(57)【要約】      （修正有）【課題】光源からの光の明るさが変化した場合の色味の変化を抑制する。【解決手段】光源装置１００Ａは、第１の偏光光を発する第１の光源１Ｂと、第２の偏光光を発する第２光源２Ｂと、一方の偏光光を透過させて他方の偏光光を反射する光学素子６と、光学素子からの第１の偏光光の偏光方向を回転させて偏光回転光を生成する偏光回転手段７と、光学素子からの第２の偏光光を波長変換光に変換する波長変換手段１２とを有する。光学素子は、波長変換光と偏光回転光とを合成して出射光を生成する。制御手段２０は、第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量の変化に応じて、第１の光源の発光量の変化量と第２の光源の発光量の変化量とが異なるように又は第１の光源の発光量と第２の光源の発光量との比が変化するように、第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の偏光光を発する第１の光源と、
前記第１の偏光光とは偏光方向が異なる第２の偏光光を発する第２光源と、
前記第１および第２の偏光光のうち一方の偏光光を透過させて他方の偏光光を反射する光学素子と、
前記光学素子からの前記第１の偏光光の偏光方向を回転させて偏光回転光を生成する偏光回転手段と、
前記光学素子からの前記第２の偏光光を該第２の偏光光とは波長が異なる波長変換光に変換する波長変換手段とを有し、
前記光学素子は、前記波長変換光と前記偏光回転光とを合成して出射光を生成し、
前記第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量の変化に応じて、前記第１の光源の発光量の変化量と前記第２の光源の発光量の変化量とが異なるように又は前記第１の光源の発光量と前記第２の光源の発光量との比が変化するように、前記第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量を制御する制御手段を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記第１および第２の光源のそれぞれの劣化量を取得し、
該劣化量から取得される前記発光量の変化量に応じて前記少なくとも一方の光源の発光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記出射光の明るさに関するユーザ設定値を取得し、
前記ユーザ設定値に応じた前記発光量の変化量に応じて前記少なくとも一方の光源の発光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１の偏光光と前記第２の偏光光とは波長が互いに異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１および第２の偏光光はともに青色光であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１の偏光光は赤色光であり、前記第２の偏光光は青色光であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項７】
前記光学素子は、
透光性基板と、
該透光性基板のうち少なくとも一方の面に設けられ、前記一方の偏光光を透過して前記他方の偏光光を反射する偏光分離膜とを有することを特徴する請求項１から６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記偏光分離膜が、前記透光性基板の前記一方の面における一部に、前記光学素子に前記第１および第２の光源からの前記第１および第２の偏光光が入射する面積よりも広い面積を有するように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第１の偏光光と前記第２の偏光光とを合成して前記光学素子に導く光合成素子を有し、
前記光合成素子は、
前記第１および第２の偏光光のうち一方を透過させる透過領域と、
前記第１および第２の偏光光のうち他方を反射する反射領域とを有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記透過領域と前記反射領域のうち前記第２の偏光光が入射する一方の領域の面積が、他方の領域の面積よりも広いことを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記光学素子における前記第１の光源側の面に反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記光学素子からの前記第１の偏光光を拡散させて前記光学素子に戻す拡散手段を有し、
前記偏光回転手段は、前記光学素子と前記拡散手段との間に設けられた第１のλ／４板であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記光学素子と前記波長変換手段との間に、第２のλ／４板が設けられていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記光学素子は、前記波長変換手段から入射した光の偏光方向を回転させる位相差付与部を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記第１および第２の偏光光とは波長が異なる第３の偏光光を発する第３の光源を、前記第１の光源とは別の第１の光源として有することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の光源装置と、
該光源装置から出射した光を変調する光変調手段とを有し、
前記光変調手段により変調された光を投射して画像を表示することを特徴とする画像投射装置。
【請求項１７】
第１の偏光光を発する第１の光源と、前記第１の偏光光とは偏光方向が異なる第２の偏光光を発する第２光源と、前記第１および第２の偏光光のうち一方の偏光光を透過させて他方の偏光光を反射する光学素子と、前記光学素子からの前記第１の偏光光の偏光方向を回転させて偏光回転光を生成する偏光回転手段と、前記光学素子からの前記第２の偏光光を該第２の偏光光とは波長が異なる波長変換光に変換する波長変換手段とを有し、前記光学素子は前記波長変換光と前記偏光回転光とを合成して出射光を生成する光源装置の制御方法であって、
前記第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量の変化を取得するステップと、
該変化量に応じて、前記第１の光源の発光量の変化量と前記第２の光源の発光量の変化量とが異なるように又は前記第１の光源の発光量と前記第２の光源の発光量との比が変化するように、前記第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量を制御するステップとを有することを特徴とする光源装置の制御方法。
【請求項１８】
第１の偏光光を発する第１の光源と、前記第１の偏光光とは偏光方向が異なる第２の偏光光を発する第２光源と、前記第１および第２の偏光光のうち一方の偏光光を透過させて他方の偏光光を反射する光学素子と、前記光学素子からの前記第１の偏光光の偏光方向を回転させて偏光回転光を生成する偏光回転手段と、前記光学素子からの前記第２の偏光光を該第２の偏光光とは波長が異なる波長変換光に変換する波長変換手段とを有し、前記光学素子は前記波長変換光と前記偏光回転光とを合成して出射光を生成する光源装置のコンピュータに、請求項１７に記載の制御方法に従う処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置（プロジェクタ）等に好適な光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色光を発する青色レーザーダイオード（ＬＤ）と、青色ＬＤからの青色光の一部を蛍光光としての黄色光（緑色光＋赤色光）に変換する蛍光体（以下、黄色蛍光体という）とを用いてカラー画像を投射表示するプロジェクタが特許文献１に開示されている。このプロジェクタでは、２つの青色ＬＤアレイからの青色光を、交互に配置された透過領域と反射領域とを有する光合成部で合成し、合成した青色光の一部を蛍光体に導く光源装置を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８６８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
黄色蛍光体は、緑色光と赤色光を発するが、緑色光の光量に対して赤色光の光量が不足する傾向がある。このため、画像投射に用いられる赤色光が黄色蛍光体から発せられた赤色光だけである特許文献１のプロジェクタでは、赤味がかった投射画像を十分な明るさで表示することが困難である。
【０００５】
また、青色ＬＤからの青色光についても、黄色蛍光体での変換効率が高い青の波長と投射画像における青の色味を改善できる青の波長とが異なっており、投射画像の明るさと色味の双方を改善することは難しい。
【０００６】
本発明は、光源からの光の色味と明るさとを改善することができ、また明るさが変化した場合の色味の変化を抑制することが可能な光源装置およびこれを用いた画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光源装置は、第１の偏光光を発する第１の光源と、第１の偏光光とは偏光方向が異なる第２の偏光光を発する第２光源と、第１および第２の偏光光のうち一方の偏光光を透過させて他方の偏光光を反射する光学素子と、該光学素子からの第１の偏光光の偏光方向を回転させて偏光回転光を生成する偏光回転手段と、光学素子からの第２の偏光光を該第２の偏光光とは波長が異なる波長変換光に変換する波長変換手段とを有する。光学素子は、波長変換光と偏光回転光とを合成して出射光を生成する。そして、第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量の変化に応じて、第１の光源の発光量の変化量と第２の光源の発光量の変化量とが異なるように又は第１の光源の発光量と第２の光源の発光量との比が変化するように、第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量を制御する制御手段を有することを特徴とする。なお、上記光源装置を備えた画像投射装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【０００８】
また、上記光源装置の制御方法であって、第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量の変化を取得するステップと、該変化に応じて、第１の光源の発光量の変化量と第２の光源の発光量の変化量とが異なるように又は第１の光源の発光量と第２の光源の発光量との比が変化するように、第１および第２の光源のうち少なくとも一方の光源の発光量を制御するステップとを有する制御方法も、本発明の他の一側面を構成する。さらに上記光源装置のコンピュータに上記制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源装置からの光の色味と明るさを改善することができ、また明るさが変化した場合の色味の変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１〜５である光源装置を搭載可能なプロジェクタの構成を示す図。
【図２】実施例１，２の光源装置の構成を示す図。
【図３】実施例１〜４の光源装置が有する光合成部の構成を示す図。
【図４】実施例１，２の光源装置における第１青色光の光路を示す図。
【図５】実施例１，２の光源装置における第２青色光の光路を示す図。
【図６】実施例１，２の光源装置における蛍光光の光路を示す図。
【図７】実施例１，２における偏光分離膜の特性を示す図。
【図８】実施例１における光源の明るさによる色変化を示す図。
【図９】実施例２における光源装置からの光の分光強度分布を示す図。
【図１０】実施例３の光源装置の構成を示す図。
【図１１】実施例３の光源装置における赤色光の光路を示す図。
【図１２】実施例３の光源装置における青色光の光路を示す図。
【図１３】実施例３の光源装置における蛍光光の光路を示す図。
【図１４】実施例３における偏光分離膜の特性を示す図。
【図１５】実施例３の光源装置からの光の分光分布を示す図。
【図１６】実施例３における光源の明るさによる色変化を示す図。
【図１７】実施例３の光源装置の構成を示す図。
【図１８】実施例３の光源装置における第１青色光の光路を示す図。
【図１９】実施例３の光源装置における第２青色光および赤色光の光路を示す図。
【図２０】実施例３の光源装置における蛍光光の光路を示す図。
【図２１】実施例４の光源装置の構成を示す図。
【図２２】実施例５の偏光分離部の構成を示す図。
【図２３】実施例５の光源装置における青色光の光路を示す図。
【図２４】実施例５の光源装置における赤色光の光路を示す図。
【図２５】実施例５の光源装置における蛍光光の光路を示す図。
【図２６】実施例５の偏光分離部の構成を示す図。
【図２７】実施例１〜５における光源制御を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、後述する実施例１〜５の光源装置１００（１００Ａ，１００Ａ′，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ）のいずれかが搭載可能な画像投射装置としてのプロジェクタＰの構成を示している。プロジェクタＰは、光源装置１００と、光源装置１００からの光を変調する光変調部（光変調手段）と、投射レンズ（投射光学系）ＰＬを保持するためのレンズ保持部ＳＵとを備えている。投射レンズ（投射光学系）ＰＬは、光変調部からの光である画像光をスクリーン（被投写面）ＳＣに投射する。
【００１３】
光変調部は、後述する赤色光用の光変調部ＬＰ１、緑色光用の光変調部ＬＰ２および青色光の光変調部ＬＰ３の総称である。図１において、光変調部ＬＰ１〜ＬＰ３はいずれも、透過型の液晶パネルを光変調素子として用いている。
【００１４】
レンズ保持部ＳＵは、投射レンズＰＬを着脱可能に保持してもよいし、投射レンズＰＬがレンズ保持部ＳＵから取り外せない構成であってもよい。また保持部ＳＵは、保持した投射レンズＰＬをその光軸に直交する方向にシフトさせる機能も有していてもよい。
【００１５】
プロジェクタＰはさらに、照明光学系ＩＳと、色分離合成系とを備えている。色分離合成系は、後述するダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２、ミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ３、フィールドレンズＦＬ１，ＦＬ２，ＦＬ３およびリレーレンズＲＬ１，ＲＬ２の総称である。
【００１６】
各実施例の光源装置１００からの出射光としての赤色光Ｒ、緑色光Ｇおよび青色光Ｂは、照明光学系ＩＳを介してダイクロイックミラー１に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ１は、赤色光Ｒを透過させ、緑色光Ｇと青色光Ｂを反射する特性を有する。照明光学系ＩＳは、光源からの光を複数の光束に分割するフライアイレンズや入射した無偏光光を特定の偏光方向を有する直線偏光に変換する偏光変換部等を含み、光変調部を均一な照度分布で照明する照明光を生成する。
【００１７】
ダイクロイックミラーＤＭ１を透過した赤色光Ｒは、ミラーＭ１とフィールドレンズＦＬ１を介して赤色光用の光変調部ＬＰ１に入射する。赤色光用の光変調部ＬＰ１は、プロジェクタに外部から入力された画像信号に基づいて駆動されて赤色光Ｒを変調する。変調された赤色光Ｒは、合成プリズムＣＰに入射する。
【００１８】
ダイクロイックミラーＤＭ１によって反射された緑色光Ｇは、ダイクロイックミラーＤＭ２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ２は、緑色光Ｇを反射して青色光Ｂを透過させる特性を有する。ダイクロイックミラーＤＭ２によって反射された緑色光Ｇは、フィールドレンズＦＬ２を介して緑色光用の光変調部ＬＰ２に入射する。緑色光用の光変調部ＬＰ２は、上記画像信号に基づいて駆動されて緑色光Ｇを変調する。変調された緑色光Ｇは、合成プリズムＣＰに入射する。
【００１９】
ダイクロイックミラーＤＭ１を透過した青色光Ｂは、ダイクロイックミラーＤＭ２を透過する。ダイクロイックミラーＤＭ２を透過した青色光Ｂは、リレーレンズＲＬ１、ミラーＭ２、リレーレンズＲＬ２、ミラーＭ３およびフィールドレンズＦＬ３を介して青色光用の光変調部ＬＰ３に入射する。青色光用の光変調部ＬＰ３は、上記画像信号に基づいて駆動されて青色光Ｂを変調する。変調された青色光Ｂは、合成プリズムＣＰに入射する。
【００２０】
合成プリズムＣＰに入射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇおよび青色光Ｂは、この合成プリズムＣＰによって合成されて画像光となる。投射レンズＰＬは、画像光をスクリーンＳＣに拡大投射する。これにより、投射画像が表示される。
【実施例１】
【００２１】
図２は、実施例１の光源装置１００Ａの構成を示している。光源装置１００Ａは、第１の波長光および第１の偏光光としての青色光Ｂ１（波長４５５ｎｍ）を発する第１の光源としての青色レーザダイオード（ＬＤ）アレイ１Ｂと、第２の波長光および第２の偏光光としての青色光Ｂ２（波長４５５ｎｍ）を発する第２の光源としての青色ＬＤアレイ２Ｂとを備える。青色光Ｂ２は、青色光Ｂ１とは波長は同じであるが、偏光方向が９０度異なる。青色ＬＤアレイ１Ｂ，２Ｂは、複数のＧａＮ系半導体ＬＤにより構成されている。ただし、これは例にすぎず、他の半導体ＬＤを用いてもよい。
【００２２】
本実施例および後述する他の実施例において、青色光とは、その光の分光強度分布における最大強度の波長あるいは半値全幅が４３０〜４８０ｎｍの帯域に含まれる光のことである。また、緑色光とは、その光の分光強度分布における最大強度の波長あるいは半値全幅が５００〜５８０ｎｍの帯域に含まれる光のことである。
【００２３】
光源装置１００Ａはさらに、青色光Ｂ１を透過させる透過領域と青色光Ｂ２を反射する反射領域とを有する光合成部（光合成素子）３を備える。光合成部３は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、透明基板（透光性基板）３１の両面のうち青色ＬＤアレイ２Ｂ側（第２の光源側）の面３１Ａにおける複数の部分領域である反射領域３１Ｒに反射部としてのアルミ反射膜３２が設けられた構成を有する。透過領域は、透明基板３１のうちアルミ反射膜３２が設けられていない複数の領域３１Ｔである。また図３（ｃ）に示すように、透明基板３１の両面のうち青色ＬＤアレイ１Ｂ側（第１の光源側）の面３１Ｂには、反射防止膜が設けられている。これにより、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光Ｂ１のほとんどを光合成部３に導くことが可能となる。
【００２４】
なお、光合成部３は、青色光Ｂ１，Ｂ２を、それらの偏光方向に応じて透過および反射することで合成する構成を有していてもよい。
【００２５】
光源装置１００Ａはさらに、正レンズ４１、負レンズ４２および光合成部３からの光の幅を狭くする圧縮光学系４を備えている。圧縮光学系４によって光合成部３からの光の幅を狭くすることで、圧縮光学系４以降の様々な光学部材を小型化することができ、光源装置１００Ａ全体を小型化することができる。
【００２６】
光源装置１００Ａはさらに、偏光分離部（光学素子）６、λ／４板（偏光回転手段としての第１のλ／４板）７、集光レンズ８１，８２を含む集光光学系８および拡散体ユニット（拡散手段）９を備えている。拡散体ユニット９は、拡散体ホイール９１とこれを回転させるモータ９２とにより構成されている。集光光学系８は、λ／４板７からの光を拡散体ホイール９１に導くとともに、拡散体ホイール９１からの光を取り込みつつ平行光化してλ／４板７に導く。拡散体ホイール９１には、λ／４板７からの光を拡散させるための拡散層がアルミ基板上にリング状に設けられている。拡散体ホイール９１がモータ９２によって回転されることで、λ／４板７からの光が拡散層における固定の１か所に照射され続けて拡散層が劣化することが抑制される。
【００２７】
光源装置１００Ａはさらに、λ／４板（第２のλ／４板）１０、集光レンズ１１１，１１２を含む集光光学系１１および蛍光体ユニット（波長変換手段）１２を備えている。蛍光体ユニット１２は、蛍光体ホイール１２１とこれを回転させるモータ１２２とにより構成されている。集光光学系１１は、λ／４板１０からの光を蛍光体ホイール１２１に導くとともに、蛍光体ホイール１２１からの光を取り込みつつ平行光化してλ／４板１０に導く。蛍光体ホイール１２１には、λ／４板１０からの光（励起光）を波長変換するための黄色蛍光体層がアルミ基板上にリング状に設けられている。蛍光体ホイール１２１がモータ１２２によって回転されることで、λ／４板１０からの光が黄色蛍光体層における固定の１か所に照射され続けて黄色蛍光体層が劣化することが抑制される。
【００２８】
また光源装置１００Ａは、制御手段としてのコントローラ２０を備えている。ＣＰＵ等のコンピュータにより構成れたコントローラ２０は、コンピュータプログラムに従って青色ＬＤアレイ１Ｂと青色ＬＤアレイ２Ｂの駆動（つまりは発光量）を制御する処理を実行する。
【００２９】
図４は、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光Ｂ１ＬＤが拡散体ユニット９を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光Ｂ１ＬＤは、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光Ｂ２ＬＤとともに偏光分離部６の偏光分離膜６１２に入射する。なお、青色光Ｂ１ＬＤは偏光分離膜６１２に対してＰ偏光であるため図にはＢ１ＬＤＰと示し、青色光Ｂ２ＬＤはＳ偏光であるためＢ２ＬＤＳと示している。
【００３０】
偏光分離膜６１２は、透明基板（透光性基板）６１１の両面のそれぞれの全面に設けられている。ただし、偏光分離膜６１２は、透明基板６１１の片面に設けられていてもよい。このことは、後述する他の実施例でも同様である。
【００３１】
図７は、偏光分離膜６１２の特性を示している。偏光分離膜６１２は、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光Ｂ１ＬＤＳおよび青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光Ｂ２ＬＤＰについては偏光分離を行い、それ以外の波長光についてはその偏光方向によらずに透過させる特性を有する。
【００３２】
偏光分離膜６１２を透過した青色光Ｂ１ＬＤＰは、λ／４板７により円偏光に変換され、集光光学系８により集光されて拡散体ホイール９１に照射される。拡散体ホイール９１によって拡散された青色光Ｂ１ＬＤは、集光光学系８により平行光化され、λ／４板７によりＳ偏光（偏光回転光）に変換されて偏光分離膜６１２に入射する。Ｓ偏光となった青色光Ｂ１ＬＤＳは、偏光分離膜６１２によって反射されて照明光学系ＩＳに導かれる。
【００３３】
図５は、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光Ｂ２ＬＤが蛍光体ユニット１２を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。図４にて説明したように、Ｓ偏光である青色光Ｂ２ＬＤＳは、偏光分離膜６１２によって反射される。反射された青色光Ｂ２ＬＤＳは、λ／４板１０により円偏光に変換され、集光光学系１１により集光されて蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層に入射する。黄色蛍光体層は、励起光である青色光のうち一部を青色光よりも波長が長い蛍光光（波長変換光）としての黄色光（赤色光＋緑色光）に波長変換する。
【００３４】
青色光Ｂ２ＬＤＳのうち黄色蛍光体層によって波長変換されなかった非変換光としての青色光（以下、非変換青色光という）Ｂ２Ｆは、集光光学系１１により平行光化され、λ／４板１０を通過して偏光分離膜６１２に入射する。偏光分離膜６１２に入射する非変換青色光Ｂ２Ｆの偏光方向は乱れており、非変換青色光Ｂ２ＦのうちＳ偏光成分Ｂ２ＦＳは偏光分離膜６１２によって反射されて青色ＬＤアレイ２Ｂに戻され、Ｐ偏光成分Ｂ２ＦＰは偏光分離膜６１２を透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【００３５】
図６は、蛍光体ユニット１２からの蛍光光（ＲＦ，ＧＦ）が照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。前述したように、蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層からは緑色蛍光光ＧＦと赤色蛍光光ＲＦが出射する。前述した特性を有する偏光分離膜６１２に入射した蛍光光（ＲＦ，ＧＦ）は、その偏光方向によらずに偏光分離膜６１２を透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【００３６】
このようにして、図２に示した光源装置１００Ａは、赤色光Ｒおよび緑色光Ｇを含む黄色光Ｙと青色光Ｂを偏光分離部６で合成し、出射光として照明光学系ＩＳに向けて出射する。
【００３７】
ここで、黄色蛍光体層に含まれる蛍光体の輝度飽和について説明する。蛍光体が波長変換（蛍光変換）可能な励起光量には限界がある。このため、蛍光体に照射される励起光量が増加するにつれて発生する蛍光光量は飽和カーブを描き、励起光量と蛍光光量の比が相対的に変化する。ｘｙ色度で説明すると、青色ＬＤアレイ１Ｂおよび青色ＬＤアレイ２Ｂからの光は（０．１４，０．０４）の色度であり、蛍光光は（０．４１，０．５７）の色度となる。青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていくと蛍光光量も増加していくが、徐々に蛍光変換されずに励起光のまま戻ってくる光が増加する。この結果、蛍光体から発せられる蛍光光量が減少して飽和傾向を示す。
【００３８】
一方、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光量が一定であれば、光源装置１００Ａから出射する青色光量は一定となる。したがって、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていき蛍光光量を増加させると、光源装置１００Ａから出射する光の色度は、蛍光光の色度から励起光と蛍光光の色度を結んだ線上を通って励起光の色度に近づくように変化する。
【００３９】
図８は、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量（Ｂ２ＬＤ）の変化に対する光源装置１００Ａから出射する光の色度の変化を●で示す。この図は、横軸の励起光量の最大値を１（本実施例では１５０Ｗ）として、縦軸に光源装置１００Ａから出射する光のｙ値を示している。図に示すように、励起光量を約半分にすると、蛍光光量が減少するために、光源装置１００Ａから出射する光の色度であるｙ値は０．３８から０．２９まで減少する。
【００４０】
次に、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光量が減少した場合の例を示す。青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量が一定であれば、蛍光体からの蛍光光量は一定となる。このため、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光量が減少すると、光源装置１００Ａから出射する光の色度は、励起光と蛍光光の色度を結んだ線上を通り、蛍光光の色度に近づくように変化する。
【００４１】
また図８は、青色ＬＤアレイ１Ｂの光量の変化に対する光源装置１００Ａから出射する光の色度の変化を■で示す。横軸に青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光量の最大値を１（本実施例では３０Ｗ）として、縦軸に光源装置１００Ａから出射する光のｙ値を示している。
【００４２】
図に示すように、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光量を約半分にすると、蛍光光量に対する青色光量の割合が低下し、相対的に蛍光光が強くなる。このため、光源装置１００Ａから出射する光の色度であるｙ値は０．３８から０．４６まで増加する。
【００４３】
上述したように、青色ＬＤアレイ１Ｂおよび青色ＬＤアレイ２Ｂのうち少なくとも一方からの光量が変化すると、光源装置１００Ａから出射する光の色度が変化する。このような現象を抑制するため、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ１Ｂと青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を変化させながら光源装置１００Ａから出射する光の色度の変化を記録する。例えば、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｙ値を０．３８、０．３４、０．２９と記録し、その関係をルックアップテーブルとしてプロジェクタＰ内のメモリに保存する。同様に、青色ＬＤアレイ１Ｂからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｙ値を０．３０、０．４１、０．４６と記録し、その関係をルックアップテーブルとして上記メモリに保存する。
【００４４】
プロジェクタＰの使用時間の増加に伴い、青色ＬＤアレイ１Ｂと青色ＬＤアレイ２Ｂの劣化によりそれらから発せられる光量が減少する。この結果、上述した特性により光源装置１００Ａから出射する光の色度が変化する。そこで、本実施例では、コントローラ２０は、図２７のフローチャートに示すように、まず青色ＬＤアレイ１Ｂと青色ＬＤアレイ２Ｂの劣化量を取得する（ステップＳ１０１）。劣化量は、光センサを用いて各青色ＬＤアレイからの光量を測定したり、温度センサを用いて各青色ＬＤアレイの温度を検出したりすることで得られる。また、各青色ＬＤアレイの点灯時間の履歴情報から劣化量を得てもよい。そしてコントローラ２０は、該劣化量から取得される各青色ＬＤアレイからの光量の変化量に応じて以下のような青色ＬＤアレイ１Ｂ，２Ｂの駆動の制御を行う（ステップＳ１０２）。
【００４５】
例として、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量が２５％減少した場合は、光源装置１００Ａから出射する光のｙ値が０．０４低下することが、ルックアップテーブルより想定される。一方、光源装置１００Ａから出射する光のｙ値を０．０４下げるためには、青色ＬＤアレイ１Ｂの光量を２９％減少させることが必要であることが、上述したルックアップテーブルから求められる。これらのことから、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ１Ｂの光量をプロジェクタＰの使用初期の光量から２９％減少させるように青色ＬＤアレイ１Ｂの駆動電流を増加させる。これにより、光源装置１００Ａから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【００４６】
なお、プロジェクタＰのユーザが、光源装置１００Ａからの出射光量（以下、光源の明るさという）を設定することも可能である。具体的には、コントローラ２０は、プロジェクタＰに対する設定操作によってユーザが設定した光源の明るさ設定値（出射光量に関するユーザ設定値）を取得し、該明るさ設定値に応じて青色ＬＤアレイ１Ｂ，２のうち少なくとも一方の光量を変化させる（（図２７のステップＳ１０１′，１０２）。
【００４７】
ここでは、ユーザが光源の明るさを６０％に設定した場合について説明する。ユーザによって光源の明るさが６０％に設定されると、光源装置１００Ａから出射する光量が最大出力の６０％となるように青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を減少させる。ただし、上述した蛍光体の輝度飽和特性によって、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を６０％にすると、蛍光光量は６０％よりも多い値となる。本実施例では、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を５０％にすることで、蛍光体からの蛍光光量を５０％とする。また、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を５０％にすると、光源装置１００Ａから出射する光のｙ値が０．３４となり、光源の明るさが１００％のときと比較して０．０４低下することがルックアップテーブルより想定される。
【００４８】
一方、光源装置１００Ａから出射する光のｙ値を０．０４下げるためには、青色ＬＤアレイ１Ｂの光量を２９％減少させることが必要であることが、上述したルックアップテーブルから求められる。したがって、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ１Ｂの光量を２９％減少させるように、青色ＬＤアレイ１Ｂの駆動電流を増加させる。これにより、ユーザが設定した光源の明るさが得られ、かつ光源装置１００Ａから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施例におけるコントローラ２０は、青色ＬＤアレイ１Ｂ，２Ｂのうち少なくとも一方の発光量の変化に応じて、青色ＬＤアレイ１Ｂ，２Ｂの発光量の変化量が互いに異なるように又は青色ＬＤアレイ１Ｂ，２Ｂの発光量の比が変化するように、青色ＬＤアレイ１Ｂ，２Ｂのうち少なくとも一方の発光量を制御する。これにより、青色ＬＤアレイ１Ｂ，２Ｂのうち少なくとも一方の発光量が変化しても、光源装置１００Ａから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【実施例２】
【００５０】
次に実施例２について説明する。本実施例の光源装置１００Ａ′は、実施例１と同じ構成を有する。すなわち、光源装置１００Ａ′は、第１の波長光および第１の偏光光としての青色光Ｂ１（波長４５５ｎｍ）を発する第１の光源としての青色ＬＤアレイ１Ｂと、第２の波長光および第２の偏光光としての青色光Ｂ２（波長４６５ｎｍ）を発する第２の光源としての青色ＬＤアレイ２Ｂとを備える。本実施例では、青色光Ｂ２は、青色光Ｂ１とは波長が異なり、かつ偏光方向が９０度異なる。
【００５１】
青色光Ｂ１の光路、青色光Ｂ２の光路および蛍光光の光路それぞれ、実施例１において図４、図５および図６を用いて説明した通りである。
【００５２】
図９を用いて、本実施例の光源装置１００Ａ′が従来よりも広い色域を再現することが可能な理由について説明する。図９は、光源装置１００Ａ′から出射する光の分光強度分布を示す。横軸は波長を、縦軸は光強度を示す。青色ＬＤアレイ１Ｂの波長は４６５ｎｍであり、この波長の青色光はｓＲＧＢ色域の青色の色度に近い。この波長の青色光が主として光源装置１００Ａ′から投射されるため、青色の色味を改善することができる。
【００５３】
一方、青色ＬＤアレイ２Ｂの波長は４５５ｎｍであるため、色味としては青色ＬＤアレイ１Ｂより劣るが、本実施例で用いているＹＡＧ蛍光体に照射する励起光としては、励起効率が高い。このため、実施例１よりも効率良く蛍光変換を行うことが可能となる。
【００５４】
本実施例でも、黄色蛍光体層に含まれる蛍光体の輝度飽和が問題となる。ｘｙ色度において、青色ＬＤアレイ１Ｂおよび青色ＬＤアレイ２Ｂからの光は（０．１３，０．０６）の色度であり、蛍光光は（０．４１，０．５７）の色度となる。実施例１でも説明したように、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていくと蛍光光量も増加していくが、徐々に蛍光変換されずに励起光のまま戻ってくる光が増加する結果、蛍光体から発せられる蛍光光量が減少して飽和傾向を示す。
【００５５】
一方、青色ＬＤアレイ１Ｂからの青色光量が一定であれば、光源装置１００Ａ′から出射する青色光量は一定となる。このため、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていき蛍光光量を増加させると、光源装置１００Ａ′から出射する光の色度は、蛍光光の色度から励起光と蛍光光の色度を結んだ線上を通り、励起光の色度に近づくように変化する。
【００５６】
青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量（Ｂ２ＬＤ）の変化および青色ＬＤアレイ１Ｂの青色光量（Ｂ１ＬＤ）の変化に対する光源装置１００Ａ′から射出される色度の変化は、実施例１において図８を用いて説明した通りである。
【００５７】
そして本実施例でも、青色ＬＤアレイ１Ｂ，２のうち少なくとも一方からの光量の変化によって光源装置１００Ａ′からの光の色度が変化する現象を抑制する。このために、コントローラ２０は、実施例１で説明したように青色ＬＤアレイ１Ｂ，２からの光量を変化させながら、該光量と光源装置１００Ａ′から出射する光の色度との関係をルックアップテーブルとしてメモリに保存する。さらに青色ＬＤアレイ１Ｂ，２の劣化量を取得し、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量が減少に対応する青色ＬＤアレイ１Ｂの光量の増加量をルックアップテーブルから求め、青色ＬＤアレイ１Ｂの駆動電流を増加させる。
【００５８】
また実施例１でも説明したように、プロジェクタＰのユーザが設定した光源の明るさ設定値に応じて青色ＬＤアレイ１Ｂ，２のうち少なくとも一方の光量を変化させてもよい。
【実施例３】
【００５９】
図１０は、実施例３の光源装置１００Ｂの構成を示している。光源装置１００Ｂは、第１の波長光および第１の偏光光としての赤色光Ｒ（波長６４０ｎｍ）を発する第１の光源としての赤色ＬＤアレイ１Ｒと、第２の波長光および第２の偏光光としての青色光Ｂ（波長４５５ｎｍ）を発する第２の光源としての青色ＬＤアレイ２Ｂとを備える。青色光Ｂは、赤色光Ｒとは波長が異なり、かつ偏光方向が９０度異なる。青色ＬＤアレイ２Ｂは複数のＧａＮ系半導体ＬＤにより構成されており、赤色ＬＤアレイ１Ｒは複数のＧａＡｓ系半導体ＬＤにより構成されている。ただし、これは例にすぎず、他の半導体ＬＤを用いてもよい。また、赤色光とは、その光の分光分布における最大強度の波長あるいは半値全幅が６００〜７５０ｎｍの帯域に含まれる光のことをいう。
【００６０】
光源装置１００Ｂはさらに、赤色光Ｒを透過させる透過領域と青色光Ｂを反射する反射領域とを有する光合成部３を備える。光合成部３は、図３（ａ）〜（ｃ）に示したものと同じ構成を有し、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光Ｒのほとんどを光合成部３に導く。なお、光合成部３は、赤色光Ｒと青色光Ｂを、それらの偏光方向に応じて透過および反射することで合成する構成を有していてもよい。
【００６１】
光源装置１００Ｂはさらに、実施例１と同様に、正レンズ４１、負レンズ４２および光合成部３からの光の幅を狭くする圧縮光学系４を備えている。光源装置１００Ｂはさらに、実施例１と同様に、偏光分離部６、λ／４板７、集光レンズ８１，８２を含む集光光学系８、拡散体ユニット９、λ／４板１０、集光レンズ１１１，１１２を含む集光光学系１１および蛍光体ユニット１２を備えている。拡散体ユニット９および蛍光体ユニット１２の構成は、実施例１と同じである。
【００６２】
また光源装置１００Ｂにもコントローラ２０が備えられており、該コントローラ２０は、コンピュータプログラムに従って赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂの駆動（つまりは発光量）を制御する処理を実行する。
【００６３】
図１１は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光ＲＬＤが拡散体ユニット９を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光ＲＬＤは、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光ＢＬＤとともに偏光分離部６の偏光分離膜６１２に入射する。なお、赤色光ＲＬＤは偏光分離膜６１２に対してＰ偏光であるため図にはＲＬＤＰと示し、青色光ＢＬＤはＳ偏光であるためＢＬＤＳと示している。偏光分離膜６１２は、透明基板６１１の両面のそれぞれの全面に設けられている。
【００６４】
図１４は、偏光分離膜６１２の特性を示している。偏光分離膜６１２は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光ＲＬＤＳと青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光ＢＬＤＰについては偏光分離を行い、それ以外の波長光についてはその偏光方向によらずに透過させる特性を有する。
【００６５】
偏光分離膜６１２を透過した赤色光ＲＬＤＰは、λ／４板７により円偏光に変換され、集光光学系８により集光されて拡散体ホイール９１に照射される。拡散体ホイール９１によって拡散された赤色光ＲＬＤは、集光光学系８により平行光化され、λ／４板７によりＳ偏光（偏光回転光）に変換されて偏光分離膜６１２に入射する。Ｓ偏光となった赤色光ＲＬＤＳは、偏光分離膜６１２によって反射されて照明光学系ＩＳに導かれる。
【００６６】
図１２は、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光ＢＬＤが蛍光体ユニット１２を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。図１１にて説明したように、Ｓ偏光である青色光ＢＬＤＳは、偏光分離膜６１２によって反射される。反射された青色光ＢＬＤＳは、λ／４板１０により円偏光に変換され、集光光学系１１により集光されて蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層に入射する。黄色蛍光体層は、励起光である青色光のうち一部を青色光よりも波長が長い蛍光光としての黄色光（赤色光＋緑色光）に波長変換する。
【００６７】
青色光ＢＬＤＳのうち黄色蛍光体層により波長変換されなかった非変換青色光ＢＦは、集光光学系１１により平行光化され、λ／４板１０を通過して偏光分離膜６１２に入射する。偏光分離膜６１２に入射する非変換青色光Ｂ２Ｆの偏光方向は乱れており、非変換青色光Ｂ２ＦのうちＳ偏光成分ＢＦＳは偏光分離膜６１２によって反射されて青色ＬＤアレイ２Ｂに戻され、Ｐ偏光成分ＢＦＰは偏光分離膜６１２を透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【００６８】
図１３は、蛍光体ユニット１２からの蛍光光（ＲＦ，ＧＦ）が照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。前述したように、蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層からは緑色蛍光光ＧＦと赤色蛍光光ＲＦを含む蛍光光が出射する。前述した特性を有する偏光分離膜６１２に入射した緑色蛍光光ＧＦは、その偏光方向によらずに偏光分離膜６１２を透過して照明光学系ＩＳに導かれる。一方、偏光分離膜６１２に入射した赤色蛍光光ＲＦのうちＳ偏光成分ＲＦＳは偏光分離膜６１２で反射されて赤色ＬＤアレイ１Ｒ側に戻され、Ｐ偏光成分ＲＦＰのみが偏光分離膜６１２透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【００６９】
このようにして、図１０に示した光源装置１００Ｂは、赤色光Ｒおよび緑色光Ｇを含む黄色光Ｙと青色光Ｂを偏光分離部６で合成し、出射光として照明光学系ＩＳに向けて出射する。
【００７０】
図１５を用いて、本実施例の光源装置１００Ｂが従来よりも広い色域を再現することが可能な理由について説明する。図１５は、光源装置１００Ｂから出射する光の分光強度分布を示す。横軸は波長を、縦軸は光強度を示す。赤色ＬＤアレイ１Ｒの波長は６４０ｎｍであり、この波長の赤色光はｓＲＧＢ色域の赤色の色度に近い。この波長の赤色光が主として光源装置１００Ｂから投射されるため、赤色の色味を改善することができる。
【００７１】
一方、青色ＬＤアレイ２Ｂの波長は４５５ｎｍであるため、本実施例で用いているＹＡＧ蛍光体に照射する励起光としては、励起効率が高い。このため、実施例１よりも効率良く蛍光変換を行うことが可能となる。
【００７２】
本実施例の光源装置１００Ｂは、従来の光源装置が出射させることが可能な青色ＬＤアレイからの青色光と黄色蛍光体層からの蛍光光に加えて、赤色ＬＤアレイからの赤色光も出射させることができる。つまり、光源装置１００Ｂを搭載したプロジェクタＰにおいては、画像投射に用いる赤色光として、図１５に示すように、黄色蛍光体層からの蛍光光に含まれる赤色光に加えて赤色ＬＤアレイからの赤色光も用いることができる。これにより、本実施例の光源装置１００Ｂを用いたプロジェクタＰは、従来のプロジェクタよりも明るい投射画像を表示することができる。
【００７３】
なお、蛍光光に含まれる赤色光の光量を増やすために青色ＬＤの数を増やして黄色蛍光体層に入射する青色光の光量を増やすことが考えられる。しかし、蛍光体の輝度飽和特性により、蛍光光には変換可能な青色光の光量に限界があるため、蛍光光に含まれる赤色光の光量を増やすことには限界がある。これに対して本実施例の光源装置１００Ｂでは、蛍光光に含まれる赤色光の光量を増やすのではなく、赤色ＬＤアレイを用いることで赤色光の光量を増やしているために、蛍光体の輝度飽和特性による限界に制限されることなく、従来よりも明るい投射画像を表示することができる。
【００７４】
また従来のプロジェクタにおいては、蛍光光の一部を赤色光として使用すると、赤色光量が不足しているために、全面が白色の全白画像を投射する際に少ない赤色光量に合わせて緑色光量と青色光量を少なくして白色のバランスを調整する必要があった。より具体的には、光変調部が反射型である場合には、緑色光と青色光については両色光用の光変調部における反射率を下げてスクリーンに導かれる緑色光量と青色光量を少なくする必要があった。この結果、従来のプロジェクタにおいては全白画像の明るさが低下していた。これに対して、本実施例の光源装置１００Ｂでは、赤色ＬＤアレイからの赤色光を利用することで赤色光量を増加させるため、光変調部にて緑色光量と青色光量を少なくする必要がなくなり、明るさの低下を抑制することができる。
【００７５】
また本実施例の光源装置１００Ｂにおいて、例えば赤色ＬＤアレイ１Ｒが６４０ｎｍの赤色光を発する赤色ＬＤに加えて、６４０ｎｍよりも長波長の赤色光を発する赤色ＬＤも設けることで、従来よりも広い色域を再現することが可能となる。
【００７６】
さらに本実施例の光源装置１００Ｂでは、２つの光源からの光を１つの光合成部で合成しているために、光源装置の大型化を抑制しつつ、明るさ向上の効果を得ることができる。
【００７７】
本実施例でも、黄色蛍光体層に含まれる蛍光体の輝度飽和が問題となる。ｘｙ色度において、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光は（０．１４，０．０４）の色度であり、蛍光光は（０．４１，０．５７）の色度となる。また赤色ＬＤアレイ１Ｒからの光は（０．７２，０．２８）の色度である。
【００７８】
実施例１でも説明したように、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていくと蛍光光量も増加していくが、徐々に蛍光変換されずに励起光のまま戻ってくる光が増加する結果、蛍光体から発せられる蛍光光量が減少して飽和傾向を示す。このため、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていくと、蛍光光量と蛍光変換されなかった励起光量ともに増加するが、蛍光体の輝度飽和特性によって相対的に励起光量が増加する。したがって、光源装置１００Ｂから出射する光の色度は、蛍光光の色度から、励起光と蛍光光の色度を結んだ線上を通って励起光の色度に近づくように変化する。このことから、従来は、全白画像を投射する際には、蛍光光と励起光のバランスを取り、色度を一定に保つ必要があった。より具体的には、光変調部が反射型の場合には、過剰となっている色光用の光変調部における反射率を下げてスクリーンに導かれる光量を少なくして、色度を一定に保つ調整を行う必要があった。
【００７９】
一方、本実施例のように赤色ＬＤアレイ１Ｒを有すると、全白の色度を一定に保つ調整を光変調部によって行うだけでなく、赤色単色の色度も一定に保たなくては色域が変化してしまう。これは、本実施例の光源装置１００Ｂから出射する光には、赤色蛍光光と赤ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光とが含まれており、それらの合成スペクトルで色度が決まるため、赤色蛍光光と赤ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光の混合比率が異なると色度が変化するためである。このため、本実施例では、赤色蛍光光と赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光の混合比率が等しくなるように赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量を調整する。
【００８０】
図１６は、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量（ＢＬＤ）の変化に対する光源装置１００Ｂから出射する光の色度の変化を●で示す。この図は、横軸の励起光量の最大値を１（本実施例では１５０Ｗ）として、縦軸に光源装置１００Ｂから出射する光のｙ値を示している。
【００８１】
図に示すように、励起光量を約半分にすると、蛍光変換されずに励起光のまま戻ってくる光量が減少して蛍光光量が増加するため、光源装置１００Ｂから出射する光の色度であるｘ値は０．３１４から０．３４３まで増加する。
【００８２】
次に、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量が減少した場合の例を示す。青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量が一定であれば、蛍光体からの蛍光光量は一定となる。このため、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量が減少すると、光源装置１００Ｂから出射する光の色度は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光の色度に近づくように変化する。
【００８３】
また図１６は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量の変化に対する光源装置１００Ｂから出射する光の色度の変化を■で示す。ここでは、赤色光量の最大値を１（本実施例では１５Ｗ）として、縦軸に光源装置１００Ｂから出射する光のｘ値を示している。図に示すように、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量を約半分にすると、蛍光光量に対する赤色光量の割合が低下し、相対的に蛍光光が強くなる。このため、光源装置１００Ｂから出射する光の色度であるｘ値は０．３１４から０．３１０まで低下する。
【００８４】
上述したように、赤色ＬＤアレイ１Ｒおよび青色ＬＤアレイ２Ｂのうち少なくとも一方からの光量が変化すると、光源装置１００Ｂから出射する光の色度が変化する。このような現象を抑制するため、コントローラ２０は、赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を変化させながら光源装置１００Ｂから出射する光の色度の変化を記録する。例えば、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｘ値を０．３１４、０．３２８、０．３４３と記録し、その関係をルックアップテーブルとしてプロジェクタＰ内のメモリに保存する。同様に、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｘ値を０．３１４、０．３１２、０．３１０と記録し、その関係をルックアップテーブルとして上記メモリに保存する。
【００８５】
プロジェクタＰの使用時間の増加に伴い、赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂの劣化によりそれらから発せられる光量が減少する。この結果、上述した特性により光源装置１００Ｂから出射する光の色度が変化する。そこで、本実施例では、コントローラ２０は、図２７のフローチャートに示すように、まず赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂの劣化量を取得し（ステップＳ１０１）、該劣化量から取得される赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂの発光量の変化量に応じて赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂの駆動の制御を行う（ステップＳ１０２）。劣化量の取得方法は実施例１で述べた通りである。
【００８６】
例として、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量が５０％減少した場合は、光源装置１００Ｂから出射する光のｘ値が０．２５低下することが、ルックアップテーブルより想定される。一方、光源装置１００Ｂから出射する光のｘ値が０．０２５低下すると、蛍光光量は４５％減少する。このため、赤色ＬＤアレイ１Ｒの光量も４５％減少させることが必要であることが、ルックアップテーブルから求められる。このことから、コントローラ２０は、赤色ＬＤアレイ１Ｒの光量をプロジェクタＰの使用初期の光量から４５％減少させるように赤色ＬＤアレイ１Ｒの駆動電流を増加させる（ステップＳ１０２）。これにより、光源装置１００Ｂから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【００８７】
なお、プロジェクタＰのユーザが、光源の明るさを設定することも可能である。具体的には、コントローラ２０は、プロジェクタＰに対する設定操作によってユーザが設定した光源の明るさ設定値を取得し、該明るさ設定値に応じて青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を変化させる（図２７のステップＳ１０１′，Ｓ１０２）。
【００８８】
ここでは、ユーザが光源の明るさを５５％に設定した場合について説明する。ユーザによって光源の明るさが５５％に設定されると、コントローラ２０は、光源装置１００Ｂから出射する光量が最大出力の５５％となるように青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を減少させる。ただし、上述した蛍光体の輝度飽和特性によって、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を５５％にすると、蛍光光量は５５％よりも多い値となる。このため、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を５０％にすることで、蛍光体からの蛍光光量を５５％とする。また、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を５０％にすると、光源装置１００Ｂから出射する光のx値が０．３４３となり、光源の明るさが１００％のときと比較して０．０２９低下することがルックアップテーブルより想定される。
【００８９】
一方、光源装置１００Ｂから出射する光のｘ値が０．０２９下がったということは、赤色蛍光光量が４５％減少しており、これと同じ光量だけ赤色ＬＤアレイ１Ｒの光量を減少させることが必要であることが、ルックアップテーブルから求められる。したがって、コントローラ２０は、赤色ＬＤアレイ１Ｒの光量を４５％減少させるように、赤色ＬＤアレイ１Ｒの駆動電流を減少させる。これにより、ユーザが設定した光源の明るさが得られ、かつ光源装置１００Ｂから射出される光の色の変化を抑制することができる。
【００９０】
以上説明したように、本実施例におけるコントローラ２０は、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂのうち少なくとも一方の発光量の変化に応じて、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂの発光量の変化量が互いに異なるように又は赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂの発光量の比が変化するように、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂのうち少なくとも一方の発光量を制御する。これにより、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂのうち少なくとも一方の発光量が変化しても、光源装置１００Ｂから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【００９１】
なお、図１０に示した光源装置１００Ｂにおいては、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光が光合成部３を透過し、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光は光合成部３で反射される。一般にアルミ等の反射膜で光を反射する場合の光量損失と光がガラスを透過する際の光量損失とを比較すると、透過での光量損失の方が少ない。このため、光源装置１００Ｂのように、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光が光合成部３を透過するように構成することで、前述したように従来不足していた赤色光をより多く補うことが可能となる。
【００９２】
また、図１０に示すように、青色ＬＤアレイ２Ｂが含む青色ＬＤの個数よりも赤色ＬＤアレイ１が含む赤色ＬＤの個数の方が多くなるようにすることで、赤色光の不足をより軽減することが可能となる。
【００９３】
また、図３（ａ）に示したように、透過領域３１Ｔの面積が反射領域３１Ｒの面積よりも大きくなるように光合成部３を構成することが望ましい。言い換えれば、反射領域３１Ｒの幅Ｗ２よりも透過領域３１Ｔの幅Ｗ１を広くすることが望ましい。この構成によれば、赤色ＬＤアレイ１Ｒの配置位置が取付誤差等によって正規の位置からずれてしも、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの光が反射部３２によって遮光されることを抑制することが可能となる。
【実施例４】
【００９４】
図１７は、実施例４の光源装置１００Ｃの構成を示している。光源装置１００Ｃは、第１の波長光および第１の偏光光としての赤色光Ｒ（波長６４０ｎｍ）を発する第１の光源としての赤色ＬＤアレイ１Ｒと、第２の波長光および第２の偏光光としての青色光Ｂ２（波長４５５ｎｍ）を発する第２の光源としての青色ＬＤアレイ２Ｂと、第３の波長光および第３の偏光光としての青色光Ｂ３（波長４６５ｎｍ）を発する第３の光源としての青色ＬＤアレイ３Ｂとを備える。青色光Ｂ３は、青色光Ｂ２と波長が異なる。また赤色光Ｒと青色光Ｂ３は、それらの偏光方向が互いに同じであり、かつ青色光Ｂ２とは偏光方向が９０度異なる。なお、第３の光源である青色ＬＤアレイ３Ｂは、第２の光源である青色ＬＤアレイ２Ｂに対しては、第１の光源である赤色ＬＤアレイ１Ｒとは別の第１の光源とみなすことができる。
【００９５】
光源装置１００Ｃはさらに、赤色光Ｒを透過させる透過領域と青色光Ｂ２，Ｂ３を反射する反射領域とを有する光合成部３を備える。光合成部３は、実施例１において図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明した光合成部３と同様の構成を有する。すなわち、透明基板３１の両面のうち青色ＬＤアレイ２Ｂ側（第２の光源側）の面３１Ａにおける複数の部分領域である反射領域３１Ｒに反射部としてのアルミ反射膜３２が設けられた構成を有する。透過領域は、透明基板３１のうちアルミ反射膜３２が設けられていない複数の領域３１Ｔである。また、透明基板３１の両面のうち赤色ＬＤアレイ１Ｒおよび青色ＬＤアレイ３Ｂ側（第１および第３の光源側）の面３１Ｂには、反射防止膜が設けられている。これにより、、赤色ＬＤアレイ１Ｒおよび青色ＬＤアレイ３Ｂからの赤色光Ｒと青色光Ｂ３のほとんどを光合成部３に導くことが可能となる。
【００９６】
なお、光合成部３は、赤色光Ｒおよび青色光Ｂ３と青色光Ｂ２とを、それらの偏光方向に応じて透過および反射することで合成する構成を有していてもよい。
【００９７】
光源装置１００Ｃはさらに、実施例１と同様に、正レンズ４１、負レンズ４２および光合成部３からの光の幅を狭くする圧縮光学系４を備えている。光源装置１００Ｃはさらに、実施例１と同様に、偏光分離部６、λ／４板７、集光レンズ８１，８２を含む集光光学系８、拡散体ユニット９、λ／４板１０、集光レンズ１１１，１１２を含む集光光学系１１および蛍光体ユニット１２を備えている。拡散体ユニット９および蛍光体ユニット１２の構成は、実施例１と同じである。
【００９８】
また光源装置１００Ｃにもコントローラ２０が備えられており、該コントローラ２０は、コンピュータプログラムに従って赤色ＬＤアレイ１Ｒ、青色ＬＤアレイ２Ｂおよび青色ＬＤアレイ３Ｂの駆動（つまりは発光量）を制御する処理を実行する。
【００９９】
図１８は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光ＲＬＤと青色ＬＤアレイ３Ｂからの青色光Ｂ３ＬＤが拡散体ユニット９を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光ＲＬＤと青色ＬＤアレイ３Ｂからの青色光Ｂ３ＬＤは、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光Ｂ２ＬＤとともに偏光分離部６の偏光分離膜６１２に入射する。なお、赤色光ＲＬＤと青色光Ｂ３ＬＤは偏光分離膜６１２に対してＰ偏光であるため図にはそれぞれＲＬＤＰ，Ｂ３ＬＤＰと示し、青色光Ｂ２ＬＤはＳ偏光であるためＢ２ＬＤＳと示している。偏光分離膜６１２は、透明基板６１１の両面のそれぞれの全面に設けられている。
【０１００】
本実施例における偏光分離膜６１２は、赤色光ＲＬＤＰと青色光Ｂ３ＬＤＰを透過し、青色光Ｂ３ＬＤＰと青色光Ｂ２ＬＤＳを反射する。偏光分離膜６１２を透過したＰ偏光の赤色光ＲＬＤＰと青色光Ｂ３ＬＤＰはλ／４板７により円偏光に変換され、集光光学系８により集光されて拡散体ホイール９１に照射される。拡散体ホイール９１によって拡散された赤色光ＲＬＤと青色光Ｂ３ＬＤは、集光光学系８により平行光化され、λ／４板７によりＳ偏光（偏光回転光）に変換されて偏光分離膜６１２に入射する。それぞれＳ偏光となった赤色光ＲＬＤＳおよび青色光Ｂ３ＬＤＳは、偏光分離膜６１２によって反射されて照明光学系ＩＳに導かれる。
【０１０１】
図１９は、青色ＬＤアレイ２からの青色光Ｂ２ＬＤが蛍光体ユニット１２を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。図１８にて説明したように、Ｓ偏光である青色光Ｂ２ＬＤＳは、偏光分離膜６１２によって反射される。反射された青色光Ｂ２ＬＤＳは、λ／４板１０により円偏光に変換され、集光光学系１１により集光されて蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層に入射する。黄色蛍光体層は、励起光である青色光のうち一部を青色光よりも波長が長い蛍光光としての黄色光（赤色光＋緑色光）に波長変換する。
【０１０２】
青色光Ｂ２ＬＤＳのうち黄色蛍光体層によって波長変換されなかった非変換青色光Ｂ２Ｆは、集光光学系１１により平行光化され、λ／４板１０を通過して偏光分離膜６１２に入射する。偏光分離膜６１２に入射する非変換青色光Ｂ２Ｆの偏光方向は乱れており、非変換青色光Ｂ２ＦのうちＳ偏光成分Ｂ２ＦＳは偏光分離膜６１２によって反射されて青色ＬＤアレイ２Ｂに戻され、Ｐ偏光成分Ｂ２ＦＰは偏光分離膜６１２を透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【０１０３】
図２０は、蛍光体ユニット１２からの蛍光光（ＲＦ，ＧＦ）が照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。前述したように、蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層からは緑色蛍光光ＧＦと赤色蛍光光ＲＦが出射する。前述した特性を有する偏光分離膜６１２に入射した蛍光光（ＲＦ，ＧＦ）は、その偏光方向によらずに偏光分離膜６１２を透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【０１０４】
このようにして、図１７に示した光源装置１００Ｃは、赤色光Ｒおよび緑色光Ｇを含む黄色光Ｙと青色光Ｂを偏光分離部６で合成し、出射光として照明光学系ＩＳに向けて出射する。
【０１０５】
本実施例でも、黄色蛍光体層に含まれる蛍光体の輝度飽和が問題となる。ｘｙ色度において、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光は（０．１４，０．０４）の色度であり、青色ＬＤアレイ３Ｂからの光は（０．１３，０．０６）の色度である。また、蛍光光は（０．４１，０．５７）の色度となり、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの光は（０．７２，０．２８）の色度である。
【０１０６】
実施例１でも説明したように、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていくと、蛍光光量も増加していくが、徐々に蛍光変換されずに励起光のまま戻ってくる光が増加するため、蛍光体から発せられる光量が減少し、飽和傾向を示す。
【０１０７】
一方、青色ＬＤアレイ３からの光量が一定であれば、光源装置から射出される青色光量は一定となる。したがって、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量を増加させていくと蛍光光量が増加するため、光源装置１００Ｃから出射する光の色度は、蛍光光の色度から、励起光と蛍光光の色度を結んだ線上を通って励起光の色度に近づくように変化する。本実施例において、青色ＬＤアレイ２Ｂからの励起光量（Ｂ２ＬＤ）の変化に対する光源装置１００Ｃから出射する光の色度（ｙ値）の変化は、図８に●で示したようになる。図に示すように、励起光量を約半分にすると、蛍光光量が減少するため、光源装置１００Ｃから出射する光の色度であるｙ値は０．３８から０．２９まで低下する。
【０１０８】
次に、青色ＬＤアレイ３Ｂからの光量が低下した場合の例を示す。もう一つの青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量が一定であれば、蛍光体からの蛍光光量は一定となる。このため、青色ＬＤアレイ３Ｂからの光量が減少すると、光源装置１００Ｃから出射する光の色度は、励起光と蛍光光の色度を結んだ線上を通って蛍光光の色度に近づくように変化する。本実施例において、青色ＬＤアレイ３Ｂからの励起光量（Ｂ３ＬＤ）の変化に対する光源装置１００Ｃから出射する光の色度（ｙ値）の変化は、図８に■で示したようになる。図に示すように、励起光量を約半分にすると、蛍光光量に対する青色光量の割合が低下し、相対的に蛍光光が強くなるため、光源装置１００Ｃから出射する光の色度であるｙ値は０．３８から０．４６まで増加する。
【０１０９】
上述したように、青色ＬＤアレイ２Ｂおよび青色ＬＤアレイ３Ｂのうち少なくとも一方からの光量が変化すると、光源装置１００Ｃから出射する光の色度が変化する。このような現象を抑制するため、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ２Ｂと青色ＬＤアレイ３Ｂからの光量を変化させながら光源装置１００Ｃから出射する光の色度の変化を記録する。例えば、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｙ値を０．３８、０．３４、０．２９と記録し、その関係をルックアップテーブルとしてプロジェクタＰ内のメモリに保存する。同様に、青色ＬＤアレイ３Ｂからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｙ値を０．３０、０．４１、０．４６と記録し、その関係をルックアップテーブルとして上記メモリに保存する。
【０１１０】
プロジェクタＰの使用時間の増加に伴い、青色ＬＤアレイ２Ｂと青色ＬＤアレイ３Ｂの劣化によりそれらから発せられる光量が低下する。この結果、上述した特性により光源装置１００Ｃから出射する光の色度が変化する。そこで、本実施例では、コントローラ２０は、図２７のフローチャートに示すように、まず青色ＬＤアレイ２Ｂと青色ＬＤアレイ３Ｂの劣化量を取得し（ステップＳ１０１）、該劣化量から取得される青色ＬＤアレイ２Ｂ，３Ｂの発光量の変化量に応じて青色ＬＤアレイ２Ｂ，３Ｂの駆動の制御を行う（ステップＳ１０２）。劣化量の取得方法は実施例１で述べた通りである。
【０１１１】
例として、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量が２５％低下した場合は、光源装置１００Ｃから出射する光のｙ値が０．０４低下することが、ルックアップテーブルより想定される。一方、光源装置１００Ｃから出射する光のｙ値を０．０４下げるためには、青色ＬＤアレイ３Ｂの光量を２９％低下させることが必要であることが、上述したルックアップテーブルから求められる。これらのことから、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ３Ｂの光量をプロジェクタＰの使用初期の光量から２９％低下させるように青色ＬＤアレイ３Ｂの駆動電流を増加させる。
【０１１２】
一方、本実施例のように赤色ＬＤアレイ１Ｒを有すると、実施例３でも説明したように、全白の色度を一定に保つ調整を光変調部によって行うだけでなく、赤色単色の色度も一定に保たなくては色域が変化してしまう。このため、本実施例でも、コントローラ２０は、実施例３と同様に、赤色蛍光光と赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光の混合比率が等しくなるように赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量を調整する。
【０１１３】
このように、赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂのうち少なくとも一方の光量が変化すると、光源装置１００Ｃから出射する光の色度が変化する。この現象を抑制するため、コントローラ２０は、赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を変化させながら光源装置１００Ｃから出射する光の色度の変化を記録する。そして、その色度の変化に対応する光源装置１００Ｃから出射する赤色光量の変化を算出し、その赤色光量の変化にほぼ一致する赤色ＬＤアレイ１Ｒの赤色光量をルックアップテーブルとして、メモリに保存する。
【０１１４】
例えば、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｘ値を０．３１４、０．３２８、０．３４３と記録し、その関係をルックアップテーブルとしてプロジェクタＰ内のメモリに保存する。同様に、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を１、０．７５、０．５と変化させたときのｙ値を０．３７８、０．４０３、０．４２３と記録し、その関係をルックアップテーブルとして上記メモリに保存する。
【０１１５】
プロジェクタＰの使用時間の増加に伴い、赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂの劣化によりそれらから発せられる光量が減少する。この結果、上述した特性により光源装置１００Ｃから出射する光の色度が変化する。そこで、本実施例では、コントローラ２０は、図２７のフローチャートに示すように、まず赤色ＬＤアレイ１Ｒと青色ＬＤアレイ２Ｂの劣化量を取得し（ステップＳ１０１）、該劣化量から取得される赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂの発光量の変化量に応じて赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂの駆動の制御を行う（ステップＳ１０２）。劣化量の取得方法は実施例１で述べた通りである。
【０１１６】
例として、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量が５０％減少した場合は、光源装置１００Ｃから出射する光のｙ値が０．０２５低下することが、ルックアップテーブルより想定される。一方、光源装置１００Ｃから出射する光のｙ値が０．０２５低下すると蛍光光量が４５％低下するため、それと同じ光量だけ赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量を減少させる必要であることが、ルックアップテーブルから求められる。このことから、コントローラ２０は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量を、プロジェクタＰの使用初期の光量よりも４５％減少させるように赤色ＬＤアレイ１の駆動電流を減少させる。この結果、光源装置１００Ｃから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【０１１７】
なお、プロジェクタＰのユーザが、光源の明るさを設定することも可能である。具体的には、コントローラ２０は、プロジェクタＰに対する設定操作によってユーザが設定した光源の明るさ設定値を取得し、該明るさ設定値に応じて青色ＬＤアレイ２Ｂ，３Ｂのうち少なくとも一方の光量を変化させる（（図２７のステップＳ１０１′，１０２）。
【０１１８】
ここでは、ユーザが光源の明るさを６０％に設定した場合について説明する。ユーザによって光源の明るさが６０％に設定されると、光源装置１００Ｃから出射する光量が最大出力の６０％となるように青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を減少させる。ただし、上述した蛍光体の輝度飽和特性によって、青色ＬＤアレイ２Ｂからの光量を６０％にすると、蛍光光量は６０％よりも多い値となる。本実施例では、コントローラ２０は、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を５０％にすることで、蛍光体からの蛍光光量を５０％とする。また、青色ＬＤアレイ２Ｂの光量を５０％にすると、光源装置１００Ａから出射する光のｙ値が０．３４となり、光源の明るさが１００％のときと比較して０．０４低下することがルックアップテーブルより想定される。
【０１１９】
一方、光源装置１００Ｃから出射する光のｙ値が０．０４下がると蛍光光量が４０％低下するため、それと同じ光量だけ赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量を減少させることが必要であることが上記ルックアップテーブルから求められる。したがって、コントローラ２０は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光量を２９％減少させるように、赤色ＬＤアレイ１Ｒの駆動電流を増加させる。これにより、ユーザが設定した光源の明るさが得られ、かつ光源装置１００Ｃから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【０１２０】
以上説明したように、本実施例におけるコントローラ２０は、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂ，３Ｂのうち少なくとも一方の発光量の変化に応じて、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂ，３Ｂの発光量の変化量が互いに異なるように又は赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂ，３Ｂの発光量の比が変化するように、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂ，３Ｂのうち少なくとも一方の発光量を制御する。これにより、赤色および青色ＬＤアレイ１Ｒ，２Ｂ，３Ｂのうち少なくとも一方の発光量が変化しても、光源装置１００Ｃから出射する光の色の変化を抑制することができる。
【０１２１】
実施例１〜４では、λ／４板１０を用いた構成を示したが、λ／４板１０を用いなくてもよい。
【実施例５】
【０１２２】
図２１は、実施例５の光源装置１００Ｄの構成を示している。本実施例の光源装置１００Ｄは、実施例３の光源装置１００に設けられた偏光分離部６とは構成が異なる偏光分離部６１を有するとともに、実施例３の光源装置１００に設けられたλ／４板１０を備えていない。また、本実施例の光源装置１００Ｄは、実施例３の光源装置１００に設けられていないλ／２板５を備えている。
【０１２３】
また光源装置１００Ｄにもコントローラ２０が備えられており、該コントローラ２０は、コンピュータプログラムに従って赤色ＬＤアレイ１Ｒおよび青色ＬＤアレイ２Ｂの駆動（つまりは発光量）を制御する処理を実行する。
図２２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、偏光分離部６１の構成を示している。偏光分離部６１は、図２２（ａ）に示すように、透明基板（透光性基板）６１１と、透明基板６１１の入射側の面上に設けられた偏光分離膜（以下、入射側偏光分離膜という）６１２ａおよび位相差付与部６１３と、透明基板６１１の出射側の面上に設けられた偏光分離膜（以下、出射側偏光分離膜という）６１２ｂとを備えている。偏光分離膜６１２ａ，６１２ｂは、実施例３において説明したように、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光と赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光については偏光分離を行い、それ以外の波長の光については偏光方向によらずに透過させる特性を有する。
【０１２４】
実施例３で説明した偏光分離部６においては透明基板６１１の入射側の面の全面に偏光分離膜６１２が設けられていた。一方、本実施例の偏光分離部６１においては、図２２（ａ），（ｂ）に示すように、透明基板６１１の入射側の面のうち一部に入射側偏光分離膜６１２ａが設けられ、該入射側偏光分離膜６１２ａが設けられている領域とは異なる領域（入射側偏光分離膜６１２の周囲）に位相差付与部６１３が設けられている。位相差付与部６１３は、ここに入射したＳ偏光をＰ偏光に変換し、Ｐ偏光をＳ偏光に変換する（すなわち、偏光方向を９０°回転させる）特性を有する。出射側偏光分離膜６１２ｂは、透明基板６１１の出射側の面の全面に設けられている。
【０１２５】
入射側偏光分離膜６１２ａは、圧縮光学系４からの光のほとんどが入射するように配置されている。圧縮光学系４の光軸方向から偏光分離部６１を見たとき、偏光分離部６１の入射側の面に圧縮光学系４からの光が入射する面積よりも入射側偏光分離膜６１２ａの面積が広くなっている。
【０１２６】
図２３は、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光ＢＬＤが拡散体ユニット９および蛍光体ユニット１２を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。青色ＬＤアレイ２ＢからのＳ偏光としての青色光ＢＬＤＳの一部はλ／２板５に入射してＰ偏光としての青色光ＢＬＤＰに変換される。Ｐ偏光である青色光ＢＬＤＰは、入射側および出射側偏光分離膜６１２ａ，６１２ｂを透過し、λ／４板７により円偏光に変換され、集光光学系８により集光されて拡散体ユニット９の拡散体ホイール９１に照射される。拡散体ホイール９１によって拡散された青色光ＢＬＤは、集光光学系８により平行光化され、λ／４板７によりＳ偏光（偏光回転光）ＢＬＤＳに変換されて出射側偏光分離膜６１２ｂにより反射されて照明光学系ＩＳに導かれる。
【０１２７】
また、λ／２板５によりＰ偏光に変換されなかったＳ偏光である青色光ＢＬＤＳは、偏光分離部６１の入射側偏光分離膜６１２ａによって反射されて蛍光体ユニット１２に導かれ、蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層に入射する。黄色蛍光体層に入射した青色光ＢＬＤＳの一部は、蛍光光に波長変換される。
【０１２８】
黄色蛍光体層により波長変換されなかった非変換青色光ＢＦは、集光光学系１１により平行光化されて偏光分離部６１に入射する。偏光分離部６１に入射する非変換青色光の偏光方向は乱れている。非変換青色光ＢＦのうちＳ偏光成分ＢＦＳの一部は、入射側偏光分離膜６１２ａによって反射されて青色ＬＤアレイ２Ｂに戻される。また、位相差付与部６１３に入射したＳ偏光成分ＢＦＳは、Ｐ偏光としての青色光ＢＦＰに変換されて出射側偏光分離膜６１２ｂを透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【０１２９】
図２４は、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光ＲＬＤが拡散体ユニット９および蛍光体ユニット１２を介して照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示している。赤色ＬＤアレイ１ＲからのＳ偏光としての赤色光ＲＬＤＳの一部はλ／２板５に入射してＰ偏光としての赤色光ＲＬＤＰに変換されるＰ偏光である赤色光ＲＬＤＰは、偏光分離部６１の入射側および出射側偏光分離膜６１２ａ，６１２ｂを透過し、λ／４板７により円偏光に変換され、集光光学系８により集光されて拡散体ユニット９の拡散体ホイール９１に照射される。拡散体ホイール９１によって拡散された赤色光ＲＬＤは、集光光学系８により平行光化され、λ／４板７によりＳ偏光（偏光回転光）ＲＬＤＳに変換されて出射側偏光分離膜６１２ｂにより反射されて照明光学系ＩＳに導かれる。
【０１３０】
また、λ／２板５によりＰ偏光に変換されなかったＳ偏光である赤色光ＲＬＤＳは、入射側偏光分離膜６１２ａによって反射されて蛍光体ユニット１２に導かれ、蛍光体ホイール１２１上の黄色蛍光体層に入射する。赤色光ＲＬＤＳは黄色蛍光体層において蛍光変換されず、その偏光方向が乱されて集光光学系１１を介して偏光分離部６１に戻る。
【０１３１】
蛍光体ユニット１２から偏光分離部６１に戻った赤色光ＲＬＤのうちＳ偏光成分ＲＬＤＳの一部は、入射側偏光分離膜６１２ａによって反射されて赤色ＬＤアレイ１Ｒに戻される。また、位相差付与部６１３に入射したＳ偏光成分ＲＬＤＳは、Ｐ偏光としての赤色光ＲＬＤＰに変換されて出射側偏光分離膜６１２ｂを透過して照明光学系ＩＳに導かれる。
【０１３２】
図２５は、蛍光体ユニット１２からの蛍光光ＲＦ，ＧＦが照明光学系ＩＳに導かれるときの光路を示す。入射側偏光分離膜６１２ａに入射した蛍光光ＲＦ，ＧＦのうち赤色光ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光ＲＬＤとは波長が異なる赤色蛍光光ＲＦの一部は、偏光分離部６１の入射側および出射側偏光分離膜６１２ａ，６１２ｂを透過して照明光学系６１２に導かれる。また位相差付与部６１３に入射した赤色蛍光光ＲＦのうちＰ偏光成分は、位相差付与部６１３によりＳ偏光ＲＦＳに変換されて出射側偏光分離膜６１２ｂで反射されて赤色ＬＤアレイ１Ｒの側に戻される。一方、位相差付与部６１３に入射した赤色蛍光光ＲＦのうちＳ偏光成分は、位相差付与部６１３によりＰ偏光ＲＦＰに変換されて出射側偏光分離膜６１２ｂを透過して照明光学系６１２に導かれる。
【０１３３】
このようにして、図２１に示した光源装置１００Ｄは、赤色光Ｒおよび緑色光Ｇを含む黄色光Ｙと青色光Ｂを偏光分離部６で合成し、出射光として照明光学系ＩＳに向けて出射する。
【０１３４】
本実施例では、実施例３が有するλ／４板１０を用いなくてよい。そして、本実施例でも、実施例３と同様に、従来よりも明るい投射画像を表示することができる。
【０１３５】
本実施例および実施例３，４では、赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光が光合成部３を透過し、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光が光合成部３によって反射される構成について説明した。しかし、赤色光ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光が光合成部３によって反射され、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光が光合成部３を透過する構成であってもよい。つまり、第１の偏光光と第２の偏光光のうち一方が透過され、他方が反射されればよい。このことは、実施例１，２でも同じである。
【０１３６】
また、本実施例および実施例３，４では、光合成部３が反射部としてアルミ反射膜を備える構成について説明した。しかし、反射部として、青色ＬＤアレイ２Ｂからの青色光を反射して赤色ＬＤアレイ１Ｒからの赤色光は透過させるダイクロイック膜を用いてもよい。このことは、実施例１，２でも同じである。また、実施例１〜５において、光合成部３の反射部として反射ミラーを用いてもよい。
【０１３７】
さらに、実施例１〜５において、光合成部３は図２６に示す構成を有していてもよい。図２６では、図３（ａ）に示したような短冊型の反射部ではなく、より細かい複数の反射部がアレイ状に配置されている。
【０１３８】
また、実施例１〜５では、偏光分離部６，６１を透過した光が拡散体ユニット９に導かれ、偏光分離部６，６１で反射された光が蛍光体ユニット１２に導かれる場合について説明した。しかし、偏光分離部で反射された光が拡散体ユニットに導かれ、偏光分離部を透過した光が蛍光体ユニットに導かれるように構成してもよい。つまり、偏光分離部において第１および第２の偏光光のうち一方が透過され、他方が反射されればよい。
【０１３９】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１Ｒ  赤色ＬＤアレイ（第１の光源）
２Ｂ  青色ＬＤアレイ（第２の光源）
３  光合成部
１００Ａ〜１００Ｄ  光源装置
【図１】
2020173302.tif 000003
【図２】
2020173302.tif 000004
【図３】
2020173302.tif 000005
【図４】
2020173302.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2020173302.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020173302.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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