１のダイクロイックホイール３５のダイクロイックミラーを透過し、レンズ３６，３７を介して蛍光ホイール３８の周面に照射される。
【００５８】
蛍光ホイール３８の周面は、図３（Ｄ），（Ｇ）に示すように蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され、緑色光を発する。発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ３７，３６側に出射し、これらレンズ３７，３６を介して上記第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーで反射される。
【００５９】
一方、ＬＥＤ５５を出射した赤色光は、ダイクロイックミラーとなっている第１のダイクロイックホイール３５の周面を透過する。
【００６０】
したがって、この第１のダイクロイックホイール３５を透過した赤色光は、上記第１のダイクロイックホイール３５で反射された緑色光と共に、混色により黄色色光となり、レンズ４１を介して第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール４２の周面はミラーとされている。
【００６１】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２のミラーで反射された黄色光は、レンズ４３を介してインテグレータ４４で輝度密度が平均化された後に、レンズ４５を介してミラー４６で反射され、さらにレンズ４７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４にイエロー色の光源光として照射される。
【００６２】
このＹフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により黄色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００６３】
以上詳述した如く上記光源部１５を２つの発光素子を用いて構成した場合、いずれのフィールドにおいても第１のダイクロイックホイール３５と第２のダイクロイックホイール４２とが共に揃ってダイクロイックミラーで構成されることはなく、１つの波長の光のみでよいフィールドでは透過は切欠きによる素通しで、反射はミラーで対処するものとしている。
【００６４】
そのため、光源部１５−１内の光路中で減衰する光量を極力低減し、青色発光用のＬＤ３１と赤色発光用のＬＥＤ５５で発した光をそれぞれ効率よく画像表示素子であるマイクロミラー素子１４に導いて、明るい光像を形成させることが可能となる。
【００６５】
［光源部の第２の構成例］
図４により上記光源部１５を３つの発光素子を用いて構成した場合の光学系の構成について説明する。
【００６６】
光源部１５−２は、青色のレーザ光を発する半導体発光素子であるＬＤ６１を有する。
このＬＤ６１は、例えば８×４（図面鉛直方向）の計３２個がアレイ状に配列される。このＬＤ６１が発する青色のレーザ光は、ＬＤ６１と対向するべく階段状に配列されたミラー６２で９０°の角度で反射され、レンズ６３，６４で集光されて平行な光束とされた後、第１のダイクロイックホイール６５を透過し、レンズ６６，６７を介して光源の一部としての蛍光ホイール６８の周面に照射される。
【００６７】
蛍光ホイール６８は、回転駆動部であるモータ（Ｍ）６９の駆動により回転するもので、周面全面に蛍光体層を形成している。蛍光ホイール３８の蛍光体層がある周面全面は、蛍光体が塗布されて蛍光層を形成すると共に、その裏面には反射板が蛍光体層と重なるように設けられている。ＬＤ６１からのレーザ光が照射される場合、当該蛍光体層は青色のレーザ光の照射により励起されて緑色の光を発する。
【００６８】
蛍光ホイール６８から発した緑色光は、蛍光ホイール６８の裏面側に形成された上記反射板により一様に上記レンズ６６，６７側に導かれ、上記第１のダイクロイックホイール６５で反射される。第１のダイクロイックホイール６５は、モータ（Ｍ）７０により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００６９】
第１のダイクロイックホイール６５で反射された緑色光は、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２で反射された後、レンズ７３を介してインテグレータ７４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ７４を出射した緑色光は、さらにレンズ７５を介してミラー７６で反射され、レンズ７７を介して上記ミラー１６で反射された後にレンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に照射される。
【００７０】
そして、このマイクロミラー素子１４からの上記投影レンズ部１７方向への反射光で光像が形成されるもので、当該光像は上記レンズ７８を介して上記投影レンズ部１７により投影対象の図示しないスクリーン等に照射される。上記第２のダイクロイックホイール７２は、モータ（Ｍ）７９により回転され、周面に形成した図示しないマーカの回転を上記投影処理部１３が検出して回転同期を制御する。
【００７１】
さらに光源部１５−２は、赤色光を発するＬＥＤ８０、青色光を発するＬＥＤ８１を光源の一部として有する。
ＬＥＤ８０が発する赤色光は、レンズ８２，８３を介して、上記第１のダイクロイックホイール６５を透過し、上記レンズ７１を介して上記第２のダイクロイックホイール７２で反射された後、レンズ７３を介してインテグレータ７４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ７４を出射した赤色光は、さらにレンズ７５を介してミラー７６で反射され、レンズ７７を介して上記ミラー１６に至る。
【００７２】
またＬＥＤ８１が発する青色光は、レンズ８４〜８６を介して上記第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射された青色光は、第２のダイクロイックホイール７２を透過し、レンズ７３を介してインテグレータ７４を通って輝度分布が均一な光束とされる。インテグレータ７４を出射した青色光は、さらにレンズ７５を介してミラー７６で反射され、レンズ７７を介して上記ミラー１６に至る。
【００７３】
なお、上記第１のダイクロイックホイール６５を回転するモータ７０、及び上記第２のダイクロイックホイール７２を回転するモータ７９は、他の光学部材に対し、図面と垂直となる方向に沿った上部側に位置するものとして、図示するように破線で示している。すなわち、モータ７０及びモータ７９は各光源部から照射される光の各光路に重ならないように配置される。
【００７４】
一方で、上記蛍光ホイール６８を回転するモータ６９は、ＬＤ６１からの青色光が照射される蛍光ホイール６８の周面上の位置を含めて他の光学部材と同一の平面に配置されるものとして、図示する如く実線で示している。
【００７５】
［光源部の第２の構成例における動作］
図５により上記図４に示した光源部１５−２での動作について説明する。なお、この光源部１５−２での動作はＣＰＵ１８の制御の下に投影処理部１３が実行するものであり、光源素子である緑色励起青色発光用のＬＤ６１、赤色発光用のＬＥＤ８０、及び青色発光用のＬＥＤ８１の各発光タイミング、上記発光タイミングに同期した蛍光ホイール６８、第１のダイクロイックホイール６５、及び第２のダイクロイックホイール７２の回転タイミングはいずれも投影処理部１３により制御される。
【００７６】
図５は、画像投影期間１フレーム間の動作タイミングを示す。同図（Ａ）で示すように当該１フレームは、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｗ（ホワイト）フィールド、及びＢフィールドの計４フィールドで構成されるものとする。説明を容易にするために各フィールド期間の長さは等しいものとして図示している。
【００７７】
図５（Ｂ）に示すように赤色発光用のＬＥＤ８０は、Ｒフィールド、及びＷフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
図５（Ｃ）に示す如く緑色励起用に青色を発光するＬＤ６１は、Ｇフィールド、及びＷフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
図５（Ｄ）に示す如く青色を発光するＬＥＤ８１は、Ｗフィールド、及びＢフィールドの各期間で発光するように投影処理部１３により駆動される。
Ｒフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＥＤ８０のみが発光される。このＬＥＤ８０の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール６５の周面は例えば中心角９０°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール６５の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第１のダイクロイックホイール６５の回転重量バランスをとるために最外周位置に図５（Ｇ）に示すように円弧状のフレーム６５Ｆ（外枠）を設けている。同図（Ｇ）中、６５ｍはこの第１のダイクロイックホイール６５の回転同期を検出するためのマーカである。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイール６５の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム６５Ｆとからなる。
【００７８】
ＬＥＤ８０を出射した赤色光は、素通しとなっている第１のダイクロイックホイール６５の周面を透過し、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール７２の周面は、図５（Ｆ），（Ｈ）に示すように続くＧフィールドの期間位置までミラーとされている。同図（Ｈ）中、７２ｍはこの第２のダイクロイックホイール７２の回転同期を検出するためのマーカである。
【００７９】
したがって、第２のダイクロイックホイール７２のミラーで反射された赤色光は、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー７６で反射されて、レンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に赤色の光源光として照射される。
【００８０】
このＲフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により赤色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００８１】
続くＧフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＤ６１のみが発光される。このＬＤ６１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール６５の周面は赤色光と青色光を透過するダイクロイックミラー（図では「ＧＲＭ」と称する）とされ、青色光を透過する一方で、緑色光を反射する。
【００８２】
ＬＤ３１で発振された青色光は、レンズ６３，６４を介した後に上記ダイクロイックミラーが配置された第１のダイクロイックホイール６５の周面を透過し、レンズ６６，６７を介して蛍光ホイール６８の周面に照射される。
【００８３】
蛍光ホイール３８の周面はその全面に、裏面側に反射板を設けた蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され緑色光を発する。発した緑色光は、蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ６７，６６側に出射し、これらレンズ６７，６６を介して上記第１のダイクロイックホイール６５の周面のダイクロイックミラーで反射されて、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。
【００８４】
第２のダイクロイックホイール７２の周面は、図５（Ｆ），（Ｈ）に示すようにこのＧフィールドまでミラーが形成されている。したがって、照射された緑色光は、第２のダイクロイックホイール７２の周面のミラーで反射され、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー１６で反射され、レンズ４８を介して上記マイクロミラー素子１４に緑色の光源光として照射される。
【００８５】
このＧフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により緑色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００８６】
次のＷフィールドにおいては、上述した如く発光素子としてＬＤ６１とＬＥＤ８０，８１の３つが同時に発光される。
【００８７】
ＬＤ６１の発光期間に合わせて第１のダイクロイックホイール６５の周面は前のＧフィールドから続いて赤色光を透過させるダイクロイックミラーとされている。したがって、ＬＤ６１で発振された青色光は、レンズ６３，６４を介した後に第１のダイクロイックホイール６５のダイクロイックミラーとされた周面を透過し、レンズ６６，６７を介して蛍光ホイール６８の周面に照射される。
【００８８】
蛍光ホイール３８の周面はその全面に、裏面側に反射板を設けた蛍光体層が形成されており、上記青色光の照射によって励起され緑色光を発する。発した緑色光は蛍光ホイール３８の裏面側に形成された反射板によって反射され、上記レンズ６７，６６側に出射し、これらレンズ６７，６６を介して上記第１のダイクロイックホイール６５の周面に照射される。
【００８９】
第２のダイクロイックホイール７２の周面は、図５（Ｆ），（Ｉ）に示すようにこのＷフィールド部分のみ赤色光を反射するダイクロイックミラー（図では「ＢＴＭ」と称する）とされており、青色光と緑色光を透過する一方で、赤色光、緑色光を共に反射する。
【００９０】
したがって、第２のダイクロイックホイール４２の周面に照射された緑色光は、この第２のダイクロイックホイール４２で反射される。
【００９１】
一方、ＬＥＤ８０を出射した赤色光は、第１のダイクロイックホイール３５の周面のダイクロイックミラーを透過し、レンズ７１を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。このとき第２のダイクロイックホイール７２の周面は、上述した如くダイクロイックミラーとされているため、赤色光は反射される。
【００９２】
さらに上記ＬＥＤ８１を出射した青色光は、レンズ８４〜８６を介して第２のダイクロイックホイール７２の周面に照射される。第２のダイクロイックホイール７２の周面は、上述した如くダイクロイックミラーとされているため、青色光は透過される。
【００９３】
しかして、第２のダイクロイックホイール７２から出射する緑色光、赤色光、及び瀬色光が、混色により白色光となり、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー１６で反射され、レンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に白色の光源光として照射される。
【００９４】
このＷフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により輝度信号に応じた画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００９５】
続くＢフィールドにおいて、上述した如く発光素子としてはＬＥＤ８１のみが発光される。このＬＥＤ８１の発光期間に合わせて第２のダイクロイックホイール７２の周面は、例えば中心角９０°の扇形の切欠きとされ、さらに回転体としての第２のダイクロイックホイール７２の重量バランスが崩れるのを防ぐため、すなわち第２のダイクロイックホイール７２の回転重量バランスをとるために最外周位置に図５（Ｈ）に示すように円弧状のフレーム７２Ｆ（外枠）を設けている。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第２のダイクロイックホイール７２の周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレーム７２Ｆとからなる。
【００９６】
ＬＥＤ８１で発振された青色光は、レンズ８４〜８６を介した後に第２のダイクロイックホイール７２の切欠きとされた周面を透過し、レンズ７３を介してインテグレータ７４で輝度密度が平均化された後に、レンズ７５を介してミラー７６で反射され、さらにレンズ７７を介してミラー１６で反射され、レンズ７８を介して上記マイクロミラー素子１４に青色の光源光として照射される。
【００９７】
このＢフィールド中にマイクロミラー素子１４では、投影処理部１３により青色成分の画像が表示され、その反射光で光像が形成されて投影レンズ部１７により投影対象に向けて投射される。
【００９８】
以上詳述した如く上記光源部１５を３つの発光素子を用いて構成した場合、Ｗフィールドを除く各原色のフィールドにおいて第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２とが共に揃ってダイクロイックミラーで構成されることはない。
【００９９】
またＷフィールドは、３つの発光素子を同時に発光させ、それらの混色である白色光によって投影する画像の輝度を上げる（明るくする）ためのフィールドとして位置付けるものである。
【０１００】
したがって、他の単色光により原色光の光像を投影するフィールドに比して著しく光量が高いため、このＷフィールドでは２つのダイクロイックを透過する赤色光、緑色光がＲフィールド、Ｇフィールドの場合に比してより多く減衰するものの、全体として得られるカラーの光像における光量低下の影響は少ないものと考えられる。
【０１０１】
なお上記第２の構成例では、カラー画像を投影する１フレームが、Ｒフィールド、Ｇフィールド、Ｗ（ホワイト）フィールド、及びＢフィールドの計４フィールドで構成される場合について説明したが、その他に３原色の光源中の２つを同時に発光することで補色の光源として、対応する補色の光像を１フレーム中で合わせて投影するものとしてもよい。
【０１０２】
図６は、各光源色の投影期間に対応して第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２の周面の組合せ構成例を示す。図示する如く、上記第２の構成例では、３原色の独立した光源を備えているため、上述したＲフィールド、Ｇフィールド、Ｂフィールド、及びＷ（ホワイト）フィールドの他に、Ｙ（イエロー）フィールド、Ｍ（マゼンタ）フィールド、及びＣ（シアン）フィールドをさらに設けることができる。
【０１０３】
Ｙフィールドでは、緑色励起用の青色光を発するＬＤ６１と、赤色光を発するＬＥＤ８０とを同時に駆動することで、その混色光として黄色光が発生する。その場合、第１のダイクロイックホイール６５の周面を、赤色光及び青色光を透過する一方で緑色光を反射するダイクロイックミラーで構成し、第２のダイクロイックホイール７２の周面をミラーで構成する。
【０１０４】
Ｍ（マゼンタ）フィールドでは、赤色光を発するＬＥＤ８０と、青色光を発するＬＥＤ８１とを同時に駆動することで、その混色光としてマゼンタ（赤紫）色光が発生する。その場合、第１のダイクロイックホイール６５の周面を、扇形の切欠き部として構成し、さらに回転体としての第１のダイクロイックホイール６５の重量バランスが崩れるのを防ぐために最外周位置に円弧状のフレーム（外枠）が設けられる。すなわち、この部分が光を透過させる透過部となり、この透過部は第１のダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、切欠きの外周に配置された円弧状のフレームとからなる。
【０１０５】
そして、第２のダイクロイックホイール７２の周面を、赤色光を反射する一方で青色光を透過するダイクロイックミラーで構成する。
【０１０６】
Ｃ（シアン）フィールドでは、緑色励起用の青色光を発するＬＤ６１と、青色光を発するＬＥＤ８１とを同時に駆動することで、その混色光としてシアン（青緑）色光が発生する。その場合、第１のダイクロイックホイール６５の周面を、青色光を透過する一方で緑色光を反射するダイクロイックミラーで構成し、第２のダイクロイックホイール７２の周面を、緑色光を反射する一方で青色光を透過するダイクロイックミラーで構成する。
【０１０７】
なお上記第２の構成例では、画像１フレームを構成する各フィールドの切り替わりタイミングに同期して各色光源のオン／オフを行なう一方で、第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２の双方で各フィールドに適したダイクロイックミラー等を有する周面となるように構成した場合について説明した。
【０１０８】
しかしながら、フィールド間の切換えタイミングであらたなフィールド用の光源素子の点灯が開始された時点では、その光源光の、断面が略円形のビームスポットが、ダイクロイックホイール６５，７２でそれぞれ２つの異なる周面の構成部材（ダイクロイックミラー、ミラー、及び素通し部分のうちの２つ）の境界位置に照射され、光束の略半分が光像形成に使用できなくなる可能性を生じる。
【０１０９】
したがって、上記各フィールド間の境界部分を例えば「スポーク」期間と称するものとすると、このスポーク期間を考慮したダイクロイックホイール６５，７２の構成が必要なる。
【０１１０】
図７は、このようにスポーク期間を考慮した第１のダイクロイックホイール６５及び第２のダイクロイックホイール７２の構成と、その動作タイミングを例示する図である。同図（Ａ）〜（Ｆ）で各フィールドの切換えタイミングを挟んで点線で示す範囲がスポーク期間となり、照射される光源光のスポット径に応じた幅で設定される。同図では、説明のためにフィールド期間に対して非常に大きな幅を持つスポーク期間としている。
【０１１１】
上記図５に示した場合に比して、第１のダイクロイックホイール６５では、Ｇフィールド乃至Ｂフィールド用の、緑色光を反射して赤色光及び青色光を透過するダイクロイックミラーが、その前のＲフィールドとのスポーク期間、及び次のＲフィールドとの各スポーク期間にも対応するべく延在して周面に構成するものとしている。
【０１１２】
すなわち、第１ダイクロイックホイール６５において、第１ダイクロイックホイール６５に入射される光のスポット径の大きさに応じた、緑色光を反射して赤色光及び青色光を透過する第１スポーク用ダイクロイックミラー部１００が、第１ダイクロイックホイール６５のＲフィールドに対応した扇形の切欠きの部分とＧフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分との境界部分、及びＢフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分とＲフィールドに対応した扇型の切欠きの部分との境界部分に配置される。
【０１１３】
一方で第２のダイクロイックホイール７２では、前の１フレーム中のＢフィールドから現在の１フレーム先頭のＲフィールドに切換えるスポーク期間のみ、赤色光及び緑色光を反射して青色光を透過するダイクロイックミラーを周面に構成するものとしている。
【０１１４】
また同じく第２のダイクロイックホイール７２では、Ｗフィールド用の同ダイクロイックミラーが、その前のＧフィールドとのスポーク期間、及び次のＢフィールドとの各スポーク期間にも対応するべく延在して周面に構成するものとしている。
【０１１５】
すなわち、第２ダイクロイックホイール７２において、第２ダイクロイックホイール７２に入射される光のスポット径の大きさに応じた、赤色光及び緑色光を反射して青色光を透過する第２スポーク用ダイクロイックミラー部１０１が、第２ダイクロイックホイール７２のＲフィールドに対応したミラーの部分とＢフィールドに対応した扇形の切欠きの部分との境界部分に配置されている。
【０１１６】
また、ダイクロイックホイール７２にはさらに、第２スポーク用ダイクロイックミラー部１０１が、Ｇフィールドに対応したミラーの部分とＷフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分との境界部分、乃至Ｂフィールドに対応した扇型の切欠きの部分とＷフィールドに対応したダイクロイックミラーの部分との境界部分に配置されている。
【０１１７】
このように光源光のスポット径に応じたスポーク期間を考慮して第１のダイクロイックホイール６５、第２のダイクロイックホイール７２の各周面にスポーク用ダイクロイックミラー部を構築することにより、各光源の発する光を損失なく光像の形成に使用できる。
【０１１８】
また上記光源部の第２の構成例では、光源部１５−２内で第１のダイクロイックホイール６５を回転するためのモータ７０と第２のダイクロイックホイール７２を回転するためのモータ７９を設けるものとして説明したが、これらモータ７０，７９を共用して１つで構成してもよい。
【０１１９】
図８は、上記図４に代わる光源部１５−２′の構成を示す。図示する如く第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２とを同軸的に配置してモータ（Ｍ）９１で回転させる。
【０１２０】
第１のダイクロイックホイール６５と第２のダイクロイックホイール７２は回転周期が同一であるため、このようにそれらを駆動するためのモータを共用化できる。
【０１２１】
このように２つのモータを共用化して１つのモータ９１で構成することにより、光源部１５−２′の構成をより簡略化できる。
【０１２２】
なお、上記図８に示した構成では、第１のダイクロイックホイール６５及び第２のダイクロイックホイール７２を同軸的に配置してモータ９１で直接駆動する場合の構成例を示したが、このようなダイレクトドライブ機構、あるいはタイミングベルトやギヤ機構等を用いて蛍光ホイール６８を回転するためのモータ６９も共用化することも可能である。
【０１２３】
以上第１の光源部１５−１、第２の光源部１５−２の構成と動作とを詳述した如く本実施形態によれば、光源部内の光路中で減衰する光量を極力低減し、発光素子で発した光を効率よく画像表示素子に導いて明るい光像を形成させることが可能となる。
【０１２４】
加えて上記実施形態では、上記ダイクロイックホイールで光を透過させる部分（透過部）を当該ダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、当該切欠きの外周に配置された円弧状の外枠とからなるものとしたので、ダイクロイックホイールを光束で安定して回転させることができる。
【０１２５】
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１２６】
以下に、本願出願の当所の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
請求項１記載の発明は、発光する波長が異なる複数種の光源と、当該複数種の光源から入射される光に対し、当該光の波長に関係なく透過させる透過部、当該光の波長に関係なく反射させる反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイールと、当該ダイクロイックホイールを上記複数種の光源の時分割発光駆動に同期するように回転させる回転駆動部とを含み、上記複数種の光源の上記時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部と、画像信号を入力する入力部と、上記入力部で入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に上記光源部からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部とを具備したことを特徴とする。
【０１２７】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記ダイクロイックホイールの透過部は、当該ダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、当該切欠きの外周に配置された円弧状の外枠とからなり、上記透過部は、上記光源から入射される光を素通しで透過させることを特徴とする。
【０１２８】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記ダイクロイックホイールは、当該ダイクロイックホイールに入射される光のスポット径の大きさに応じた、上記透過部と上記反射部と上記ダイクロイックミラー部とのうち隣接する部との境界位置に設けられるスポーク用ダイクロイックミラー部をさらに有することを特徴とする。
【０１２９】
請求項４記載の発明は、上記請求項１乃至３いずれか記載の発明において、上記光源部は、上記ダイクロイックホイールを複数有し、上記複数のダイクロイックホイールを同軸的に配置して当該複数のダイクロイックホイールの回転駆動部を共用することを特徴とする。
【０１３０】
請求項５記載の発明は、上記請求項１乃至４いずれか記載の発明において、上記複数種の光源はレーザダイオード及び発光ダイオードの少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【０１３１】
請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至５いずれか記載の発明において、上記複数種の光源は、レーザダイオードから照射された光により励起されて発光する蛍光体層が設けられた蛍光ホイールを含むことを特徴とする。
【符号の説明】
【０１３２】
１０…データプロジェクタ装置、１１…入力部、１２…画像変換部、１３…投影処理部、１４…マイクロミラー素子、１５，１５−１，１５−２，１５−２′…光源部、１６…ミラー、１７…投影レンズ部、１８…ＣＰＵ、１９…メインメモリ、２０…プログラムメモリ、２１…操作部、２２…音声処理部、２３…スピーカ部、３１…（青色発光用）ＬＤ、３２…ミラー、３３，３４…レンズ、３５…第１のダイクロイックホイール、３６，３７…レンズ、３８…蛍光ホイール、３９，４０…モータ（Ｍ）、４１…レンズ、４２…第２のダイクロイックホイール、４３…レンズ、４４…インテグレータ、４５…レンズ、４６…ミラー、４７，４８…レンズ、４９…モータ（Ｍ）、５０…レンズ、５１…ミラー、５２…レンズ、５３…ミラー、５４…レンズ、５５…（赤色発光用）ＬＥＤ、５６，５６…レンズ、６１…（緑色例起青色発光用）ＬＤ、６２…ミラー、６３，６４…レンズ、６５…第１のダイクロイックホイール、６６，６７…レンズ、６８…蛍光ホイール、６９，７０…モータ（Ｍ）、７１…レンズ、７２…第２のダイクロイックホイール、７３…レンズ、７４…インテグレータ、７５…レンズ、７６…ミラー、７７，７８…レンズ、７９…モータ（Ｍ）、８０…（赤色発光用）ＬＥＤ、８１…（青色発光用）ＬＥＤ、８２〜８６…レンズ、９１…モータ（Ｍ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光する波長が異なる複数種の光源と、
当該複数種の光源から入射される光に対し、当該光の波長に関係なく透過させる透過部、当該光の波長に関係なく反射させる反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイールと、
当該ダイクロイックホイールを上記複数種の光源の時分割発光駆動に同期するように回転させる回転駆動部と
を含み、上記複数種の光源の上記時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部と、
画像信号を入力する入力部と、
上記入力部で入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に上記光源部からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部と
を具備したことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
上記ダイクロイックホイールの透過部は、
当該ダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、当該切欠きの外周に配置された円弧状の外枠とからなり、
上記透過部は、上記光源から入射される光を素通しで透過させることを特徴とする請求項１記載の投影装置。
【請求項３】
上記ダイクロイックホイールは、当該ダイクロイックホイールに入射される光のスポット径の大きさに応じた、上記透過部と上記反射部と上記ダイクロイックミラー部とのうち隣接する部との境界位置に設けられるスポーク用ダイクロイックミラー部をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の投影装置。
【請求項４】
上記光源部は、上記ダイクロイックホイールを複数有し、
上記複数のダイクロイックホイールを同軸的に配置して当該複数のダイクロイックホイールの回転駆動部を共用することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の投影装置。
【請求項５】
上記複数種の光源はレーザダイオード及び発光ダイオードの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の投影装置。
【請求項６】
上記複数種の光源は、レーザダイオードから照射された光により励起されて発光する蛍光体層が設けられた蛍光ホイールを含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の投影装置。
【請求項１】
発光する波長が異なる複数種の光源と、
当該複数種の光源から入射される光に対し、当該光の波長に関係なく透過させる透過部、当該光の波長に関係なく反射させる反射部、及び当該光の波長に応じて透過または反射させるダイクロイックミラー部のうち少なくとも２つを周面に形成したダイクロイックホイールと、
当該ダイクロイックホイールを上記複数種の光源の時分割発光駆動に同期するように回転させる回転駆動部と
を含み、上記複数種の光源の上記時分割発光駆動に伴って波長が異なる複数種の光を順次出射する光源部と、
画像信号を入力する入力部と、
上記入力部で入力される画像信号に応じた画像を表示する表示素子に上記光源部からの光を反射または透過させて光像を形成し、形成した光像を投影対象に向けて出射する投影部と
を具備したことを特徴とする投影装置。
【請求項２】
上記ダイクロイックホイールの透過部は、
当該ダイクロイックホイールの周面の一部に設けられた切欠きと、当該切欠きの外周に配置された円弧状の外枠とからなり、
上記透過部は、上記光源から入射される光を素通しで透過させることを特徴とする請求項１記載の投影装置。
【請求項３】
上記ダイクロイックホイールは、当該ダイクロイックホイールに入射される光のスポット径の大きさに応じた、上記透過部と上記反射部と上記ダイクロイックミラー部とのうち隣接する部との境界位置に設けられるスポーク用ダイクロイックミラー部をさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の投影装置。
【請求項４】
上記光源部は、上記ダイクロイックホイールを複数有し、
上記複数のダイクロイックホイールを同軸的に配置して当該複数のダイクロイックホイールの回転駆動部を共用することを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の投影装置。
【請求項５】
上記複数種の光源はレーザダイオード及び発光ダイオードの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の投影装置。
【請求項６】
上記複数種の光源は、レーザダイオードから照射された光により励起されて発光する蛍光体層が設けられた蛍光ホイールを含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の投影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２０３２６２（Ｐ２０１２−２０３２６２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６８８４９（Ｐ２０１１−６８８４９）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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