本發(fā)明涉及一種通過(guò)激發(fā)光生成照明光的照明裝置和使用該照明裝置的投影儀。
背景技術(shù):
專利文獻(xiàn)1公開了使用熒光體作為光源的照明裝置。圖1示出了用于照明裝置的光源單元的配置。
參考圖1,激發(fā)光源116包括多個(gè)藍(lán)色激光二極管(ld)。從激發(fā)光源116輸出的藍(lán)色激發(fā)光通過(guò)準(zhǔn)直透鏡陣列106變換為平行光通量,然后進(jìn)入分色鏡115。激發(fā)光源116被布置為輸出s偏振光以入射在分色鏡115上。分色鏡115被布置為使得藍(lán)色激發(fā)光形成45°的入射角。這里,入射角是在入射光束與入射點(diǎn)處的法線之間形成的角度。
圖2示出了分色鏡115的光譜透射特性。垂直軸表示透射率,水平軸表示波長(zhǎng)(nm)。實(shí)線表示s偏振的光譜透射特性,而虛線表示p偏振的光譜透射特性。s偏振的截止波長(zhǎng)為456nm,并且p偏振的截止波長(zhǎng)為434nm。這里,截止波長(zhǎng)是透射率變?yōu)?0%的波長(zhǎng)。
分色鏡115對(duì)于s偏振光具有以下特性:透射波長(zhǎng)大于456nm的光并反射波長(zhǎng)小于456nm的光,并且對(duì)于p偏振光具有以下特性,透射波長(zhǎng)大于434nm的光并反射波長(zhǎng)小于434nm的光。藍(lán)色激發(fā)光的波長(zhǎng)例如為445nm。來(lái)自激發(fā)光源116的藍(lán)色激發(fā)光(s偏振)被分色鏡115反射。
由分色鏡115反射的藍(lán)色激發(fā)光(s偏振)在其穿過(guò)四分之一波片108時(shí)被轉(zhuǎn)換成圓偏振。已經(jīng)穿過(guò)四分之一波片108的藍(lán)色激發(fā)光(圓偏振)通過(guò)兩個(gè)聚光透鏡109a和109b被聚焦在熒光體層103上。
熒光體層103形成在圓形輪基板上。輪基板相對(duì)于圓周方向被分成第一至第三段。熒光體層103包括形成在第一段中的紅色熒光體區(qū)域和形成在第二段中的綠色熒光體區(qū)域。第三段由反射鏡形成。當(dāng)輪基底旋轉(zhuǎn)時(shí),藍(lán)色激發(fā)光(圓偏振)相繼地照射在第一至第三段上。
在第一段中,由藍(lán)色激發(fā)光激發(fā)的熒光體發(fā)射紅色熒光。在第二段中,由藍(lán)色激發(fā)光激發(fā)的熒光體發(fā)射綠色熒光。在第三段中,藍(lán)色激發(fā)光(圓偏振)被反射鏡反射。
來(lái)自第一段的紅色熒光、來(lái)自第二段的綠色激發(fā)光和由第三段的反射鏡反射的藍(lán)色光(圓偏振)相繼地穿過(guò)聚光透鏡109a、109b和四分之一波片108。在該過(guò)程中,來(lái)自第三段的藍(lán)色光(圓偏振)在其穿過(guò)四分之一波片108時(shí)被轉(zhuǎn)換為p偏振。紅色熒光、綠色熒光和藍(lán)色光(p偏振)各自穿過(guò)分色鏡115。穿過(guò)分色鏡115的光(紅色光、綠色光和藍(lán)色光)用作照明裝置的輸出光(照明光)。
通常,使用金屬板作為輪基板。通過(guò)使用粘合劑將熒光體層103和反射鏡結(jié)合到金屬板。
圖3是示出使用粘合劑將熒光體層和反射鏡結(jié)合在金屬板上的熒光體輪的一個(gè)示例的示意圖。圖4是圖3所示的熒光體輪的展開立體圖。
如圖3和圖4所示,熒光體層103和反射鏡104具有弧形配置,并且形成在作為輪基板的金屬板105上。熒光體層103和反射鏡104通過(guò)粘合劑結(jié)合到金屬板105。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:jp2012-108486a
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
由于粘合劑的老化,熒光體層103和反射鏡104的一部分可能從金屬板105剝離。此外,當(dāng)激發(fā)光照射在熒光體層103上時(shí),熒光體層103的被照射部分生成熱,這可能劣化粘合劑并且可能導(dǎo)致熒光體層103從金屬板105剝離。
由于即使照射激發(fā)光,剝離或缺陷部分也不能發(fā)射用于光源裝置的輸出光,這將導(dǎo)致閃爍并改變包含在一周熒光體輪的輸出光中的光(紅、綠和藍(lán))的顏色分量之間的比率。熒光體輪的缺陷意味著熒光體輪的劣化,并且缺陷部位是劣化部位。
此外,由于光的影響、熱生成等,熒光體層103和反射鏡104的一部分可能隨時(shí)間改變質(zhì)量。在該退化部位中,由于激發(fā)光穿過(guò)退化部位,因此不能為光源裝置提供相關(guān)的輸出光。因此,與上述缺陷部位類似,退化部位引起閃爍和顏色比率的變化。熒光體輪的退化意味著熒光體輪的劣化,并且退化部位是劣化部位。
因?yàn)橛捎趯儆跓晒怏w輪以外的其它部件的各種原因,導(dǎo)致通常出現(xiàn)閃爍和顏色比率的變化,所以難以識(shí)別閃爍的原因和顏色比率的變化。如果可以檢測(cè)到熒光體層103和反射鏡104的缺陷部位和/或退化部位,則可以識(shí)別閃爍和顏色比率的變化的原因。
在根據(jù)專利文獻(xiàn)1的照明裝置中,因?yàn)椴荒軝z測(cè)熒光體層103和反射鏡中的缺陷部位,所以難以識(shí)別閃爍和/或顏色比率的變化的原因。
這里,通過(guò)由光學(xué)傳感器檢測(cè)來(lái)自熒光體層103和反射鏡104的朝向聚光透鏡109a和109b的光、穿過(guò)聚光透鏡109a和109b(有效光)的光,可以檢測(cè)熒光體層103和反射鏡104中的缺陷部位或退化部位。然而,該方法存在來(lái)自光源裝置的輸出光的亮度變低以及光利用效率也變低的問(wèn)題。
或者,通過(guò)由光學(xué)傳感器檢測(cè)來(lái)自熒光體層103和反射鏡104的朝向聚光透鏡109a和109b的光、除了有效光(非有效光)之外的光,可以檢測(cè)熒光體層103和反射鏡104中的缺陷部位或退化部位。由于無(wú)效光的亮度與有效光的亮度相比明顯較低,因此需要將光學(xué)傳感器設(shè)置在熒光體輪附近,以便精確地檢測(cè)缺陷部位或退化部位。然而,由于聚光透鏡109被布置為靠近熒光體輪,因此難以將光學(xué)傳感器設(shè)置在熒光體輪附近。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠檢測(cè)諸如熒光體層、反射鏡等的照明光生成元件的劣化的照明裝置以及檢測(cè)輪劣化的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種配備有上述照明裝置的投影儀。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種照明裝置,包括:
發(fā)射激發(fā)光的光源;
輪,其包括激發(fā)光被透射的輪基板和設(shè)置在輪基板的第一表面上用于通過(guò)激發(fā)光生成照明光的照明光生成構(gòu)件;
光檢測(cè)器,其設(shè)置在與輪基板的第一表面相反的第二表面?zhèn)?,以檢測(cè)穿過(guò)輪的光;和,
控制單元,其基于由光檢測(cè)器檢測(cè)到的光來(lái)確定在照明光生成構(gòu)件中是否已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷或退化。
本發(fā)明的另一方面提供一種檢測(cè)輪的劣化的輪劣化檢測(cè)方法,所述輪包括:輪基板,其透射激發(fā)光;以及照明光生成構(gòu)件,其設(shè)置在輪基板的第一表面上,以通過(guò)激發(fā)光生成照明光,所述方法包括:
使用光檢測(cè)器,以檢測(cè)穿過(guò)輪的光,所述光檢測(cè)器布置在與輪基板的第一表面相反的第二表面?zhèn)?;?/p>
基于由光檢測(cè)器檢測(cè)到的光來(lái)確定在照明光生成構(gòu)件中是否已經(jīng)出現(xiàn)缺陷或退化。
為了實(shí)現(xiàn)上述其它目的,本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種投影儀,包括:
上述照明裝置;
圖像形成單元,其基于輸入視頻信號(hào)調(diào)制來(lái)自照明裝置的照明光以形成圖像;和
投影光學(xué)器件,其投影由圖像形成單元形成的圖像。
附圖說(shuō)明
圖1是示出根據(jù)專利文獻(xiàn)1的照明裝置的光源單元的配置的示意圖。
圖2是示出圖1所示的照明裝置的分色鏡的光譜透射特性的特性圖。
圖3是示出熒光體輪的一個(gè)示例的示意圖。
圖4是示出圖3所示的熒光體輪的展開立體圖。
圖5是示出作為本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的照明裝置的配置的框圖。
圖6是示出作為本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的照明裝置的光源單元的一個(gè)示例的示意圖。
圖7是示出圖6所示的光源單元的熒光體輪的一個(gè)示例的示意圖。
圖8是示出圖6所示的光源單元的色輪的一個(gè)示例的示意圖。
圖9a是用于說(shuō)明檢測(cè)圖7所示的熒光體輪上的黃色熒光體元件的缺陷部位的操作的圖。
圖9b是用于說(shuō)明檢測(cè)圖7所示的熒光體輪上的黃色熒光體元件的缺陷部位的操作的圖。
圖9c是用于說(shuō)明檢測(cè)圖7所示的熒光體輪上的黃色熒光體元件的缺陷部位的操作的圖。
圖10是示出當(dāng)設(shè)置閾值時(shí)來(lái)自顏色傳感器的輸出信號(hào)的一個(gè)示例的波形圖。
圖11是示出作為本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的照明裝置的配置的框圖。
圖12a是從側(cè)面觀察的圖11所示的照明裝置的定時(shí)檢測(cè)器的示意圖。
圖12b是從前面觀察的圖11所示的照明裝置的定時(shí)檢測(cè)器的示意圖。
圖13是示出來(lái)自光傳感器和顏色傳感器的輸出信號(hào)的一個(gè)示例的波形圖。
圖14是用于說(shuō)明光源驅(qū)動(dòng)控制的一個(gè)示例的時(shí)序圖。
圖15是用于說(shuō)明光源驅(qū)動(dòng)控制的另一個(gè)示例的時(shí)序圖。
圖16是用于說(shuō)明光源驅(qū)動(dòng)控制的又一個(gè)示例的時(shí)序圖。
圖17a是用于說(shuō)明作為本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的照明裝置的示意圖。
圖17b是用于說(shuō)明作為本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的照明裝置的示意圖。
圖18是示出配備有本發(fā)明的照明裝置的投影儀的示意圖。
具體實(shí)施方式
接下來(lái),將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
(第一示例性實(shí)施例)
圖5是示出作為本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的照明裝置的配置的框圖。圖6是示出照明裝置的光源單元的一個(gè)示例的示意圖。
首先參考圖6,將對(duì)照明裝置的光源單元的配置進(jìn)行說(shuō)明。
參考圖6,照明裝置1的光源單元包括光源1a、準(zhǔn)直透鏡1b、透鏡1c至1e、1i、1k、1m、偏振分束器1f、漫射器1g、分色鏡1h、四分之一波片1j、熒光體單元1l、濾色器單元1n和顏色傳感器24。
光源1a由發(fā)射具有在藍(lán)色波長(zhǎng)范圍內(nèi)的峰值波長(zhǎng)的藍(lán)色光的藍(lán)色激光二極管(ld)形成。例如,光源1a由排列成6×4網(wǎng)格的藍(lán)色ld構(gòu)成。這里,藍(lán)色ld的數(shù)量不限于24。藍(lán)色ld的數(shù)量可以根據(jù)需要增加或減少。
為每個(gè)藍(lán)色ld設(shè)置準(zhǔn)直透鏡1b并將從藍(lán)色ld發(fā)射的藍(lán)色光轉(zhuǎn)換為平行光束。
透鏡1c至1e將從光源1a通過(guò)準(zhǔn)直透鏡1b進(jìn)入這些透鏡1c至1e的藍(lán)色光(入射光束)轉(zhuǎn)換為具有減小的直徑的平行光通量。減小出射光通量的直徑而不是入射光通量的直徑使得可以使布置在透鏡1c至1e的下游的元件尺寸更小。雖然在這種情況下使用三個(gè)透鏡1c至1e,但是透鏡的數(shù)量不限于三個(gè)。透鏡的數(shù)量可以根據(jù)需要增加或減少。
從透鏡1c至1e出射的藍(lán)色光通過(guò)偏振分束器1f進(jìn)入分色鏡1h。在偏振分束器1f和分色鏡1h之間的光路上布置有漫射器1g。漫射器1g漫射來(lái)自偏振分束器1f的藍(lán)色光。漫射角度例如高達(dá)3度。這里,漫射角是穿過(guò)光通量的中心(中心光線)的光線與穿過(guò)光通量的最外面的光線之間形成的角度。
偏振分束器1f具有將光分成s偏振和p偏振的特性。這里,偏振分束器1f具有反射s偏振光和透射p偏振光的特性,而光源1a被布置成使得輸出光(藍(lán)色光)以s偏振狀態(tài)進(jìn)入分束器1f。偏振板或分色鏡可以用作偏振分束器1f。
在偏振分束器1f上反射的藍(lán)色光(s偏振)進(jìn)入分色鏡1h。分色鏡1h具有以下特性:對(duì)于以s偏振狀態(tài)入射的光,透射具有等于或大于比光源1a的波長(zhǎng)(藍(lán)色光的波長(zhǎng))長(zhǎng)的第一波長(zhǎng)的光,并且反射波長(zhǎng)短于第一波長(zhǎng)的光。分色鏡1h還具有以下特性:對(duì)于以p偏振狀態(tài)入射的光,透射具有等于或大于比光源1a的波長(zhǎng)(藍(lán)色光的波長(zhǎng))短的第二波長(zhǎng)的波長(zhǎng)的光,并且反射波長(zhǎng)短于第二波長(zhǎng)的光。特性的示例是圖2所示的特性。分色鏡1h可以通過(guò)電介質(zhì)多層膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。
分色鏡1h將藍(lán)色光(階躍偏振)從分色鏡1h傳導(dǎo)到熒光體單元1l。在分色鏡1h和熒光體單元1l之間的光路上布置四分之一波片1j和透鏡1i和1k。
熒光體單元1l包括熒光體輪和使熒光體輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)機(jī))。圖7示出了熒光體輪的一個(gè)示例。
參考圖7,熒光體輪包括使包含光源1a的波長(zhǎng)的預(yù)定波長(zhǎng)范圍的光透過(guò)的輪基板10a。黃色熒光體元件10y和反射元件10b形成在輪基板10a的圓周表面上。黃色熒光體元件10y和反射元件10b是照明光生成構(gòu)件,其利用粘合劑結(jié)合在輪基板10a上。輪基板10a至少對(duì)激發(fā)光的波長(zhǎng)是透明的,優(yōu)選由導(dǎo)熱性良好的材料形成。例如,輪基板10a可以由石英、玻璃等形成。熒光體輪包括將輪基板10a與驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)機(jī))的旋轉(zhuǎn)軸連接的轉(zhuǎn)子杯單元。
反射元件10b反射來(lái)自光源1a的藍(lán)色光。反射的藍(lán)色光是照明光。黃色熒光體元件10y包含當(dāng)被激發(fā)光激發(fā)時(shí)發(fā)射黃色熒光的熒光體。黃色熒光體可以被來(lái)自光源1a的藍(lán)色光激發(fā)。黃色熒光包含從綠色到紅色的波長(zhǎng)范圍。黃色熒光是照明光。
熒光體單元1l相對(duì)于熒光體輪向布置有黃色熒光體元件10y和反射元件10b的一側(cè)發(fā)射照明光。
黃色熒光體元件10y和反射元件10b之間在圓周方向上的面積比(圓周方向上的分割比)取決于包含在光源單元的輸出光中的紅色光、綠色光和藍(lán)色光的亮度平衡適當(dāng)?shù)卮_定。
透鏡1i和1k形成聚光透鏡組,其將來(lái)自分色鏡1h的藍(lán)色光聚集到熒光體單元1l的熒光體輪上。盡管在該示例性實(shí)施例中,聚光透鏡組由兩個(gè)透鏡1i和1k構(gòu)成,但是透鏡組不限于此。聚光透鏡組可以由三個(gè)或更多個(gè)透鏡構(gòu)成。
四分之一波片1j相對(duì)于入射光生成相移。四分之一波片1j布置在透鏡1i和分色鏡1h之間。通過(guò)穿過(guò)四分之一波片1j,來(lái)自分色鏡1h的藍(lán)色光(階躍偏振)被轉(zhuǎn)換為圓偏振。穿過(guò)四分之一波片1j的藍(lán)色光(圓偏振)經(jīng)由透鏡1i和1k照射在熒光體輪上。
通過(guò)旋轉(zhuǎn)熒光體輪,來(lái)自透鏡1k的藍(lán)色光(圓偏振)相繼地照射黃色熒光體元件10y和反射元件10b。在黃色熒光體元件10y中,由藍(lán)色光激發(fā)的黃色熒光體發(fā)射黃色熒光。在反射元件10b中,來(lái)自透鏡1k的藍(lán)色光朝向透鏡1k反射。
來(lái)自黃色熒光體元件10y的黃色熒光(非偏振光)和作為來(lái)自反射元件10b的反射光的藍(lán)色熒光(圓偏振光)分別相繼地穿過(guò)透鏡1k、1i、四分之一波片1j進(jìn)入分色鏡1h。在該過(guò)程中,來(lái)自反射元件10b的藍(lán)色光(圓偏振光)在穿過(guò)四分之一波片1j時(shí)被轉(zhuǎn)換為p偏振光。該藍(lán)色光(p偏振)進(jìn)入分色鏡1h。
黃色熒光(非偏振光)和藍(lán)色光(p偏振)穿過(guò)分色鏡1h。穿過(guò)分色鏡1h的黃色熒光和藍(lán)色光通過(guò)透鏡1m會(huì)聚在未示出的光學(xué)元件(例如,諸如光隧道、棒集光器等的均勻化光學(xué)元件)的一個(gè)端面上。
濾色器單元1n包括色輪、使色輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)機(jī))和檢測(cè)色輪的旋轉(zhuǎn)定時(shí)的檢測(cè)器。該色輪相對(duì)于透鏡1m的焦點(diǎn)布置在透鏡1m側(cè)。
圖8示出色輪的一個(gè)示例。參考圖8,色輪包括紅通濾色器11r、綠通濾色器11g和漫射器11b。紅通濾色器11r、綠通濾色器11g和漫射器11b沿著圓周方向并排布置。
紅通濾色器11r和綠通濾色器11g的區(qū)域?qū)?yīng)于圖7所示的熒光體輪的黃色熒光體元件10y,而漫射器11b對(duì)應(yīng)于圖7所示的熒光體輪的反射元件10b。紅通濾色器11r和綠通濾色器11g的面積與漫射器11b的面積之間的圓周方向上的面積比與黃色熒光體元件10y和反射元件10b之間的圓周方向上的面積比相同。
濾色器單元1n和熒光體單元1l被配置為彼此同步地旋轉(zhuǎn)。來(lái)自黃色熒光體元件10y的黃色熒光包含從綠色到紅色的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。紅色光穿過(guò)紅通濾色器11r,并且綠色光穿過(guò)綠通濾色器11g。來(lái)自反射元件10b的藍(lán)色光穿過(guò)漫射器11b。漫射藍(lán)色光從漫射器11b發(fā)射。漫射角例如為約10°,但是可以根據(jù)需要適當(dāng)改變。
穿過(guò)濾色器單元1n的紅色光、綠色光和藍(lán)色光形成照明裝置的光單元的輸出光(照明光)。
顏色傳感器24布置在從透鏡1k穿過(guò)熒光體輪的相對(duì)側(cè)。顏色傳感器24檢測(cè)透過(guò)熒光體輪的光。
接下來(lái)參考圖5,對(duì)與熒光體輪劣化的檢測(cè)有關(guān)的配置進(jìn)行說(shuō)明。
參考圖5,照明裝置包括控制單元20、熒光體輪驅(qū)動(dòng)器21、色輪驅(qū)動(dòng)器22、光源驅(qū)動(dòng)器23、顏色傳感器24和信息輸出單元25。
熒光體輪驅(qū)動(dòng)器21包括使熒光體單元1l的熒光體輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)機(jī))。色輪驅(qū)動(dòng)器22包括使濾色器單元1n的色輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)機(jī))。這些熒光體輪驅(qū)動(dòng)器21和色輪驅(qū)動(dòng)器22根據(jù)來(lái)自控制單元20的指令操作。
光源驅(qū)動(dòng)器23根據(jù)來(lái)自控制單元20的指令驅(qū)動(dòng)光源1a。具體地,光源驅(qū)動(dòng)器23向光源1a提供預(yù)定電壓或預(yù)定電流。顏色傳感器24檢測(cè)穿過(guò)熒光體輪的光,并輸出表示檢測(cè)結(jié)果(例如,光強(qiáng)度)的信號(hào)。來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào)被提供給控制單元20。
信息輸出單元25輸出表示熒光體輪的劣化的劣化信息。劣化信息可以包括例如指示已經(jīng)出現(xiàn)了熒光體輪的劣化的信息、與劣化的位置相對(duì)應(yīng)的信息等。熒光體輪的劣化意味著在黃色熒光體元件10y或反射元件10b中已經(jīng)出現(xiàn)缺陷或退化的狀態(tài)。信息輸出單元25可以是任何形式,只要其能夠輸出劣化信息等。例如,可以使用諸如液晶顯示器、揚(yáng)聲器,諸如led(發(fā)光二極管)的發(fā)光器件的顯示裝置作為信息輸出單元25。當(dāng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)給出劣化信息等時(shí),連接到網(wǎng)絡(luò)的通信單元可以用作信息輸出單元25。當(dāng)本示例性實(shí)施例的照明裝置應(yīng)用于諸如投影儀等的顯示設(shè)備時(shí),信息輸出單元25輸出劣化信息等,以便具有顯示設(shè)備自身的顯示功能的圖像形成單元形成圖像。在這種情況下,顯示設(shè)備的圖像形成單元形成與劣化信息相對(duì)應(yīng)的圖像。
控制單元20控制光源單元23,以及控制熒光體輪驅(qū)動(dòng)器21和色輪驅(qū)動(dòng)器22,使得色輪和熒光體輪彼此同步旋轉(zhuǎn)。
控制單元20還基于來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào)檢測(cè)熒光體輪的劣化。具體地,控制單元20檢測(cè)圖7所示的輪基板10a上的黃色熒光體元件10y或反射元件10b中的缺陷部位或退化部位。
圖9a至9c是用于示出檢測(cè)黃色熒光體元件10y中的缺陷部位的操作的圖。
如圖9a所示,當(dāng)來(lái)自光源1a的激發(fā)光照射在反射元件10b上時(shí),激發(fā)光被反射元件10b反射。在這種情況下,沒(méi)有激發(fā)光被提供給顏色傳感器24。
如圖9b所示,當(dāng)來(lái)自光源1a的激發(fā)光照射在黃色熒光體元件10y上時(shí),熒光體被激發(fā)光激發(fā)以發(fā)射黃色熒光。黃色熒光朝向光源1a側(cè)(透鏡1k側(cè))和顏色傳感器24側(cè)照射。此外,激發(fā)光的一部分(沒(méi)有用于熒光體的激發(fā)的激發(fā)光)穿過(guò)熒光體輪,以被提供給顏色傳感器24。顏色傳感器24接收黃色熒光和激發(fā)光的一部分。接收光的強(qiáng)度取決于熒光體輪的特性、熒光體和其它因素等加以確定。
如圖9c所示,當(dāng)來(lái)自光源1a的激發(fā)光照射在缺陷部位10d上時(shí),激發(fā)光穿過(guò)熒光體輪,并被提供給顏色傳感器24。在這種情況下,入射到顏色傳感器24上的激發(fā)光的亮度與在圖9b所示的條件下入射到顏色傳感器24上的激發(fā)光的亮度相比較足夠高。
如果在圖9c所示的條件下入射到顏色傳感器24上的激發(fā)光可以與在其它狀態(tài)下入射到顏色傳感器24上的光區(qū)分開,則可以基于來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)缺陷部位10d的尺寸。例如,具有透射藍(lán)色的波長(zhǎng)范圍的光和吸收其它波長(zhǎng)范圍的光的特性的濾色器被布置在顏色傳感器24的光接收表面上。這種布置使得顏色傳感器24僅接收激發(fā)光(藍(lán)色光)。另外,對(duì)于顏色傳感器24的輸出設(shè)置閾值。該閾值是比在圖9b所示的條件下入射到顏色傳感器24上的激發(fā)光的亮度高并且比在圖9c所示的狀態(tài)下在顏色傳感器24上的激發(fā)光的亮度小的值。利用這種布置,可以基于來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)缺陷部位10d。
圖10示出當(dāng)設(shè)置上述閾值時(shí)來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào)的一個(gè)示例。在圖10中,時(shí)間段t1是熒光體輪旋轉(zhuǎn)一周的持續(xù)時(shí)間。在該時(shí)間段t1中,信號(hào)電平等于或高于閾值的持續(xù)時(shí)間t1對(duì)應(yīng)于圖9c所示的條件。在對(duì)應(yīng)于圖9a和圖9b所示的條件的持續(xù)時(shí)間中,當(dāng)激發(fā)光照射在反射元件10b上時(shí),并且當(dāng)激發(fā)光照射在黃色熒光體元件10y上時(shí),如圖9a和圖9b所示,來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào)變化。然而,由于變化小于閾值,所以為方便起見該變化在圖1中未示出。因此,控制單元20可以基于由顏色傳感器24檢測(cè)到的光的信號(hào)電平來(lái)確定是否已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷。此外,控制單元20可以基于檢測(cè)到的時(shí)間t1確定缺陷部位10d的尺寸。
類似于缺陷部位10d,退化部位也具有如圖9a和圖9c所示的條件。因此,控制單元20可以基于來(lái)自圖10所示的顏色傳感器24的輸出信號(hào)來(lái)檢測(cè)退化部位。
檢測(cè)缺陷部位10d或退化部位時(shí),控制單元20使信息輸出單元25輸出指示熒光體輪的劣化的劣化信息。
如上所述,根據(jù)本示例性實(shí)施例的照明裝置,可以檢測(cè)熒光體輪的劣化(缺陷或退化)。此外,由于顏色傳感器24位于熒光體輪的后側(cè),因此顏色傳感器24不會(huì)阻擋有效光。
此外,因?yàn)樾畔⑤敵鰡卧?5在檢測(cè)到熒光體輪的劣化(缺陷或退化)時(shí)輸出劣化信息,因此能夠向使用者或修理者通知熒光體輪的劣化。
本示例性實(shí)施例的照明裝置是本發(fā)明的一個(gè)示例,并且可以適當(dāng)?shù)馗淖兣渲谩?/p>
接下來(lái),將描述變化示例。
當(dāng)缺陷部位或退化部位小時(shí),因?yàn)閷?duì)圖像質(zhì)量的影響小,所以存在不必輸出劣化信息的情況。考慮到這一點(diǎn),只有當(dāng)缺陷部位或退化部位的尺寸大于預(yù)定尺寸時(shí),才可以輸出劣化信息。具體地,控制單元20確定來(lái)自圖10所示的顏色傳感器24的輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間t1是否等于或長(zhǎng)于預(yù)定時(shí)間。如果持續(xù)時(shí)間t1等于或大于預(yù)定時(shí)間,則控制單元20確定缺陷部位或退化部位已經(jīng)出現(xiàn),并且使得信息輸出單元25發(fā)出劣化信息。當(dāng)持續(xù)時(shí)間t1短于預(yù)定時(shí)間時(shí),信息輸出單元25將不輸出任何劣化信息。
由于缺陷部位和退化部位即使在其上照射激發(fā)光也不會(huì)給出有效光(照明光),因此可以通過(guò)不用激發(fā)光照射缺陷部位和退化部位來(lái)防止浪費(fèi)的功率消耗并提高光使用效率。考慮到這一點(diǎn),控制單元20可以適于檢測(cè)來(lái)自圖10所示的顏色傳感器24的輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間t1和控制光源驅(qū)動(dòng)器23,以便在持續(xù)時(shí)間t1中關(guān)閉光源1a,并且以便在除持續(xù)時(shí)間t1之外的時(shí)段中開啟光源1a。這里,光源1a關(guān)閉的時(shí)間可以通過(guò)在持續(xù)時(shí)間t1之前和/或之后增加預(yù)定的時(shí)間裕度來(lái)獲得。換句話說(shuō),設(shè)定光源1a關(guān)閉的時(shí)間范圍是包括熒光體輪基板上的劣化部位的預(yù)定時(shí)間范圍。
代替圖6所示的光源單元,圖1所示的配置也可以被使用。在這種情況下,顏色傳感器24布置在具有熒光體層103的熒光體輪的背面?zhèn)?與熒光體層103側(cè)相反的一側(cè))。同樣在這種情況下,熒光體輪的輪基板使用透射包含激發(fā)光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光的材料??刂茊卧?0獲得來(lái)自顏色傳感器24的圖10所示的信號(hào),并基于該信號(hào)檢測(cè)熒光體層103的缺陷部位或退化部位。
在圖7所示的熒光體輪中,代替黃色熒光體元件10y和反射元件10b,可以使用紅色熒光體元件、綠色熒光體元件、藍(lán)色熒光體元件。紅色熒光體元件包含被激發(fā)光激發(fā)而發(fā)出紅色熒光的熒光體。綠色熒光體元件包含被激發(fā)光激發(fā)而發(fā)出綠色熒光的熒光體。藍(lán)色熒光體元件包含被激發(fā)光激發(fā)以發(fā)射藍(lán)色熒光的熒光體。在這種情況下,控制單元20可以適于確定紅色熒光體元件、綠色熒光體元件和藍(lán)色熒光體元件的哪一個(gè)中已經(jīng)出現(xiàn)缺陷部位,并且控制光源1a的光輸出,以便降低照射在除涉及缺陷部位的熒光體元件之外的熒光體元件上的激發(fā)光的亮度。
(第二示例性實(shí)施例)
圖11是示出作為本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的照明裝置的配置的框圖。除了在第一示例性實(shí)施例中示出的部件之外,本示例性實(shí)施例的照明裝置還包括定時(shí)檢測(cè)器26。定時(shí)檢測(cè)器26以外的部件與第一示例性實(shí)施例中描述的部件相同,因此省略對(duì)這些部件的詳細(xì)描述。
定時(shí)檢測(cè)器26檢測(cè)熒光體輪的旋轉(zhuǎn)定時(shí)。控制單元20基于表示從定時(shí)檢測(cè)器26發(fā)出的熒光體輪的旋轉(zhuǎn)定時(shí)的信號(hào)和來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào),識(shí)別熒光體輪上的劣化部位(缺陷部位或退化部位)的位置。
圖12a和12b示出了定時(shí)檢測(cè)器26的一個(gè)示例。參考圖12a和12b,定時(shí)檢測(cè)器26包括光傳感器26a、發(fā)光元件26b和反射標(biāo)記26c。反射標(biāo)記26c是檢測(cè)標(biāo)記的一個(gè)示例。反射標(biāo)記26c用于檢測(cè)輪基板10a的旋轉(zhuǎn)定時(shí)。
反射標(biāo)記26c布置在能夠檢測(cè)熒光體輪的旋轉(zhuǎn)定時(shí)的位置處。為熒光體輪設(shè)置反射標(biāo)記26c,并根據(jù)熒光體輪的旋轉(zhuǎn)在預(yù)定軌道上移動(dòng)。例如,反射標(biāo)記26c設(shè)置在轉(zhuǎn)子杯部上。轉(zhuǎn)子杯部可以由具有高光反射率的反射材料形成,而反射標(biāo)記26c可以通過(guò)在轉(zhuǎn)子杯部的預(yù)定位置(參考位置)處應(yīng)用低光反射帶等作為指示標(biāo)記來(lái)形成。此外,轉(zhuǎn)子杯部可以由具有低光反射率的反射材料形成,而反射標(biāo)記26c可以通過(guò)應(yīng)用高光反射帶等作為指示標(biāo)記形成。反射標(biāo)記26c也可以形成在輪基板10a上。為用于使熒光體輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)機(jī))的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的反射標(biāo)記26c可以被視為熒光體輪的一部分。
發(fā)光元件26b用光照射反射標(biāo)記26c的軌道。發(fā)光元件26b例如由led等形成。光傳感器26a檢測(cè)來(lái)自反射標(biāo)記26c的反射光。來(lái)自光傳感器26a的輸出信號(hào)被提供給控制單元20。
控制單元20基于來(lái)自光傳感器26a的輸出信號(hào)和來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào),識(shí)別輪基板10a上的黃色熒光體元件10y和反射元件10b中的缺陷部位和/或退化部位的位置。
圖13示出作為一個(gè)示例的來(lái)自光傳感器26a和顏色傳感器24的輸出。從光傳感器26a的輸出信號(hào)的上升定時(shí)到下一個(gè)上升定時(shí)的時(shí)間段t1是輪基板10a旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)段。輪基板10a以預(yù)定旋轉(zhuǎn)速率旋轉(zhuǎn),并且控制單元20預(yù)先存儲(chǔ)關(guān)于輪基板10a的旋轉(zhuǎn)速度的信息。
在顏色傳感器24的輸出中,在從來(lái)自光傳感器26a的輸出信號(hào)的上升定時(shí)開始經(jīng)過(guò)時(shí)間t10之后的時(shí)間t11,表示第一缺陷部位的波形d1出現(xiàn)。
這意味著,在反射標(biāo)記26c的參考位置穿過(guò)光傳感器26a的檢測(cè)點(diǎn)之后,第一缺陷部位穿過(guò)光傳感器26a的檢測(cè)點(diǎn)。因此,控制單元20能夠基于輪基板10a的旋轉(zhuǎn)速度和時(shí)間t10、t11,識(shí)別輪基板10a上的第一缺陷部位的位置(第一缺陷部位相對(duì)于反射標(biāo)記26c的參考位置的相對(duì)位置)。這里,波形d1可以是表示第一退化部位的波形。
在顏色傳感器24的輸出中,在從來(lái)自光傳感器26a的輸出信號(hào)的上升定時(shí)經(jīng)過(guò)時(shí)間t20之后的時(shí)間t21,表示第二缺陷部位的波形d2出現(xiàn)。這意味著在反射標(biāo)記26c的參考位置經(jīng)過(guò)光傳感器26a的檢測(cè)點(diǎn)之后的時(shí)間t20之后,第二缺陷部位經(jīng)過(guò)光傳感器26a的檢測(cè)點(diǎn)。因此,控制單元20能夠基于輪基板10a的旋轉(zhuǎn)速度和時(shí)間t20、t21,識(shí)別輪基板10a上的第二缺陷部位的位置(第二缺陷部位相對(duì)于反射標(biāo)記26c的參考位置的相對(duì)位置)。這里,波形d2可以是表示第二退化部位的波形。
當(dāng)識(shí)別輪基板10a上的黃色熒光體元件10y和反射元件10b中的缺陷部位或退化部位的位置時(shí),控制單元20使信息輸出單元25輸出指示缺陷部位或退化部位的位置的劣化信息。
此外,在本示例性實(shí)施例的照明裝置中,可以獲得在第一示例性實(shí)施例中描述的操作和效果。另外,由于能夠識(shí)別缺陷部位或退化部位的位置,因此能夠提供作為熒光體輪的劣化信息的更詳細(xì)的信息。
此外,根據(jù)本示例性實(shí)施例的照明裝置,控制單元20可以通過(guò)識(shí)別缺陷部位或退化部位的位置來(lái)執(zhí)行各種光源驅(qū)動(dòng)控制。
接下來(lái),將描述光源驅(qū)動(dòng)控制的示例。
(光源驅(qū)動(dòng)控制的第一示例)
基于來(lái)自顏色傳感器24的輸出和來(lái)自光傳感器26a的輸出,可以檢測(cè)反射元件10b或黃色熒光體元件10y的已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷部位或退化部位的部分。當(dāng)在反射元件10b中已經(jīng)出現(xiàn)缺陷部位或退化部位時(shí),控制單元20可以適于執(zhí)行光源1a的驅(qū)動(dòng)控制,以便降低照射在黃色熒光體元件10y上的激發(fā)光的亮度或者縮短用激發(fā)光照射黃色熒光體元件10y的時(shí)間。相反,當(dāng)在黃色熒光體元件10y中已經(jīng)出現(xiàn)缺陷部位或退化部位時(shí),控制單元20可以適于執(zhí)行光源1a的驅(qū)動(dòng)控制,以便降低照射在反射元件10b上的激發(fā)光的亮度或者縮短用激發(fā)光照射反射元件10b的時(shí)間。通過(guò)進(jìn)行該控制,能夠?qū)诠庠吹妮敵龉?照明光)中的紅色光、綠色光和藍(lán)色光之間的亮度平衡保持在優(yōu)選的狀態(tài)下。
另外,根據(jù)本示例性實(shí)施例的照明裝置,控制單元20可以通過(guò)檢測(cè)從顏色傳感器24輸出的波形d1和d2的占空比來(lái)測(cè)量在圓周方向上的缺陷部位和/或退化部位的寬度。因此,在光源1a的驅(qū)動(dòng)控制中,控制單元20可以適于根據(jù)缺陷部位或退化部位的寬度來(lái)調(diào)整激發(fā)光的亮度或照射時(shí)間。
(光源驅(qū)動(dòng)控制的第二示例)
圖14是用于說(shuō)明光源驅(qū)動(dòng)控制的一個(gè)示例的時(shí)序圖。在圖14中,為了說(shuō)明這些輪的旋轉(zhuǎn)定時(shí),示出了熒光體輪的反射元件10b和黃色熒光體元件10y、色輪的漫射器11b、綠通濾色器11g和紅通濾色器11r。光傳感器26a和顏色傳感器24的輸出與圖13所示的相同。
在來(lái)自傳感器24的輸出中,波形d1和波形d2分別對(duì)應(yīng)于在黃色熒光體元件10y中形成的第一和第二缺陷部位(退化部位)。在綠通濾色器11g的持續(xù)時(shí)間g中波形d1和波形d2的一部分上升。也就是說(shuō),綠通濾色器11g的持續(xù)時(shí)間g包含對(duì)應(yīng)于波形d1的持續(xù)時(shí)間g'和對(duì)應(yīng)于波形d2的一部分的持續(xù)時(shí)間g”。波形d2的剩余部分駐留在紅通濾色器11r的持續(xù)時(shí)間r中。也就是說(shuō),紅通濾色器11r的持續(xù)時(shí)間r包含對(duì)應(yīng)于波形d2的剩余部分的持續(xù)時(shí)間r'。
由于黃色熒光體元件10y的第一和第二缺陷部位(退化部位)如果被激發(fā)光照射則不發(fā)射黃色熒光,因此在持續(xù)時(shí)間g'、持續(xù)時(shí)間g”和持續(xù)時(shí)間r'中保持光源1a開啟浪費(fèi)電力使用。此外,用激發(fā)光照射第一和第二缺陷部位(退化部位)可能產(chǎn)生來(lái)自第一和第二缺陷部位(退化部位)的雜散光。因此,優(yōu)選地,光源1a在持續(xù)時(shí)間g'、g”和r'中關(guān)閉。
控制單元20通過(guò)使熒光體輪旋轉(zhuǎn)一周來(lái)基于來(lái)自光傳感器26a和顏色傳感器24的輸出來(lái)檢測(cè)持續(xù)時(shí)間g'、g”和r',并且保持表示每個(gè)持續(xù)時(shí)間g'、g”和r'的開始定時(shí)和結(jié)束定時(shí)的定時(shí)信息。這里,開始定時(shí)和結(jié)束定時(shí)是根據(jù)從光傳感器26a的上升定時(shí)起的經(jīng)過(guò)時(shí)間給出的??刂茊卧?0通過(guò)參考光傳感器26a的上升定時(shí)和保持的定時(shí)信息,在持續(xù)時(shí)間g'、持續(xù)時(shí)間g”和持續(xù)時(shí)間r'中關(guān)閉光源1a。
在圖14所示的示例中,持續(xù)時(shí)間g'、持續(xù)時(shí)間g”和持續(xù)時(shí)間r'中的每一個(gè)的開始定時(shí)和結(jié)束定時(shí)包含裕度。由于包括裕度,所以在開始定時(shí)和結(jié)束定時(shí)之間指定的間隔變得比原始持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。例如,在持續(xù)時(shí)間g'的情況下,將開始定時(shí)設(shè)置在早于持續(xù)時(shí)間g'的開始點(diǎn)的預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn),而結(jié)束定時(shí)設(shè)置在晚于持續(xù)時(shí)間g'的結(jié)束點(diǎn)的預(yù)定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)。在已經(jīng)生成黃色熒光體元件10y中的第一缺陷部位(退化部位)的區(qū)域中,黃色熒光體元件的邊緣部分(具有第一缺陷部位(退化部位)的邊界)從激發(fā)光的照射生成散射光。這種散射光在一些情況下將降低圖像質(zhì)量。提供上述裕度可以防止激發(fā)光照射黃色熒光體元件的邊緣部分(具有第一缺陷部位(退化部位)的邊界)。這里,可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置該裕度。如果不考慮散射光,則不需要給出裕度。
(光源驅(qū)動(dòng)控制的第三示例)
在圖14所示的示例中,由于在持續(xù)時(shí)間g'和持續(xù)時(shí)間g”中沒(méi)有從黃色熒光體元件10y發(fā)射黃色熒光,因此在持續(xù)時(shí)間g中穿過(guò)綠通濾色器11g的光(綠色光)的亮度降低。類似地,由于在持續(xù)時(shí)間r'中沒(méi)有從黃色熒光體元件10y發(fā)射黃色熒光,因此在持續(xù)時(shí)間r中穿過(guò)紅通濾色器11r的光(紅色光)的亮度降低。因?yàn)榫G色光和紅色光的亮度降低,所以包含在光源的輸出光(照明光)中的紅色光、綠色光和藍(lán)色光之間的亮度平衡不再處于最佳狀態(tài)。
例如,假設(shè)在沒(méi)有缺陷和退化的熒光體輪的旋轉(zhuǎn)的一個(gè)周期中對(duì)應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色的持續(xù)時(shí)間的亮度值之間的比率(相對(duì)于時(shí)間的積分值,以下簡(jiǎn)稱為亮度)給定為r:g:b,在圖14所示的示例中的比率給定為r2(=r-r'):g2(=g-g'-g”):b2(=b)?,F(xiàn)在,假設(shè)綠色光的亮度降得最多。在這種情況下,r和b分量變得比g分量高,因此包含在光源的輸出光(照明光)中的紅色光、綠色光和藍(lán)色光之間的亮度平衡被破壞(顏色劣化)。
為了進(jìn)行顏色校正以提高色階,控制單元20降低照射反射元件10b的激發(fā)光的亮度,使得比率r2:g2:b2與作為最佳條件的r:g:b一致。具體地,控制單元20通過(guò)降低其它顏色的透射光的亮度,基于穿過(guò)漫射器11b、綠通濾色器11g和紅通濾色器11r的光的三種顏色中亮度降得最多的顏色的透射光進(jìn)行光源驅(qū)動(dòng)控制。由于在圖14所示的示例中,通過(guò)綠通濾色器11g的透射光的亮度降得最多,因此控制單元20執(zhí)行光源驅(qū)動(dòng)控制,以便通過(guò)漫射器11b和紅通濾色器11r降低光分量的亮度。
雖然假設(shè)在圖14中的持續(xù)時(shí)間g'、持續(xù)時(shí)間g”和持續(xù)時(shí)間r'中沒(méi)有發(fā)出黃色熒光,但是如果激發(fā)光被照射,則可能產(chǎn)生少量的照明光。此外,在這種情況下,通過(guò)確定紅色、綠色和藍(lán)色的比率以在熒光體輪上的劣化部位中不生成照明光的假設(shè)下進(jìn)行顏色校正,與顏色劣化沒(méi)有被校正時(shí)相比,可以改善色階。
圖15示出了當(dāng)通過(guò)綠通濾色器11g的透射光的亮度降得最多時(shí)的光源驅(qū)動(dòng)控制的一個(gè)示例。在圖15中,黃色熒光體元件10y包括第一和第二缺陷部位(退化部位),如圖14所示。來(lái)自光傳感器26a和顏色傳感器24的輸出與圖14所示的相同,在圖15中未示出。波形d1和d2分別對(duì)應(yīng)于第一和第二缺陷部位(退化部位)。這里,在該示例中,假設(shè)r:g:b等于1:1:1是最優(yōu)狀態(tài)。在下面的描述中,第一缺陷部位(退化部位)表示為劣化部位d1,第二缺陷部位(退化部位)表示為劣化部位d2。
控制單元20基于來(lái)自光傳感器26a和顏色傳感器24的輸出,獲取黃色熒光體元件10y中的劣化部位d1和d2的位置和寬度??刂茊卧?0基于劣化部位d1和d2的位置,確定透過(guò)綠通濾色器11g的光的亮度降得最多。
控制單元20在包括劣化部位d1的第一持續(xù)時(shí)間和包括劣化部位d2的第二持續(xù)時(shí)間中關(guān)閉光源1a。此外,在對(duì)應(yīng)于漫射器11b的持續(xù)時(shí)間b中,控制單元20在從開始點(diǎn)起的預(yù)定時(shí)間w1中關(guān)閉光源1a,并在剩余時(shí)間開啟光源1a。另外,在與紅通濾色器11r對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間r中,控制單元20在包含劣化部位d2的第二持續(xù)時(shí)間的終點(diǎn)起的規(guī)定時(shí)間w2中關(guān)閉光源1a,在剩余時(shí)間開啟光源1a。預(yù)定時(shí)間w1和w2基于最佳r:g:b比率和劣化部位d1和d2的尺寸(時(shí)間長(zhǎng)度)來(lái)確定。
在此,當(dāng)控制單元20在將r:g:b設(shè)定為1:1:1以外的另一比率時(shí),根據(jù)劣化部位d1和d2的比率和尺寸(時(shí)間長(zhǎng)度)確定預(yù)定時(shí)間w1和w2。
圖16示出了當(dāng)通過(guò)綠通濾色器11g的透射光的亮度降得最多時(shí)的光源驅(qū)動(dòng)控制的另一示例。在圖16中,黃色熒光體元件10y包括第一和第二缺陷部位(退化部位),如圖14所示。來(lái)自光傳感器26a和顏色傳感器24的輸出與圖14所示的相同,在圖16中未示出。波形d1和d2分別對(duì)應(yīng)于第一和第二缺陷部位(退化部位)。這里,在該示例中,也假設(shè)r:g:b等于1:1:1是最優(yōu)狀態(tài)。在下面的描述中,第一缺陷部位(退化部位)表示為退化部位d1,并且第二缺陷部位(退化部位)表示為劣化部位d2。
控制單元20基于來(lái)自光傳感器26a和顏色傳感器24的輸出,獲取黃色熒光體元件10y中的劣化部位d1和d2的位置和寬度??刂茊卧?0基于劣化部位d1和d2的位置,確定透過(guò)綠通濾色器11g的光的亮度降得最多。
控制單元20在包括劣化部位d1的第一持續(xù)時(shí)間中和包括劣化部位d2的第二持續(xù)時(shí)間中關(guān)閉光源1a。在對(duì)應(yīng)于綠通濾色器11g的持續(xù)時(shí)間g中,控制單元20以亮度b2(b0>b1>b2)開啟光源1a。在除了對(duì)應(yīng)于漫射器11b的持續(xù)時(shí)間b中的第一和第二持續(xù)時(shí)間之外的時(shí)間中,控制單元20以亮度b0開啟光源1a。在除了對(duì)應(yīng)于紅通濾色器11r的持續(xù)時(shí)間r中的第二持續(xù)時(shí)間之外的時(shí)間中,控制單元20以亮度b1開啟光源1a。這里,根據(jù)最佳r:g:b比率和劣化部位d1和d2的尺寸(時(shí)間長(zhǎng)度)來(lái)確定亮度水平b0至b2。
此外,在本示例性實(shí)施例的照明裝置中,可以應(yīng)用第一示例性實(shí)施例中所示的變化示例。
在本示例性實(shí)施例的照明裝置中,控制單元20可以在未示出的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)劣化信息。在這種情況下,負(fù)責(zé)修理的人可以參考存儲(chǔ)器來(lái)確認(rèn)熒光體輪的劣化狀態(tài)。
劣化信息不僅可以包括關(guān)于熒光體輪的劣化的出現(xiàn)的信息和關(guān)于劣化位置的信息,而且還包括關(guān)于顏色校正之后的最大亮度的信息和關(guān)于是否可以執(zhí)行顏色校正的信息。這里,如果顏色校正之后的最大亮度小于預(yù)定值,則可以確定顏色校正是不可行的。
(第三示例性實(shí)施例)
本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的照明裝置與第一或第二示例性實(shí)施例中解釋的照明裝置相同,除了圖7所示的熒光體輪的輪基板10a被由分色鏡形成的熒光體輪代替之外。
圖17a示出了來(lái)自光源1a的激發(fā)光照射在黃色熒光體元件10y上的狀態(tài)。在圖17中,實(shí)線所示的箭頭指示激發(fā)光,而虛線所示的箭頭指示黃色熒光。
如圖17a所示,在黃色熒光體元件10y中,熒光體被入射的激發(fā)光激發(fā)以發(fā)射黃色熒光。分色鏡10具有透射藍(lán)色波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光并反射其它波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光的特性。因此,對(duì)于黃色熒光,向分色鏡10c側(cè)傳播的黃色熒光朝向透鏡1c反射出分色鏡10c。在入射到黃色熒光體元件10y上的激發(fā)光中,沒(méi)有用于激發(fā)熒光體的激發(fā)光直接穿過(guò)分色鏡10c,并且進(jìn)入顏色傳感器24。
圖17b示出來(lái)自光源1c的激發(fā)光照射在缺陷部位10d上的狀態(tài)。在這種情況下,激發(fā)光穿過(guò)缺陷部位10d和分色鏡10c進(jìn)入顏色傳感器24。進(jìn)入顏色傳感器24的激發(fā)光的亮度與在圖17a所示的狀態(tài)下進(jìn)入顏色傳感器24的激發(fā)光的亮度相比足夠高。因此,控制單元20可以基于來(lái)自顏色傳感器24的輸出信號(hào)準(zhǔn)確地檢測(cè)缺陷部位10d。
(投影儀)
接下來(lái),對(duì)包括本發(fā)明的照明裝置的投影儀進(jìn)行說(shuō)明。
圖18是示出配備有本發(fā)明的照明裝置的投影儀的配置的示意圖。
參考圖18,投影儀包括光源單元1、照明光學(xué)器件2、投影光學(xué)器件3和圖像形成單元4。光源單元1使用第一至第三示例性實(shí)施例的照明裝置的光源單元中的任一個(gè)。這里,光源單元1和照明光學(xué)器件2構(gòu)成照明裝置。
照明光學(xué)器件2將來(lái)自光源單元1的輸出光傳導(dǎo)到圖像形成單元4的顯示裝置,并且向顯示裝置提供矩形均勻照明。照明光學(xué)器件2包括光通道2a、透鏡2b、2c、2e和鏡2d。
光通道2a具有立方體配置。來(lái)自光源單元1的輸出光進(jìn)入光通道2a的一端,并且已經(jīng)通過(guò)光通道2a傳播的光從光通道2a的另一端出射。光通道2a的一端的表面(入射表面)被布置在光源單元1的透鏡1m的焦點(diǎn)位置處。熒光體單元1l的熒光體輪的照射表面和光通道2a的入射表面具有其間的成像關(guān)系。
從光通道2a的另一端射出的光穿過(guò)透鏡2b、2c、鏡2d和透鏡2e以照射顯示裝置4。透鏡2b、2c和2e是聚光透鏡。
圖像形成單元4根據(jù)視頻信號(hào)對(duì)來(lái)自照明光學(xué)器件2的光通量進(jìn)行空間調(diào)制以形成圖像。設(shè)置在圖像形成單元4中的顯示裝置可以是例如數(shù)字微鏡裝置(dmd)。dmd包括多個(gè)微鏡,每個(gè)微鏡被形成為根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓改變其角度。當(dāng)提供開啟狀態(tài)驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)來(lái)自微鏡的光的反射角與當(dāng)提供關(guān)閉狀態(tài)驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)微鏡的反射角不同。通過(guò)根據(jù)視頻信號(hào)執(zhí)行每個(gè)微鏡的開啟和關(guān)閉控制來(lái)對(duì)入射光的通量進(jìn)行空間調(diào)制以形成圖像。為照明裝置設(shè)置的控制單元基于圖15或圖16所示的光源的驅(qū)動(dòng)時(shí)間、定時(shí)和輸出亮度,通過(guò)圖像形成單元4控制顯示裝置。這里,顯示裝置4可以使用除dmd之外的液晶面板等。
投影光學(xué)器件3將形成在圖像形成單元4上的圖像放大并投影到投影表面上。投影表面可以是諸如屏幕、墻壁等的任何形式,只要可以在其上投影圖像。
根據(jù)第一至第三示例性實(shí)施例的這樣描述的照明裝置和投影儀僅僅是本發(fā)明的示例,并且可以適當(dāng)?shù)馗淖兣渲煤筒僮鳌?/p>
本發(fā)明可以采用在以下補(bǔ)充注釋1至17中描述的配置,但不應(yīng)限于這些配置。
[補(bǔ)充注釋1]一種照明裝置,包括:
發(fā)射激發(fā)光的光源;
輪,其包括激發(fā)光被透射穿過(guò)的輪基板和設(shè)置在輪基板的第一表面上用于通過(guò)激發(fā)光生成照明光的照明光生成構(gòu)件;
光檢測(cè)器,其設(shè)置在與輪基板的第一表面相反的第二表面?zhèn)?,以檢測(cè)穿過(guò)輪的光;和
控制單元,其基于由光檢測(cè)器檢測(cè)到的光來(lái)確定在照明光生成構(gòu)件中是否已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷或退化。
[補(bǔ)充注釋2]根據(jù)補(bǔ)充注釋1所述的照明裝置,還包括使輪旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),其中
控制單元基于表示來(lái)自光檢測(cè)器的光強(qiáng)度的信號(hào)來(lái)檢測(cè)已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷或退化的劣化部位的尺寸。
[補(bǔ)充注釋3]根據(jù)補(bǔ)充注釋2所述的照明裝置,還包括檢測(cè)輪的旋轉(zhuǎn)定時(shí)的定時(shí)檢測(cè)器,其中,
控制單元基于指示來(lái)自定時(shí)檢測(cè)器的輪基板的旋轉(zhuǎn)定時(shí)的信號(hào)輸出和指示來(lái)自光檢測(cè)器的光強(qiáng)度的變化的信號(hào),來(lái)識(shí)別輪基板上的劣化部位的位置。
[補(bǔ)充注釋4]根據(jù)補(bǔ)充注釋3所述的照明裝置,其中
所述定時(shí)檢測(cè)器包括:
設(shè)置在輪中的檢測(cè)標(biāo)記;
朝向輪照射光的發(fā)光元件;和
檢測(cè)來(lái)自檢測(cè)標(biāo)記的反射光的光傳感器,其中
控制單元基于來(lái)自于光傳感器的并且指示檢測(cè)標(biāo)記的檢測(cè)定時(shí)的信號(hào)和指示來(lái)自光檢測(cè)器的光強(qiáng)度的變化的信號(hào),識(shí)別輪基板上的劣化部位的位置。
[補(bǔ)充注釋5]根據(jù)補(bǔ)充注釋3或4所述的照明裝置,其中
所述控制單元控制從光源輸出的光,使得至少劣化部位不被激發(fā)光照射。
[補(bǔ)充注釋6]根據(jù)補(bǔ)充注釋3或4所述的照明裝置,其中
所述照明光生成構(gòu)件包括:
熒光體生成元件,其包括被激發(fā)光激發(fā)的熒光體;和
反射激發(fā)光的反射元件,其中
所述控制單元確定發(fā)光元件和反射元件的哪一個(gè)中已經(jīng)出現(xiàn)了劣化部位。
[補(bǔ)充注釋7]根據(jù)補(bǔ)充注釋6所述的照明裝置,其中
當(dāng)確定在熒光體生成元件中已經(jīng)出現(xiàn)劣化部位時(shí),控制單元控制從光源輸出的光,以便降低照射在反射元件上的激發(fā)光的亮度。
[補(bǔ)充注釋8]根據(jù)補(bǔ)充注釋6所述的照明裝置,其中
當(dāng)確定在反射元件中已經(jīng)出現(xiàn)劣化部位時(shí),控制單元控制從光源輸出的光,以降低照射在熒光體生成元件上的激發(fā)光的亮度。
[補(bǔ)充注釋9]根據(jù)補(bǔ)充注釋3或4所述的照明裝置,其中
所述照明光生成構(gòu)件包括:
熒光體生成元件,其包括被激發(fā)光激發(fā)的黃色熒光體;和
反射激發(fā)光的反射元件,其中
所述照明裝置還包括:
光學(xué)器件,其將從熒光體生成元件發(fā)射的黃色熒光和作為來(lái)自反射元件的反射光的藍(lán)色光傳導(dǎo)到同一光路中;和
色輪,其經(jīng)由光學(xué)器件被黃色熒光和藍(lán)色光照射,其中,
色輪包括綠通濾色器、紅通濾色器和藍(lán)通濾色器,并且被構(gòu)造為使得黃色熒光相繼地照射在綠通濾色器和紅通濾色器上,并且使得藍(lán)色光照射在藍(lán)通濾色器上,
控制單元基于劣化部位的位置來(lái)控制從光源輸出的光,使得在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)在作為透射通過(guò)綠通濾色器的光的綠色光、作為透射通過(guò)紅通濾色器的光的紅色光、作為透射通過(guò)藍(lán)通濾色器的光的藍(lán)色光之間的比率將具有預(yù)定比率。
[補(bǔ)充注釋10]根據(jù)補(bǔ)充注釋3或4所述的照明裝置,其中
所述照明光生成構(gòu)件包括:
紅色熒光體元件,其包括被激發(fā)光激發(fā)以發(fā)射紅色熒光的紅色熒光體;
綠色熒光體元件,其包括被激發(fā)光激發(fā)而發(fā)出綠色熒光的綠色熒光體;和
藍(lán)色熒光體元件,其包括被激發(fā)光激發(fā)而發(fā)出藍(lán)色熒光的藍(lán)色熒光體,其中
控制單元確定紅色熒光體元件、綠色熒光體元件、和藍(lán)色熒光體元件的哪一個(gè)中已經(jīng)出現(xiàn)了劣化部位,并且控制從光源輸出的光以降低照射在除了出現(xiàn)劣化部位的熒光體生成元件以外的熒光體生成元件上的激發(fā)光的亮度。
[補(bǔ)充注釋11]根據(jù)補(bǔ)充注釋2所述的照明裝置,其中
所述控制單元基于指示來(lái)自光檢測(cè)器的光強(qiáng)度的信號(hào)來(lái)控制來(lái)自光源的輸出光,使得激發(fā)光不照射在劣化部位上。
[補(bǔ)充注釋12]根據(jù)補(bǔ)充注釋1至11中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中
激發(fā)光是藍(lán)色光,并且輪基板是透射可見光的透明基板。
[補(bǔ)充注釋13]根據(jù)補(bǔ)充注釋1至11中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中
激發(fā)光是藍(lán)色光,并且輪基板是透射藍(lán)色波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光并反射除藍(lán)色波長(zhǎng)范圍之外的波長(zhǎng)范圍中的光的分色鏡。
[補(bǔ)充注釋14]根據(jù)補(bǔ)充注釋1至13中任一項(xiàng)所述的照明裝置,還包括輸出信息的信息輸出單元,其中
當(dāng)在照明光生成構(gòu)件中已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷或退化時(shí),控制單元使信息輸出單元發(fā)出指示缺陷或退化的劣化信息。
[補(bǔ)充注釋15]根據(jù)補(bǔ)充注釋1至13中任一項(xiàng)所述的照明裝置,還包括存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)器,其中
當(dāng)在照明光生成構(gòu)件中已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷或退化時(shí),控制單元將指示缺陷或退化的劣化信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
[補(bǔ)充注釋16]一種檢測(cè)輪的劣化的輪劣化檢測(cè)方法,所述輪包括:輪基板,其透射激發(fā)光;以及照明光生成構(gòu)件,其設(shè)置在輪基板的第一表面上,以通過(guò)激發(fā)光生成照明光,所述方法包括:
使用光檢測(cè)器,以檢測(cè)穿過(guò)輪的光,所述光檢測(cè)器布置在與輪基板的第一表面相反的第二表面?zhèn)?;和?/p>
基于由光檢測(cè)器檢測(cè)到的光來(lái)確定在照明光生成構(gòu)件中是否已經(jīng)出現(xiàn)缺陷或退化。
[補(bǔ)充注釋17]一種投影儀,包括:
根據(jù)補(bǔ)充注釋1至15中任一項(xiàng)所述的照明裝置;
圖像形成單元,其基于輸入視頻信號(hào)調(diào)制來(lái)自照明裝置的照明光以形成圖像;和
投影光學(xué)器件,其投影由圖像形成單元形成的圖像。
附圖標(biāo)記的描述:
1a光源
1b準(zhǔn)直透鏡
1f偏振分束器
1g漫射器
1h分色鏡
1j四分之一波片
1l熒光體單元
1n濾色器單元
20控制單元
21熒光體輪驅(qū)動(dòng)器
22色輪驅(qū)動(dòng)器
23光源驅(qū)動(dòng)器
24顏色傳感器
25信息輸出單元