照明装置、轮劣化检测方法和投影仪制造方法及图纸

一种照明装置，包括：发射激发光的光源；轮，其包括透射激发光的轮基板和设置在轮基板的第一表面上用于通过激发光生成照明光的照明光生成构件；布置在与轮基板的第一表面相反的第二表面侧的光检测器(24)，其检测穿过轮的光；以及控制单元(20)，其基于由光检测器(24)检测到的光来确定在照明光生成构件中是否已经出现了缺陷或退化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明装置、轮劣化检测方法和投影仪
本专利技术涉及一种通过激发光生成照明光的照明装置和使用该照明装置的投影仪。
技术介绍
专利文献1公开了使用荧光体作为光源的照明装置。图1示出了用于照明装置的光源单元的配置。参考图1，激发光源116包括多个蓝色激光二极管(LD)。从激发光源116输出的蓝色激发光通过准直透镜阵列106变换为平行光通量，然后进入分色镜115。激发光源116被布置为输出S偏振光以入射在分色镜115上。分色镜115被布置为使得蓝色激发光形成45°的入射角。这里，入射角是在入射光束与入射点处的法线之间形成的角度。图2示出了分色镜115的光谱透射特性。垂直轴表示透射率，水平轴表示波长(nm)。实线表示S偏振的光谱透射特性，而虚线表示P偏振的光谱透射特性。S偏振的截止波长为456nm，并且P偏振的截止波长为434nm。这里，截止波长是透射率变为50％的波长。分色镜115对于S偏振光具有以下特性：透射波长大于456nm的光并反射波长小于456nm的光，并且对于P偏振光具有以下特性，透射波长大于434nm的光并反射波长小于434nm的光。蓝色激发光的波长例如为445nm。来自激发光源116的蓝色激发光(S偏振)被分色镜115反射。由分色镜115反射的蓝色激发光(S偏振)在其穿过四分之一波片108时被转换成圆偏振。已经穿过四分之一波片108的蓝色激发光(圆偏振)通过两个聚光透镜109a和109b被聚焦在荧光体层103上。荧光体层103形成在圆形轮基板上。轮基板相对于圆周方向被分成第一至第三段。荧光体层103包括形成在第一段中的红色荧光体区域和形成在第二段中的绿色荧光体区域。第三段由反射镜形成。当轮基底旋转时，蓝色激发光(圆偏振)相继地照射在第一至第三段上。在第一段中，由蓝色激发光激发的荧光体发射红色荧光。在第二段中，由蓝色激发光激发的荧光体发射绿色荧光。在第三段中，蓝色激发光(圆偏振)被反射镜反射。来自第一段的红色荧光、来自第二段的绿色激发光和由第三段的反射镜反射的蓝色光(圆偏振)相继地穿过聚光透镜109a、109b和四分之一波片108。在该过程中，来自第三段的蓝色光(圆偏振)在其穿过四分之一波片108时被转换为P偏振。红色荧光、绿色荧光和蓝色光(P偏振)各自穿过分色镜115。穿过分色镜115的光(红色光、绿色光和蓝色光)用作照明装置的输出光(照明光)。通常，使用金属板作为轮基板。通过使用粘合剂将荧光体层103和反射镜结合到金属板。图3是示出使用粘合剂将荧光体层和反射镜结合在金属板上的荧光体轮的一个示例的示意图。图4是图3所示的荧光体轮的展开立体图。如图3和图4所示，荧光体层103和反射镜104具有弧形配置，并且形成在作为轮基板的金属板105上。荧光体层103和反射镜104通过粘合剂结合到金属板105。现有技术文献专利文献专利文献1：JP2012-108486A
技术实现思路
由于粘合剂的老化，荧光体层103和反射镜104的一部分可能从金属板105剥离。此外，当激发光照射在荧光体层103上时，荧光体层103的被照射部分生成热，这可能劣化粘合剂并且可能导致荧光体层103从金属板105剥离。由于即使照射激发光，剥离或缺陷部分也不能发射用于光源装置的输出光，这将导致闪烁并改变包含在一周荧光体轮的输出光中的光(红、绿和蓝)的颜色分量之间的比率。荧光体轮的缺陷意味着荧光体轮的劣化，并且缺陷部位是劣化部位。此外，由于光的影响、热生成等，荧光体层103和反射镜104的一部分可能随时间改变质量。在该退化部位中，由于激发光穿过退化部位，因此不能为光源装置提供相关的输出光。因此，与上述缺陷部位类似，退化部位引起闪烁和颜色比率的变化。荧光体轮的退化意味着荧光体轮的劣化，并且退化部位是劣化部位。因为由于属于荧光体轮以外的其它部件的各种原因，导致通常出现闪烁和颜色比率的变化，所以难以识别闪烁的原因和颜色比率的变化。如果可以检测到荧光体层103和反射镜104的缺陷部位和/或退化部位，则可以识别闪烁和颜色比率的变化的原因。在根据专利文献1的照明装置中，因为不能检测荧光体层103和反射镜中的缺陷部位，所以难以识别闪烁和/或颜色比率的变化的原因。这里，通过由光学传感器检测来自荧光体层103和反射镜104的朝向聚光透镜109a和109b的光、穿过聚光透镜109a和109b(有效光)的光，可以检测荧光体层103和反射镜104中的缺陷部位或退化部位。然而，该方法存在来自光源装置的输出光的亮度变低以及光利用效率也变低的问题。或者，通过由光学传感器检测来自荧光体层103和反射镜104的朝向聚光透镜109a和109b的光、除了有效光(非有效光)之外的光，可以检测荧光体层103和反射镜104中的缺陷部位或退化部位。由于无效光的亮度与有效光的亮度相比明显较低，因此需要将光学传感器设置在荧光体轮附近，以便精确地检测缺陷部位或退化部位。然而，由于聚光透镜109被布置为靠近荧光体轮，因此难以将光学传感器设置在荧光体轮附近。本专利技术的目的是提供一种能够检测诸如荧光体层、反射镜等的照明光生成元件的劣化的照明装置以及检测轮劣化的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种配备有上述照明装置的投影仪。为了实现上述目的，本专利技术的一个方面提供一种照明装置，包括：发射激发光的光源；轮，其包括激发光被透射的轮基板和设置在轮基板的第一表面上用于通过激发光生成照明光的照明光生成构件；光检测器，其设置在与轮基板的第一表面相反的第二表面侧，以检测穿过轮的光；和，控制单元，其基于由光检测器检测到的光来确定在照明光生成构件中是否已经出现了缺陷或退化。本专利技术的另一方面提供一种检测轮的劣化的轮劣化检测方法，所述轮包括：轮基板，其透射激发光；以及照明光生成构件，其设置在轮基板的第一表面上，以通过激发光生成照明光，所述方法包括：使用光检测器，以检测穿过轮的光，所述光检测器布置在与轮基板的第一表面相反的第二表面侧；和基于由光检测器检测到的光来确定在照明光生成构件中是否已经出现缺陷或退化。为了实现上述其它目的，本专利技术的一个方面提供一种投影仪，包括：上述照明装置；图像形成单元，其基于输入视频信号调制来自照明装置的照明光以形成图像；和投影光学器件，其投影由图像形成单元形成的图像。附图说明图1是示出根据专利文献1的照明装置的光源单元的配置的示意图。图2是示出图1所示的照明装置的分色镜的光谱透射特性的特性图。图3是示出荧光体轮的一个示例的示意图。图4是示出图3所示的荧光体轮的展开立体图。图5是示出作为本专利技术的第一示例性实施例的照明装置的配置的框图。图6是示出作为本专利技术的第一示例性实施例的照明装置的光源单元的一个示例的示意图。图7是示出图6所示的光源单元的荧光体轮的一个示例的示意图。图8是示出图6所示的光源单元的色轮的一个示例的示意图。图9A是用于说明检测图7所示的荧光体轮上的黄色荧光体元件的缺陷部位的操作的图。图9B是用于说明检测图7所示的荧光体轮上的黄色荧光体元件的缺陷部位的操作的图。图9C是用于说明检测图7所示的荧光体轮上的黄色荧光体元件的缺陷部位的操作的图。图10是示出当设置阈值时来自颜色传感器的输出信号的一个示例的波形图。图11是示出作为本专利技术的第二示例性实施例的照明装置的配置的框图。图12A是从侧面观察本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明装置，包括：光源，所述光源发射激发光；轮，所述轮包括轮基板和照明光生成构件，所述激发光透射穿过所述轮基板，所述照明光生成构件设置在所述轮基板的第一表面上，以由所述激发光生成照明光；光检测器，所述光检测器布置在与所述轮基板的所述第一表面相反的第二表面侧，以检测穿过所述轮的光；以及，控制单元，所述控制单元基于由所述光检测器检测到的光来确定在所述照明光生成构件中是否已经出现了缺陷或退化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种照明装置，包括：光源，所述光源发射激发光；轮，所述轮包括轮基板和照明光生成构件，所述激发光透射穿过所述轮基板，所述照明光生成构件设置在所述轮基板的第一表面上，以由所述激发光生成照明光；光检测器，所述光检测器布置在与所述轮基板的所述第一表面相反的第二表面侧，以检测穿过所述轮的光；以及，控制单元，所述控制单元基于由所述光检测器检测到的光来确定在所述照明光生成构件中是否已经出现了缺陷或退化。2.根据权利要求1所述的照明装置，还包括使所述轮旋转的旋转机构，其中，所述控制单元基于来自所述光检测器的表示光强度的信号来检测已经出现了缺陷或退化的劣化部位的尺寸。3.根据权利要求2所述的照明装置，还包括检测所述轮的旋转定时的定时检测器，其中，所述控制单元基于来自所述定时检测器的指示所述轮基板的旋转定时的信号输出和来自所述光检测器的指示所述光强度的变化的信号，来识别所述轮基板上的所述劣化部位的位置。4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，所述定时检测器包括：设置在所述轮中的检测标记；朝向所述轮照射光的发光元件；以及，检测来自所述检测标记的反射光的光传感器，其中，所述控制单元基于从所述光传感器输出的并且指示所述检测标记的检测定时的信号和来自所述光检测器的指示所述光强度的变化的信号，来识别所述轮基板上的所述劣化部位的位置。5.根据权利要求3或4所述的照明装置，其中，所述控制单元控制从所述光源输出的光，使得至少所述劣化部位不被所述激发光照射。6.根据权利要求3或4所述的照明装置，其中，所述照明光生成构件包括：荧光体生成元件，所述荧光体生成元件包括被所述激发光激发的荧光体；以及反射所述激发光的反射元件，其中，所述控制单元确定所述荧光体生成元件和所述反射元件的哪一个中已经出现所述劣化部位。7.根据权利要求6所述的照明装置，其中，当确定在所述荧光体生成元件中已经出现所述劣化部位时，所述控制单元控制从所述光源输出的光，以便降低照射在所述反射元件上的所述激发光的亮度。8.根据权利要求6所述的照明装置，其中，当确定在所述反射元件中已经出现所述劣化部位时，所述控制单元控制从所述光源输出的光，以便降低照射在所述荧光体生成元件上的所述激发光的亮度。9.根据权利要求3或4所述的照明装置，其中，所述照明光生成构件包括：荧光体生成元件，所述荧光体生成元件包括被所述激发光激发的黄色荧光体；以及反射所述激发光的反射元件，其中，所述照明装置还包括：光学器件，所述光学器件将从所述荧光体生成元件发射的黄色荧光和作为来自所述反射元件的反射光的蓝色光传导到同一光路中；以及色轮，所述色轮经由所述光学器件被所述黄色荧光和蓝色光照射，其中，所述色轮包括绿通滤色器、红通滤色器和蓝通滤色器，并且被构造为使得所述黄色荧光相继地照射在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇佐美知宏，
申请(专利权)人：NEC显示器解决方案株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP