(57)【要約】【課題】コンパクトな構成の光源装置を提供する。【解決手段】本発明の光源装置は、励起光を射出する光源と、第１蛍光体を含み、励起光を第１波長帯の第１の蛍光に変換する第１波長変換部と、第２蛍光体を含み、励起光を第２波長帯の第２の蛍光に変換する第２波長変換部と、第２波長変換部内を導光する第２の蛍光を反射させる反射部と、第２波長変換部から射出された第２の蛍光を第１波長変換部に導く導光部と、を備える。第１波長変換部の第１側面と第２波長変換部の第２側面とは、互いに対向し、反射部は、第２波長変換部の第４端面に設けられ、導光部は、第２波長変換部の第３端面および第１波長変換部の第２端面に対向する反射面を有し、第１の蛍光および第２の蛍光は、第１波長変換部の第１端面から射出される。【選択図】図２
2020034884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を射出する光源と、
第１蛍光体を含み、前記励起光を、前記励起光の波長帯とは異なる第１波長帯を有する第１の蛍光に変換する第１波長変換部と、
第２蛍光体を含み、前記励起光を、前記励起光の波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２の蛍光に変換する第２波長変換部と、
前記第２波長変換部から射出された前記第２の蛍光を前記第１波長変換部に導く導光部と、
を備え、
前記第１波長変換部は、互いに対向する第１端面および第２端面と、前記第１端面および前記第２端面に交差する第１側面と、を有し、
前記第２波長変換部は、互いに対向する第３端面および第４端面と、前記第３端面および前記第４端面に交差する第２側面と、を有し、
前記第１波長変換部の前記第１側面と前記第２波長変換部の前記第２側面とは、互いに対向し、
前記導光部は、前記第２波長変換部の前記第３端面および前記第１波長変換部の前記第２端面に対向する反射面を有し、
前記第１の蛍光および前記第２の蛍光は、前記第１波長変換部の前記第１端面から射出される、光源装置。
【請求項２】
前記第２波長変換部の前記第４端面に設けられ、前記第２波長変換部の内部を導光する前記第２の蛍光を反射させる反射部をさらに備えた、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記導光部の反射面は、前記第２波長変換部の前記第３端面に対向する第１反射面と、前記第１波長変換部の前記第２端面に対向する第２反射面と、を有し、
前記第２波長変換部の内部で発せられた前記第２の蛍光は、前記第３端面から射出され、前記第１反射面で反射し、前記第２反射面で反射し、前記第２端面から前記第１波長変換部に入射し、前記第１端面から射出される、請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記導光部は、
前記第１反射面を有する第１プリズムと、
前記第２反射面を有する第２プリズムと、
前記第１プリズムと前記第２プリズムとの間に設けられたガラスブロックと、を備えた、請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
第３蛍光体を含み、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３の蛍光を射出する第３波長変換部をさらに備え、
前記第３波長変換部は、互いに対向する第５端面および第６端面と、前記第５端面および前記第６端面に交差する第５側面と、を有し、
前記第１波長変換部の前記第１側面と前記第３波長変換部の前記第５側面とは、互いに対向し、
前記第２波長変換部の前記第２側面と前記第３波長変換部の前記第５側面とは、互いに対向し、
前記導光部は、
前記第１反射面と、前記第３波長変換部の前記第６端面に対向する第３反射面と、を有する第１導光部と、
前記第２反射面と、前記第３波長変換部の前記第５端面に対向する第４反射面と、を有する第２導光部と、を有する、請求項３または請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記光源は、第１の励起光を射出する第１発光素子と、第２の励起光を射出する第２発光素子と、を含む、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１波長変換部は、前記第１端面および前記第２端面と交差する第３側面を有し、
前記第２波長変換部は、前記第３端面および前記第４端面と交差する第４側面を有し、
前記第１の励起光は、前記第１波長変換部の前記第３側面から前記第１波長変換部に入射し、
前記第２の励起光は、前記第２波長変換部の前記第４側面から前記第２波長変換部に入射する、請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光源は、前記第１波長変換部の前記第３側面および前記第２波長変換部の前記第４側面に対向して設けられ、前記第１の励起光および前記第２の励起光を射出する発光ダイオードを有する、請求項６または請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第１の励起光の波長帯と前記第２の励起光の波長帯とは異なる、請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第１波長帯と前記第２波長帯とは同じ波長帯である、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記第１波長帯と前記第２波長帯とは異なる波長帯である、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記第１波長帯は青色波長帯であり、前記第２波長帯は黄色波長帯である、請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記第１波長帯は緑色波長帯であり、前記第２波長帯は赤色波長帯である、請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記第１波長帯は青色波長帯であり、前記第２波長帯は赤色波長帯であり、前記第３波長帯は緑色波長帯である、請求項５記載の光源装置。
【請求項１５】
前記第１波長変換部の光射出側に設けられ、光入射端面と光射出端面とを有し、前記光射出端面における拡散角を前記光入射端面における拡散角よりも小さくする角度変換素子をさらに備えた、請求項１から請求項１４までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えた、プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターに用いられる光源装置として、発光素子から射出された励起光を蛍光体に照射した際に蛍光体から発せられる蛍光を利用した光源装置が提案されている。下記の特許文献１には、蛍光体を含む平板状の波長変換部材と、励起光を射出する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、を備え、波長変換部材の複数の面のうち、面積が広い面から励起光を入射させ、波長変換部材の面積が狭い面から変換光を射出させる光源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０５４２０３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているように、ＬＥＤからの励起光を波長変換部材に入射させることにより、ＬＥＤから射出された光の波長とは異なる波長の光を得ることができる。例えば波長変換部材が黄色蛍光体を含む場合、ＬＥＤから射出された青色の励起光から黄色光を得ることができる。この構成において明るい光を得ようとすると、励起光源のパワーを高める、もしくは波長変換部材を大きくするとともに励起光源の数を増やす、等の手段を採る必要があった。しかし、励起光源のパワーを高めると、励起光源からの発熱量が多くなり、冷却系を含む光源装置が大型化する、という問題があった。また、励起光源の数を増やすと、励起光源からの全射出光のうち、波長変換部材に入射する光の割合が低下する、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様の光源装置は、励起光を射出する光源と、第１蛍光体を含み、前記励起光を、前記励起光の波長帯とは異なる第１波長帯を有する第１の蛍光に変換する第１波長変換部と、第２蛍光体を含み、前記励起光を、前記励起光の波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２の蛍光に変換する第２波長変換部と、前記第２波長変換部から射出された前記第２の蛍光を前記第１波長変換部に導く導光部と、を備える。前記第１波長変換部は、互いに対向する第１端面および第２端面と、前記第１端面および前記第２端面に交差する第１側面と、を有する。前記第２波長変換部は、互いに対向する第３端面および第４端面と、前記第３端面および前記第４端面に交差する第２側面と、を有する。前記第１波長変換部の前記第１側面と前記第２波長変換部の前記第２側面とは、互いに対向し、前記導光部は、前記第２波長変換部の前記第３端面および前記第１波長変換部の前記第２端面に対向する反射面を有し、前記第１の蛍光および前記第２の蛍光は、前記第１波長変換部の前記第１端面から射出される。
【０００６】
本発明の一つの態様の光源装置は、前記第２波長変換部の前記第４端面に設けられ、前記第２波長変換部の内部を導光する前記第２の蛍光を反射させる反射部を備えていてもよい。
【０００７】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記導光部の反射面は、前記第２波長変換部の前記第３端面に対向する第１反射面と、前記第１波長変換部の前記第２端面に対向する第２反射面と、を有し、前記第２波長変換部の内部で発せられた前記第２の蛍光は、前記第３端面から射出され、前記第１反射面で反射し、前記第２反射面で反射し、前記第２端面から前記第１波長変換部に入射し、前記第１端面から射出されてもよい。
【０００８】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記導光部は、前記第１反射面を有する第１プリズムと、前記第２反射面を有する第２プリズムと、前記第１プリズムと前記第２プリズムとの間に設けられたガラスブロックと、を備えていてもよい。
【０００９】
本発明の一つの態様の光源装置は、第３蛍光体を含み、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３の蛍光を射出する第３波長変換部をさらに備えていてもよく、前記第３波長変換部は、互いに対向する第５端面および第６端面と、前記第５端面および前記第６端面に交差する第５側面と、を有し、前記第１波長変換部の前記第１側面と前記第３波長変換部の前記第５側面とは、互いに対向し、前記第２波長変換部の前記第２側面と前記第３波長変換部の前記第５側面とは、互いに対向し、前記導光部は、前記第１反射面と、前記第３波長変換部の前記第６端面に対向する第３反射面と、を有する第１導光部と、前記第２反射面と、前記第３波長変換部の前記第５端面に対向する第４反射面と、を有する第２導光部と、を有していてもよい。
【００１０】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記光源は、第１の励起光を射出する第１発光素子と、第２の励起光を射出する第２発光素子と、を含んでいてもよい。
【００１１】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１波長変換部は、前記第１端面および前記第２端面と交差する第３側面を有し、前記第２波長変換部は、前記第３端面および前記第４端面と交差する第４側面を有していてもよく、前記第１の励起光は、前記第１波長変換部の前記第３側面から前記第１波長変換部に入射し、前記第２の励起光は、前記第２波長変換部の前記第４側面から前記第２波長変換部に入射してもよい。
【００１２】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記光源は、前記第１波長変換部の前記第３側面および前記第２波長変換部の前記第４側面に対向して設けられ、前記第１の励起光および前記第２の励起光を射出する発光ダイオードを有していてもよい。
【００１３】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１の励起光の波長帯と前記第２の励起光の波長帯とは異なっていてもよい。
【００１４】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１波長帯と前記第２波長帯とは同じ波長帯であってもよい。
【００１５】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１波長帯と前記第２波長帯とは異なる波長帯であってもよい。
【００１６】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１波長帯は青色波長帯であり、前記第２波長帯は黄色波長帯であってもよい。
【００１７】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１波長帯は緑色波長帯であり、前記第２波長帯は赤色波長帯であってもよい。
【００１８】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１波長帯は青色波長帯であり、前記第２波長帯は赤色波長帯であり、前記第３波長帯は緑色波長帯であってもよい。
【００１９】
本発明の一つの態様の光源装置は、前記第１波長変換部の光射出側に設けられ、光入射端面と光射出端面とを有し、前記光射出端面における拡散角を前記光入射端面における拡散角よりも小さくする角度変換素子をさらに備えていてもよい。
【００２０】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図２】第１実施形態の光源装置の概略構成図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う光源装置の断面図である。
【図４】第２実施形態の光源装置の概略構成図である。
【図５】第３実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図６】第３実施形態の光源装置の概略構成図である。
【図７】第４実施形態の光源装置の概略構成図である。
【図８】第１変形例の導光部の概略構成図である。
【図９】第１実施形態の導光部の問題点を説明するための図である。
【図１０】第２変形例の導光部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光変調装置として液晶パネルを用いたプロジェクターの一例である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２３】
図１は、第１実施形態のプロジェクター１の概略構成図である。
第１実施形態のプロジェクター１は、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー画像を投射する投射型画像表示装置である。プロジェクター１は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色光に対応した３つの光変調装置を用いている。
【００２４】
図１に示すように、プロジェクター１は、照明装置１２と、均一照明光学系４０と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒと、光変調装置４Ｇと、光変調装置４Ｂと、合成光学系５と、投射光学装置６と、を備えている。
【００２５】
照明装置１２は、白色の照明光ＷＬを均一照明光学系４０に向けて射出する。照明装置１２の詳細な構成については、後で詳しく説明する。
【００２６】
均一照明光学系４０は、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳光学系３３と、を備えている。インテグレーター光学系３１は、第１レンズアレイ３１ａと、第２レンズアレイ３１ｂと、を備えている。均一照明光学系４０は、光源装置２から射出された照明光ＷＬの強度分布を、被照明領域である光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂのそれぞれにおいて均一化する。均一照明光学系４０から射出された照明光ＷＬは、色分離光学系３へ入射する。
【００２７】
色分離光学系３は、白色の照明光ＷＬを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する。色分離光学系３は、第１ダイクロイックミラー７ａと、第２ダイクロイックミラー７ｂと、第１反射ミラー８ａと、第２反射ミラー８ｂと、第３反射ミラー８ｃと、第１リレーレンズ９ａと、第２リレーレンズ９ｂと、を備えている。
【００２８】
第１ダイクロイックミラー７ａは、照明装置１２からの照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、その他の光（緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢ）とに分離する。第１ダイクロイックミラー７ａは、分離された赤色光ＬＲを透過するとともに、その他の光（緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢ）を反射する。一方、第２ダイクロイックミラー７ｂは、その他の光を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する。第２ダイクロイックミラー７ｂは、分離された緑色光ＬＧを反射し、青色光ＬＢを透過する。
【００２９】
第１反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置され、第１ダイクロイックミラー７ａを透過した赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。一方、第２反射ミラー８ｂおよび第３反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢの光路中に配置され、第２ダイクロイックミラー７ｂを透過した青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに向けて反射する。また、緑色光ＬＧは、第２ダイクロイックミラー７ｂによって光変調装置４Ｇに向けて反射される。
【００３０】
第１リレーレンズ９ａおよび第２リレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路中における第２ダイクロイックミラー７ｂの光射出側に配置されている。第１リレーレンズ９ａおよび第２リレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路長が赤色光ＬＲや緑色光ＬＧの光路長よりも長いことに起因した青色光ＬＢの照明分布の違いを修正する。
【００３１】
光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色光ＬＲに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色光ＬＧを画像情報に応じて変調し、緑色光ＬＧに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色光ＬＢを画像情報に応じて変調し、青色光ＬＢに対応した画像光を形成する。
【００３２】
光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂには、例えば透過型の液晶パネルが用いられている。また、液晶パネルの入射側および射出側には、偏光板（図示せず）がそれぞれ配置され、特定の方向の直線偏光のみを通過させる構成となっている。
【００３３】
光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂの入射側には、それぞれフィールドレンズ１０Ｒ、フィールドレンズ１０Ｇ、フィールドレンズ１０Ｂが配置されている。フィールドレンズ１０Ｒ、フィールドレンズ１０Ｇ、およびフィールドレンズ１０Ｂは、それぞれの光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、光変調装置４Ｂに入射する赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの主光線を平行化する。
【００３４】
合成光学系５は、光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂから射出された画像光が入射することにより、赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢに対応した画像光を合成し、合成された画像光を投射光学装置６に向けて射出する。合成光学系５には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられる。
【００３５】
投射光学装置６は、複数の投射レンズから構成されている。投射光学装置６は、合成光学系５により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上に画像が表示される。
【００３６】
以下、照明装置１２について説明する。
照明装置１２は、光源装置２と、青色光源部１３と、光合成素子１４と、を備えている。
【００３７】
図２は、光源装置２の概略構成図である。
図３は、図２のIII−III線に沿う光源装置の断面図である。
図２および図３に示すように、光源装置２は、第１波長変換ロッド５１（第１波長変換部）と、第２波長変換ロッド５２（第２波長変換部）と、光源３５と、ミラー５４（反射部）と、プリズムミラー５５（導光部）と、角度変換素子５６と、コリメーターレンズ５７と、を備えている。
【００３８】
第１波長変換ロッド５１は、四角柱状の形状を有し、互いに対向する第１端面５１ａおよび第２端面５１ｂと、第１端面５１ａおよび第２端面５１ｂに交差する４つの側面５１ｃ１，５１ｃ２，５１ｃ３，５１ｃ４と、を有する。４つの側面５１ｃ１，５１ｃ２，５１ｃ３，５１ｃ４の全体が、特許請求の範囲の第１側面に対応する。第１波長変換ロッド５１において、蛍光ＫＹは第１端面５１ａから射出される。第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａの中心と第２端面５１ｂの中心とを通る軸を光源装置２の光軸Ｊ１と定義する。光源装置２の内部で発せられた蛍光ＫＹは、第１端面５１ａから光軸Ｊ１の方向に射出される。
【００３９】
第２波長変換ロッド５２は、四角柱状の形状を有し、互いに対向する第３端面５２ａおよび第４端面５２ｂと、第３端面５２ａおよび第４端面５２ｂに交差する４つの側面５２ｃ１，５２ｃ２，５２ｃ３，５２ｃ４と、を有する。４つの側面５２ｃ１，５２ｃ２，５２ｃ３，５２ｃ４の全体が、特許請求の範囲の第２側面に対応する。第２波長変換ロッド５２において、第２の蛍光ＫＹ２は第３端面５２ａから射出される。
【００４０】
本実施形態において、第１波長変換ロッド５１と第２波長変換ロッド５２とは、略同一の寸法を有している。第１波長変換ロッド５１の長手方向（第１端面５１ａの法線方向）の寸法Ａは、第１波長変換ロッド５１の幅方向（側面５１ｃ２の法線方向）の寸法Ｂよりも長い。例えば寸法Ａは、寸法Ｂの１０倍〜数１０倍程度である。第２波長変換ロッド５２についても、第１波長変換ロッド５１と同様である。
【００４１】
なお、各波長変換ロッド５１，５２は、必ずしも四角柱状の形状を有していなくてもよく、三角柱などの他の多角柱状であってもよい。もしくは、各波長変換ロッド５１，５２は、円柱状であってもよい。各波長変換ロッド５１，５２が円柱状である場合、各波長変換ロッド５１，５２は、互いに対向する２つの円形の端面と、２つの端面に交差する１つの円筒状の側面と、を有する。
【００４２】
第１波長変換ロッド５１と第２波長変換ロッド５２とは、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ１と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ１とが対向するように、間隔をおいて配置されている。第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ２と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ２とは、互いに反対側を向いている。すなわち、２本の波長変換ロッド５１，５２は、並列に配置されている。
【００４３】
また、第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａ（光射出端面）と、第２波長変換ロッド５２の第４端面５２ｂとは、各波長変換ロッド５１，５２の長手方向の一端に配置されている。第１波長変換ロッド５１の第２端面５１ｂと、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａ（光射出端面）とは、各波長変換ロッド５１，５２の長手方向の他端に配置されている。
【００４４】
図３に示すように、光源３５は、第１光源３５１と、第２光源３５２と、を備えている。第１光源３５１は、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ３と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ３とに対向する位置に設けられている。第２光源３５２は、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ４と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ４とに対向する位置に設けられている。光源３５は、第１の励起光Ｅ１および第２の励起光Ｅ２を射出する。第１波長変換ロッド５１の４つの側面のうち、第１光源３５１および第２光源３５２に対向し、第１の励起光が入射する側面５１ｃ３，５１ｃ４は、特許請求の範囲の第３側面に対応する。第２波長変換ロッド５２の４つの側面のうち、第１光源３５１および第２光源３５２に対向し、第２の励起光が入射する側面５２ｃ３，５２ｃ４は、特許請求の範囲の第４側面に対応する。
【００４５】
第１光源３５１と第２光源３５２とは、同一の構成を有しており、基板３５３と、各波長変換ロッド５１，５２と対向する基板３５３の一面に実装された複数の発光ダイオード６１（ＬＥＤ）と、を備えている。本実施形態では、各光源３５１，３５２が６個のＬＥＤ６１を備えているが、ＬＥＤ６１の個数は特に限定されない。ＬＥＤ６１は、第１の励起光Ｅ１および第２の励起光Ｅ２を射出する。第１の励起光Ｅ１および第２の励起光Ｅ２の波長帯は、例えば２００ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外波長帯である。ただし、励起光の波長帯は、例えば４００ｎｍ前後の紫色波長帯もしくは青色波長帯であってもよい。なお、各光源３５１，３５２は、基板３５３とＬＥＤ６１の他、導光板、拡散板、レンズ等の他の光学部材を有していてもよい。
【００４６】
複数のＬＥＤ６１の各々は、第１波長変換ロッド５１および第２波長変換ロッド５２の双方に対向する位置に設けられている。すなわち、各ＬＥＤ６１は、第１波長変換ロッド５１と第２波長変換ロッド５２とに跨がって配置されており、第１波長変換ロッド５１の励起光用光源と、第２波長変換ロッド５２の励起光用光源と、を兼ねている。そのため、第１波長変換ロッド５１および第２波長変換ロッド５２に対して、同じ波長帯の励起光が入射する。ＬＥＤ６１から射出された励起光のうち、第１波長変換ロッド５１に入射する励起光が第１の励起光に対応し、第２波長変換ロッド５２に入射する励起光が第２の励起光に対応する。第１の励起光Ｅ１は、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ３，５１ｃ４から第１波長変換ロッド５１に入射し、第２の励起光Ｅ２は、第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ３，５２ｃ４から第２波長変換ロッド５２に入射する。
【００４７】
なお、光源３５は、第１波長変換ロッド５１に対向する位置に設けられたＬＥＤと、第２波長変換ロッド５２に対向する位置に設けられたＬＥＤと、を個別に備えていてもよい。その場合、第１波長変換ロッド５１に入射する第１の励起光の波長帯と第２波長変換ロッド５２に入射する第２の励起光の波長帯とは、互いに異なっていてもよい。
【００４８】
第１波長変換ロッド５１は、第１の励起光Ｅ１を、第１波長帯を有する第１の蛍光ＫＹ１に波長変換するセラミック蛍光体（第１蛍光体）を含んでいる。第１波長帯は、例えば４９０〜７５０ｎｍの黄色波長帯である。第１の蛍光ＫＹ１は、第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａから射出される。
【００４９】
第２波長変換ロッド５２は、第２の励起光Ｅ２を、第２波長帯を有する第２の蛍光ＫＹ２に波長変換するセラミック蛍光体（第２蛍光体）を含んでいる。第２波長帯は、例えば４９０〜７５０ｎｍの黄色波長帯である。第２の蛍光ＫＹ２は、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａから射出される。したがって、第１の蛍光ＫＹ１と第２の蛍光ＫＹ２は黄色光であり、第１の蛍光ＫＹ１の色と第２の蛍光ＫＹ２の色とは同じである。
【００５０】
なお、各波長変換ロッド５１，５２は、セラミック蛍光体（多結晶蛍光体）に代えて、単結晶蛍光体から構成されていてもよい。もしくは、各波長変換ロッド５１，５２は、蛍光ガラスから構成されていてもよい。もしくは、各波長変換ロッド５１，５２は、ガラスや樹脂からなるバインダー中に多数の蛍光体粒子が分散された材料から構成されていてもよい。
【００５１】
各波長変換ロッド５１，５２は、黄色蛍光体として、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体を含んでいる。賦活剤としてのセリウム（Ｃｅ）を含有するＹＡＧ：Ｃｅを例に挙げると、黄色蛍光体の材料として、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ３等の構成元素を含む原料粉末を混合して固相反応させた材料、共沈法、ゾルゲル法等の湿式法により得られるＹ−Ａｌ−Ｏアモルファス粒子、噴霧乾燥法、火炎熱分解法、熱プラズマ法等の気相法により得られるＹＡＧ粒子等を用いることができる。各波長変換ロッド５１，５２に含まれる蛍光体の種類は同じであることが望ましいが、異なっていてもよい。
【００５２】
ミラー５４は、第２波長変換ロッド５２の第４端面５２ｂに設けられている。ミラー５４は、第２波長変換ロッド５２の内部を導光する第２の蛍光ＫＹ２を反射させる。ミラー５４は、第２波長変換ロッド５２の第４端面５２ｂに設けられた金属膜や誘電体多層膜から構成されている。
【００５３】
プリズムミラー５５は、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａおよび第１波長変換ロッド５１の第２端面５１ｂに対向して設けられた反射面５５ｆを有する。プリズムミラー５５は、直角二等辺三角形の断面を有する三角柱状プリズムから構成されている。プリズムミラー５５は、光入出射端面５５ａｂと、第１反射面５５ｆ１と、第２反射面５５ｆ２と、を有する。すなわち、反射面５５ｆは、第１反射面５５ｆ１と第２反射面５５ｆ２とから構成されている。第１反射面５５ｆ１は、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａに対向し、第２反射面５５ｆ２は、第１波長変換ロッド５１の第２端面５１ｂに対向している。三角柱状プリズムは、第１反射面５５ｆ１を有する第１プリズムと第２反射面５５ｆ２を有する第２プリズムとが貼り合わされたものでもよいし、第１反射面５５ｆ１と第２反射面５５ｆ２とを有する一体のプリズムであってもよい。
【００５４】
プリズムミラー５５は、入射した第２の蛍光ＫＹ２の光路を１８０°折り曲げて射出させる機能を有する。すなわち、プリズムミラー５５は、光入出射端面５５ａｂから入射した第２の蛍光ＫＹ２を２つの反射面５５ｆ１，５５ｆ２で順次反射させることにより光路を１８０°折り曲げ、光入出射端面５５ａｂから射出させる。これにより、プリズムミラー５５は、第２波長変換ロッド５２から射出された第２の蛍光ＫＹ２を第１波長変換ロッド５１に導く。
【００５５】
角度変換素子５６は、第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａに設けられている。角度変換素子５６は、第１の蛍光ＫＹ１と第２の蛍光ＫＹ２とを含む蛍光ＫＹが入射する光入射端面５６ａと、蛍光ＫＹが射出する光射出端面５６ｂと、を有するテーパーロッドから構成されている。角度変換素子５６は、四角錐台状の形状を有し、光軸Ｊ１に垂直な断面積が蛍光ＫＹの進行方向に沿って広がっており、光射出端面５６ｂの面積は光入射端面５６ａの面積よりも大きい。これにより、蛍光ＫＹは、角度変換素子５６の内部を進行する間に、側面５６ｃで全反射する毎に光軸Ｊ１に平行な方向に角度を変える。このようにして、角度変換素子５６は、光射出端面５６ｂにおける蛍光ＫＹの拡散角を光入射端面５６ａにおける蛍光ＫＹの拡散角よりも小さくする。
【００５６】
角度変換素子５６は、光入射端面５６ａが第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａに対向するように第１波長変換ロッド５１に固定されている。すなわち、角度変換素子５６と第１波長変換ロッド５１とは光学接着剤（図示略）を介して接触しており、角度変換素子５６と第１波長変換ロッド５１との間に空隙（空気層）は設けられていない。
【００５７】
なお、角度変換素子５６は、例えば任意の支持部材によって第１波長変換ロッド５１に直接接触するように固定されていてもよい。いずれにしても、角度変換素子５６と第１波長変換ロッド５１との間に空隙が設けられていないことが望ましい。また、角度変換素子５６の屈折率と第１波長変換ロッド５１の屈折率とは、できるだけ一致させることが望ましい。
【００５８】
また、角度変換素子５６として、テーパーロッドに代えて、複合放物面型集光器（Compound Parabolic Concentrator, ＣＰＣ）が用いられてもよい。角度変換素子５６としてＣＰＣを用いた場合も、テーパーロッドを用いた場合と同様の効果が得られる。
【００５９】
コリメーターレンズ５７は、角度変換素子５６の光射出端面５６ｂの光射出側に設けられている。コリメーターレンズ５７は、角度変換素子５６から射出された蛍光ＫＹを平行化する。すなわち、角度変換素子５６によって角度分布が変換された蛍光ＫＹの平行度は、コリメーターレンズ５７によってさらに高められる。コリメーターレンズ５７は、凸レンズで構成されている。なお、角度変換素子５６のみで十分な平行度が得られている場合、必ずしもコリメーターレンズ５７は設けられていなくてもよい。
【００６０】
図１に示すように、青色光源部１３は、半導体レーザー１５と、拡散板１６と、集光レンズ１７と、を備えている。光源装置２の光軸Ｊ１と直交し、光合成素子１４の中心を通る軸を青色光源部１３の光軸Ｊ２と定義する。半導体レーザー１５、拡散板１６および集光レンズ１７は、光軸Ｊ２上において光合成素子１４に遠い側から近い側に向けてこの順に配置されている。
【００６１】
半導体レーザー１５は、所定の波長帯を有する青色光Ｂを拡散板１６に向けて射出する。青色光の波長帯は、例えば４４０ｎｍ〜４８０ｎｍである。なお、半導体レーザーとして、例えば複数の半導体レーザーがアレイ状に配列されたものが用いられてもよい。
【００６２】
拡散板１６は、半導体レーザー１５の光射出側に設けられている。拡散板１６は、半導体レーザー１５から射出された青色光Ｂを拡散させる。拡散板１６は、例えばマイクロレンズアレイ、ホログラフィックディフューザー、表面に凹凸が設けられた磨りガラス、２枚のマイクロレンズアレイからなるフライアイレンズ等から構成されている。拡散板１６を透過した後の青色光Ｂの拡散角分布は、拡散板１６を透過する前の青色光Ｂの拡散角分布よりも広くなる。これにより、青色光Ｂの拡散角を蛍光ＫＹの拡散角と同等に広げることができる。その結果、青色光Ｂの拡散角と黄色の蛍光ＫＹの拡散角とが異なることに起因する照明光ＷＬの色ムラを抑制することができる。また、拡散板１６を用いることによって、レーザー光によって生じやすいスペックルを抑制することができる。
【００６３】
なお、拡散板１６は、拡散板１６の板面に交差する回転軸を中心として回転可能に構成されていてもよい。これにより、スペックルを効果的に抑制することができる。
【００６４】
集光レンズ１７は、拡散板１６の光射出側に設けられている。集光レンズ１７は、拡散板１６から射出された青色光Ｂを光合成素子１４に向けて集光する。集光レンズ１７は、凸レンズで構成されている。
【００６５】
光合成素子１４は、光源装置２および青色光源部１３の光射出側に設けられている。光合成素子１４は、ダイクロイックミラーから構成されている。ダイクロイックミラーは、光源装置２から射出された黄色の蛍光ＫＹを透過し、青色光源部１３から射出された青色光Ｂを反射する。これにより、光合成素子１４は、黄色の蛍光ＫＹと青色光Ｂとが合成された白色の照明光ＷＬを生成する。
【００６６】
以下、本実施形態の光源装置２における光の振る舞いについて説明する。
ＬＥＤ６１から射出された第２の励起光Ｅ２が第２波長変換ロッド５２に入射すると、第２波長変換ロッド５２に含まれる第２蛍光体が励起され、任意の発光点Ｐ２から第２の蛍光ＫＹ２が発せられる。第２の蛍光ＫＹ２は、任意の発光点Ｐ２から全ての方向に向かって進むが、側面５２ｃ１，５２ｃ２，５２ｃ３，５２ｃ４に向かった第２の蛍光ＫＹ２は、側面５２ｃ１，５２ｃ２，５２ｃ３，５２ｃ４での全反射を繰り返しつつ、第３端面５２ａもしくは第４端面５２ｂに向かって進む。第３端面５２ａに向かった第２の蛍光ＫＹ２は、プリズムミラー５５に入射する。一方、第４端面５２ｂに向かった第２の蛍光ＫＹ２は、ミラー５４で反射し、第３端面５２ａに向かって進む。
【００６７】
プリズムミラー５５に入射した第２の蛍光ＫＹ２は、プリズムミラー５５の第１反射面５５ｆ１および第２反射面５５ｆ２で順次反射することによって光路が折り返され、第２端面５１ｂから第１波長変換ロッド５１に入射する。
【００６８】
一方、ＬＥＤ６１から射出された第１の励起光Ｅ１が第１波長変換ロッド５１に入射すると、第１波長変換ロッド５１に含まれる第１蛍光体が励起され、任意の発光点Ｐ１から第１の蛍光ＫＹ１が発せられる。第１の蛍光ＫＹ１は、任意の発光点Ｐ１から全ての方向に向かって進むが、側面５１ｃ１，５１ｃ２，５１ｃ３，５１ｃ４に向かった第１の蛍光ＫＹ１は、側面５１ｃ１，５１ｃ２，５１ｃ３，５１ｃ４での全反射を繰り返しつつ、第１端面５１ａもしくは第２端面５１ｂに向かって進む。第１端面５１ａに向かった第１の蛍光ＫＹ１は、角度変換素子５６に入射する。第２端面５１ｂに向かった第１の蛍光ＫＹ１は、第２の蛍光ＫＹ２とは逆の経路を辿って第２波長変換ロッド５２に入射した後、第４端面５２ｂのミラー５４で反射し、プリズムミラー５５を経て第１波長変換ロッド５１に再入射する。
【００６９】
第１波長変換ロッド５１に入射した第２の蛍光ＫＹ２は、第１の蛍光ＫＹ１とともに第１波長変換ロッド５１の内部を導光し、第１の蛍光ＫＹ１と第２の蛍光ＫＹ２とからなる蛍光ＫＹが第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａから射出される。すなわち、第２の蛍光ＫＹ２に着目すると、第２波長変換ロッド５２の内部で発せられた第２の蛍光ＫＹ２は、第３端面５２ａから射出され、第１反射面５５ｆ１で反射し、第２反射面５５ｆ２で反射し、第２端面５１ｂから第１波長変換ロッド５１に入射し、第１端面５１ａから射出される。第１波長変換ロッド５１から射出された蛍光ＫＹは、角度変換素子５６とコリメーターレンズ５７とによって平行化された後、光源装置２から射出される。光源装置２から射出された蛍光ＫＹ（照明光ＷＬ）は、図１に示すように、インテグレーター光学系３１に向かって進む。
【００７０】
本実施形態の光源装置２において、第１の蛍光ＫＹ１を射出する第１波長変換ロッド５１と第２の蛍光ＫＹ２を射出する第２波長変換ロッド５２とは、側面５１ｃ１，５２ｃ１同士が対向するように配置されている。また、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ３，５１ｃ４と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ３，５２ｃ４に対向する位置に第１光源３５１および第２光源３５２が設けられている。これにより、小型の光源装置２を実現することができる。
【００７１】
特に本実施形態の場合、蛍光ＫＹ１，ＫＹ２を射出する２本の波長変換ロッド５１，５２を側面同士が対向するように配置しているため、２本の波長変換ロッド５１，５２を端面同士が対向するように配置した場合に比べて、光源装置２の長手方向の寸法を略半分にすることができる。
【００７２】
一般にＬＥＤから射出される光は、半導体レーザーから射出される光に比べて拡散角が大きい。そのため、ＬＥＤを用いた光源は、半導体レーザーを用いた光源に比べて、光源の発光面積と光源からの光の立体角との積で決まるエテンデューが大きくなる傾向にある。光源装置のエテンデューの増大は、光源装置より後段の光学系で取り込むことができない光を増加させ、プロジェクターとしての光利用効率の低下を引き起こす。そのため、プロジェクター用の光源装置として用いる場合、エテンデューは極力小さいことが望ましい。
【００７３】
これに対し、本実施形態の光源装置２の場合、ＬＥＤ６１から射出された拡散角の大きい光は、面積が広い側面から各波長変換ロッド５１，５２に入射する。一方、蛍光ＫＹは、各波長変換ロッド５１，５２の側面に比べて面積が十分に狭い端面から射出される。このように、本実施形態によれば、発光面積を実質的に縮小することができ、エテンデューの小さい光源装置２を実現することができる。その結果、この光源装置２をプロジェクター１に用いることによって、光源装置２の後段の光学系での光利用効率を高めることができる。
【００７４】
本実施形態の照明装置１２において、青色光源部１３から青色光Ｂが射出され、光源装置２から黄色の蛍光ＫＹが射出され、これらの光が光合成素子１４によって合成されることにより、白色の照明光ＷＬが得られる。そのため、青色光Ｂの光量と黄色の蛍光ＫＹの光量とのバランスを調整することにより、照明光ＷＬのホワイトバランスを調整することができる。
【００７５】
本実施形態の光源装置２においては、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ３，５１ｃ４と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ３，５２ｃ４とに跨がってＬＥＤ６１が配置されているため、一つのＬＥＤ６１が第１波長変換ロッド用励起光源と第２波長変換ロッド用励起光源とを兼用することができる。これにより、ＬＥＤ６１の数を最小限に抑えることができ、光源３５の構成を簡略化することができる。
【００７６】
本実施形態の光源装置２においては、第１波長変換ロッド５１の光射出側に角度変換素子５６が設けられているため、第１波長変換ロッド５１から射出された蛍光ＫＹを平行化することができる。さらに、角度変換素子５６の光射出側にコリメーターレンズ５７が設けられているため、蛍光ＫＹの平行度をさらに高めることができる。これにより、光源装置２の後段の光学系における光利用効率を高めることができる。
【００７７】
本実施形態の光源装置２においては、第２波長変換ロッド５２の第４端面５２ｂにミラー５４が設けられているため、第１の蛍光ＫＹ１や第２の蛍光ＫＹ２が第４端面５２ｂから射出されることが抑えられる。これにより、第１の蛍光ＫＹ１および第２の蛍光ＫＹ２の利用効率を高めることができる。
【００７８】
第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ１と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ１との間には、間隙（空気層）に代えて、例えば金属膜からなる反射膜が設けられていてもよい。ただし、第１波長変換ロッド５１と第２波長変換ロッド５２との間に反射膜が設けられている場合よりも、空気層が設けられている場合の方が側面における光の損失が少ない。このため、光の損失の抑制を重視する場合には、第１波長変換ロッド５１と第２波長変換ロッド５２との間に空気層を設けることが好ましい。
【００７９】
すなわち、本実施形態の光源装置２では、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ１と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ１とが空気層を介して互いに対向しているため、各波長変換ロッド５１，５２の側面５１ｃ１，５２ｃ１における光の反射は光損失を伴わない全反射となる。これにより、光利用効率を高めることができる。さらに、各波長変換ロッド５１，５２の各側面は、平滑に研磨されていることが望ましい。これにより、光の損失をさらに抑制することができる。
【００８０】
本実施形態のプロジェクター１は、上述した光源装置２を備えているため、小型化が図れるとともに、光利用効率に優れる。
【００８１】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
第２実施形態の光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、第３波長変換ロッドが付加された点が第１実施形態と異なる。そのため、光源装置の全体構成の説明は省略する。
図４は、第２実施形態の光源装置２２の概略構成図である。
図４において、第１実施形態の図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８２】
図４に示すように、光源装置２２は、第１波長変換ロッド５１（第１波長変換部）と、第２波長変換ロッド５２（第２波長変換部）と、第３波長変換ロッド５３（第３波長変換部）と、光源３６と、ミラー５４（反射部）と、導光部４２と、角度変換素子５６と、コリメーターレンズ５７と、を備えている。
【００８３】
第３波長変換ロッド５３は、第１波長変換ロッド５１および第２波長変換ロッド５２と同様、四角柱状の形状を有し、互いに対向する第５端面５３ａおよび第６端面５３ｂと、第５端面５３ａおよび第６端面５３ｂに交差する４つの側面と、を有する。４つの側面の全体が、特許請求の範囲の第５側面に対応する。第３波長変換ロッド５３において、第３の蛍光ＫＹ３は第５端面５３ａから射出される。
【００８４】
第３波長変換ロッド５３は、第３の励起光Ｅ３を、第３波長帯を有する第３の蛍光ＫＹ３に波長変換するセラミック蛍光体（第３蛍光体）を含んでいる。第３波長帯は、例えば４９０〜７５０ｎｍの黄色波長帯である。すなわち、第３波長変換ロッド５３は、第１波長変換ロッド５１および第２波長変換ロッド５２と同様の蛍光体を含み、黄色の第３の蛍光ＫＹ３を射出する。
【００８５】
第１波長変換ロッド５１と第３波長変換ロッド５３とは、第１波長変換ロッド５１の側面５１ｃ１と第３波長変換ロッド５３の側面５３ｃ１とが対向するように、間隔をおいて配置されている。また、第３波長変換ロッド５３と第２波長変換ロッド５２とは、第３波長変換ロッド５３の側面５３ｃ２と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ１とが対向するように、間隔をおいて配置されている。すなわち、３本の波長変換ロッド５１，５２，５３は、並列に配置されている。
【００８６】
第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａ（光射出端面）と、第３波長変換ロッド５３の第６端面５３ｂと、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａ（光射出端面）とは、各波長変換ロッド５１，５２，５３の長手方向の一端に配置されている。また、第１波長変換ロッド５１の第２端面５１ｂと、第３波長変換ロッド５３の第５端面５３ａ（光射出端面）と、第２波長変換ロッド５２の第４端面５２ｂとは、各波長変換ロッド５１，５２，５３の長手方向の他端に配置されている。
【００８７】
光源３６は、各波長変換ロッド５１，５２，５３の一つの側面に対向する位置に設けられている。なお、光源３６に加えて、各波長変換ロッド５１，５２，５３の他の一つの側面に対向する位置に光源がさらに設けられていてもよい。
【００８８】
光源３６は、基板３６３と、各波長変換ロッド５１，５２，５３と対向する基板３６３の一面に実装された複数のＬＥＤ６１と、を備えている。本実施形態においては、１２個のＬＥＤ６１が６個ずつ２列に配列されている。なお、ＬＥＤ６１の個数は特に限定されない。各ＬＥＤ６１は、所定の波長帯の励起光を射出する。励起光の波長帯は、例えば２００ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外波長帯である。ただし、波長帯は、例えば４００ｎｍ前後の紫色波長帯もしくは青色波長帯であってもよい。
【００８９】
複数のＬＥＤ６１のそれぞれは、２本の波長変換ロッドに対向して設けられている。すなわち、図４における右列のＬＥＤ６１（第１発光素子）は、第１波長変換ロッド５１と第３波長変換ロッド５３とに跨がって配置されており、第１波長変換ロッド５１の励起光用光源と、第３波長変換ロッド５３の励起光用光源と、を兼ねている。そのため、第１波長変換ロッド５１および第３波長変換ロッド５３に対して、同じ波長帯の励起光が入射する。
【００９０】
また、図４における左列のＬＥＤ６１（第２発光素子）は、第２波長変換ロッド５２と第３波長変換ロッド５３とに跨がって配置されており、第２波長変換ロッド５２の励起光用光源と、第３波長変換ロッド５３の励起光用光源と、を兼ねている。そのため、第２波長変換ロッド５２および第３波長変換ロッド５３に対して、同じ波長帯の励起光が入射する。なお、２つの列のＬＥＤ６１は、同じ波長帯の励起光を射出してもよいし、互いに異なる波長帯の励起光を射出してもよい。各ＬＥＤ６１から射出された励起光のうち、第１波長変換ロッド５１に入射する励起光が第１の励起光Ｅ１に対応し、第２波長変換ロッド５２に入射する励起光が第２の励起光Ｅ２に対応し、第３波長変換ロッド５３に入射する励起光が第３の励起光Ｅ３に対応する。
【００９１】
導光部４２は、第１プリズムミラー４３（第１導光部）と、第２プリズムミラー４４（第２導光部）と、を有する。第１プリズムミラー４３および第２プリズムミラー４４のそれぞれは、直角二等辺三角形の断面を有する三角柱状プリズムから構成されている。
【００９２】
第１プリズムミラー４３は、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａに対向する第１反射面４３ｆ１と、第３波長変換ロッド５３の第６端面５３ｂに対向する第３反射面４３ｆ３と、光入出射端面４３ａｂと、を有する。第２プリズムミラー４４は、第１波長変換ロッド５１の第２端面５１ｂに対向する第２反射面４４ｆ２と、第３波長変換ロッド５３の第５端面５３ａに対向して設けられた第４反射面４４ｆ４と、光入出射端面４４ａｂと、を有する。
光源装置２２のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００９３】
以下、本実施形態の光源装置２２における光の振る舞いについて説明する。
第２の励起光Ｅ２が第２波長変換ロッド５２に入射すると、第２波長変換ロッド５２に含まれる第２蛍光体が励起され、任意の発光点Ｐ２から第２の蛍光ＫＹ２が発せられる。第２の蛍光ＫＹ２は、任意の発光点Ｐ２から全ての方向に向かって進むが、側面に向かった第２の蛍光ＫＹ２は、側面での全反射を繰り返しつつ、第３端面５２ａもしくは第４端面５２ｂに向かって進む。第３端面５２ａに向かった第２の蛍光ＫＹ２は、第１プリズムミラー４３に入射する。一方、第４端面５２ｂに向かった第２の蛍光ＫＹ２は、ミラー５４で反射し、第３端面５２ａに向かって進み、第１プリズムミラー４３に入射する。
【００９４】
第１プリズムミラー４３に入射した第２の蛍光ＫＹ２は、第１反射面４３ｆ１および第３反射面４３ｆ３で順次反射することによって光路が折り返され、第６端面５３ｂから第３波長変換ロッド５３に入射する。
【００９５】
第３の励起光Ｅ３が第３波長変換ロッド５３に入射すると、第３波長変換ロッド５３に含まれる第３蛍光体が励起され、任意の発光点Ｐ３から第３の蛍光ＫＹ３が発せられる。第３の蛍光ＫＹ３は、任意の発光点Ｐ３から全ての方向に向かって進むが、側面に向かった第３の蛍光ＫＹ３は、側面での全反射を繰り返しつつ、第５端面５３ａもしくは第６端面５３ｂに向かって進む。第５端面５３ａに向かった第３の蛍光ＫＹ３は、第２プリズムミラー４４に入射する。一方、第６端面５３ｂに向かった第３の蛍光ＫＹ３は、第２の蛍光ＫＹ２とは逆の経路を辿って第２波長変換ロッド５２に入射するが、第４端面５２ｂのミラー５４で反射し、第３波長変換ロッド５３に再入射し、第５端面５３ａに向かって進む。
【００９６】
第２プリズムミラー４４に入射した第３の蛍光ＫＹ３は、第２プリズムミラー４４の第４反射面４４ｆ４および第２反射面４４ｆ２で順次反射することによって光路が折り返され、第２端面５１ｂから第１波長変換ロッド５１に入射する。また、第２の蛍光ＫＹ２も、第３の蛍光ＫＹ３とともに、第３波長変換ロッド５３を通過し、第２プリズムミラー４４を経て第１波長変換ロッド５１に入射する。
【００９７】
第１の励起光Ｅ１が第１波長変換ロッド５１に入射すると、第１波長変換ロッド５１に含まれる第１蛍光体が励起され、任意の発光点Ｐ１から第１の蛍光ＫＹ１が発せられる。第１の蛍光ＫＹ１は、任意の発光点Ｐ１から全ての方向に向かって進むが、側面に向かった第１の蛍光ＫＹ１は、側面での全反射を繰り返しつつ、第１端面５１ａもしくは第２端面５１ｂに向かって進む。第１端面５１ａに向かった第１の蛍光ＫＹ１は、角度変換素子５６に入射する。第２端面５１ｂに向かった第１の蛍光ＫＹ１は、第２の蛍光ＫＹ２とは逆の経路を辿って第２波長変換ロッド５２に入射するが、第４端面５２ｂのミラー５４で反射し、第３波長変換ロッド５３を経て第１波長変換ロッド５１に再入射し、第１端面５１ａに向かって進む。
【００９８】
第１波長変換ロッド５１に入射した第２の蛍光ＫＹ２および第３の蛍光ＫＹ３は、第１の蛍光ＫＹ１とともに第１波長変換ロッド５１の内部を進み、第１の蛍光ＫＹ１、第２の蛍光ＫＹ２および第３の蛍光ＫＹ３からなる黄色の蛍光ＫＹが第１波長変換ロッド５１の第１端面５１ａから射出される。第１波長変換ロッド５１から射出された蛍光ＫＹは、角度変換素子５６とコリメーターレンズ５７とによって平行化された後、光源装置２２から射出される。
【００９９】
第２実施形態においても、小型の光源装置２２を実現できる、エテンデューが小さい光源装置２２を実現できる、等の第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１００】
特に本実施形態の場合、蛍光ＫＹ１，ＫＹ２，ＫＹ３を射出する３本の波長変換ロッド５１，５２，５３を側面同士が対向するように配置しているため、３本の波長変換ロッド５１，５２，５３を端面同士が対向するように配置した場合に比べ、光源装置２２の長手方向の寸法を略１／３にすることができる。
【０１０１】
また、本実施形態の光源装置２２によれば、第１実施形態の光源装置に比べて、ＬＥＤ６１への供給電力が同じであった場合、小さいエテンデューを維持しつつ、強度の高い蛍光ＫＹを得ることができる。また、本実施形態と第１実施形態とで蛍光ＫＹの強度が同じである場合、本実施形態の光源装置２２によれば、第１実施形態の光源装置に比べて、ＬＥＤ６１への供給電力を低減することができる。
【０１０２】
また、本実施形態の構成によれば、励起光の高い結合効率を維持したままで励起光用のＬＥＤ６１を分散させて配置することができる。これにより、ＬＥＤ６１の冷却が容易となり、光源３６の効率向上、冷却系の小型化が実現できる。
【０１０３】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図５および図６を用いて説明する。
第３実施形態のプロジェクターの基本構成は第１実施形態と同様であり、青色光源部を備えていない点が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
また、第３実施形態の光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、第１波長変換ロッドおよび光源の構成が第１実施形態と異なる。そのため、光源装置の全体構成の説明は省略する。
【０１０４】
図５は、プロジェクター１１の概略構成図である。図６は、光源装置２３の概略構成図である。
図５および図６において、第１実施形態の図１および図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１０５】
図５に示すように、本実施形態のプロジェクター１１は、光源装置２３と、均一照明光学系４０と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒと、光変調装置４Ｇと、光変調装置４Ｂと、合成光学系５と、投射光学装置６と、を備えている。本実施形態において、光源装置２３は白色光を射出する。
【０１０６】
図６に示すように、本実施形態の光源装置２３は、第１波長変換ロッド７１（第１波長変換部）と、第２波長変換ロッド５２（第２波長変換部）と、光源３７と、ミラー５４（反射部）と、プリズムミラー５５（導光部）と、角度変換素子５６と、コリメーターレンズ５７と、を備えている。
【０１０７】
第１波長変換ロッド７１は、四角柱状の形状を有し、互いに対向する第１端面７１ａおよび第２端面７１ｂと、第１端面７１ａおよび第２端面７１ｂに交差する４つの側面７１ｃ１，７１ｃ２，７１ｃ３，７１ｃ４と、を有する。４つの側面７１ｃ１，７１ｃ２，７１ｃ３，７１ｃ４の全体が、特許請求の範囲の第１側面に対応する。第１波長変換ロッド７１において、蛍光ＫＷは第１端面７１ａから射出される。また、第１実施形態と同様、第１波長変換ロッド７１は、三角柱などの他の多角柱状であってもよいし、円柱状であってもよい。第２波長変換ロッド５２は、第１実施形態と同一である。
【０１０８】
第１波長変換ロッド７１と第２波長変換ロッド５２とは、第１波長変換ロッド７１の側面７１ｃ１と第２波長変換ロッド５２の側面５２ｃ１とが対向する向きで、間隔をおいて配置されている。また、第１波長変換ロッド７１の第１端面７１ａ（光射出端面）と第２波長変換ロッド５２の第４端面５２ｂとが各波長変換ロッド７１，５２の長手方向の一端に配置され、第１波長変換ロッド７１の第２端面７１ｂと第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａ（光射出端面）とが各波長変換ロッド７１，５２の長手方向の他端に配置されている。
【０１０９】
光源３７は、各波長変換ロッド７１，５２の一つの側面に対向する位置に設けられている。なお、光源３７に加えて、各波長変換ロッド７１，５２の他の一つの側面に対向する位置に光源をさらに追加してもよい。
【０１１０】
光源３７は、基板３７１と、各波長変換ロッド７１，５２と対向する基板３７１の一面に実装された複数の発光ダイオード６３，６４（ＬＥＤ）と、を備えている。本実施形態では、光源が１２個のＬＥＤ６３，６４を備え、１２個のＬＥＤ６３，６４が６個ずつ２列に配列されている。なお、ＬＥＤ６３，６４の個数は特に限定されない。
【０１１１】
図６における右列の６個のＬＥＤ６３は、第１波長変換ロッド７１の長手方向に沿って配列されている。左列の６個のＬＥＤ６４は、第２波長変換ロッド５２の長手方向に沿って配列されている。以下、第１波長変換ロッド７１の長手方向に沿って配列されたＬＥＤ６３を第１ＬＥＤ６３（第１発光素子）と称し、第２波長変換ロッド５２の長手方向に沿って配列されたＬＥＤ６４を第２ＬＥＤ６４（第２発光素子）と称する。第１ＬＥＤ６３は、第１波長変換ロッド７１の側面に対向し、第２ＬＥＤ６４は、第２波長変換ロッド５２の側面に対向している。
【０１１２】
第１ＬＥＤ６３から射出された第１の励起光Ｅ１は、第１波長変換ロッド７１に入射した後、第１波長変換ロッド７１に含まれる第１蛍光体を励起させる励起光として機能する。一方、第２ＬＥＤ６４から射出された第２の励起光Ｅ２は、第２波長変換ロッド５２に入射した後、第２波長変換ロッド５２に含まれる第２蛍光体を励起させる励起光として機能する。
【０１１３】
そのため、第１ＬＥＤ６３と第２ＬＥＤ６４とは、第１蛍光体および第２蛍光体のそれぞれに最適化された互いに異なる波長帯の光を射出してもよいし、いずれの蛍光体に対しても共通に用いられる同じ波長帯の光を射出してもよい。第１の励起光Ｅ１および第２の励起光Ｅ２の波長帯は、例えば２００ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外波長帯である。ただし、各励起光Ｅ１，Ｅ２の波長帯は、例えば４００ｎｍ前後の紫色波長帯もしくは青色波長帯であってもよい。
【０１１４】
第１波長変換ロッド７１は、例えば希土類イオンをガラスに分散させた蛍光ガラス、ガラスや樹脂などのバインダーに青色蛍光体を分散させた材料から構成されている。具体的には、蛍光ガラスとして、ルミラス（商品名、住田光学ガラス社製）などが用いられる。青色蛍光体（第１蛍光体）としては、例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ（II）等が用いられる。第１波長変換ロッド７１は、第１の励起光Ｅ１を、第１波長帯を有する第１の蛍光ＫＢ（青色光）に変換する。第１波長帯は、例えば４５０〜４９５ｎｍの青色波長帯である。第１の蛍光ＫＢは、第１波長変換ロッド７１の第１端面７１ａから射出される。
【０１１５】
第２波長変換ロッド５２は、第１実施形態と同様、第２の励起光Ｅ２を、第２波長帯を有する第２の蛍光ＫＹに波長変換するセラミック蛍光体（第２蛍光体）から構成されている。第２波長帯は、例えば４９０〜７５０ｎｍの黄色波長帯である。第２波長変換ロッド５２は、単結晶蛍光体、蛍光ガラス、ガラスや樹脂等のバインダー中に多数の蛍光体粒子が分散された材料から構成されていてもよい。第２の蛍光ＫＹは、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａから射出される。
光源装置２３のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１１６】
本実施形態の光源装置２３においては、第１の蛍光ＫＢが青色光であり、第２の蛍光ＫＹが黄色光であり、第１の蛍光ＫＢの色と第２の蛍光ＫＹの色とは互いに異なる。したがって、第１の蛍光ＫＢの色が第１実施形態と異なるだけであって、各蛍光ＫＢ，ＫＹの進行経路については、第１実施形態と同様である。なお、第１波長変換ロッド７１で発せられた第１の蛍光ＫＢのうち、第２端面７１ｂに向かって進んだ第１の蛍光ＫＢは、プリズムミラー５５を経て第２波長変換ロッド５２に入射し、入射した第１の蛍光ＫＢのうちの少なくとも一部は、第２波長変換ロッド５２の励起光として機能する。
【０１１７】
第３実施形態においても、小型の光源装置２３を実現できる、エテンデューが小さい光源装置２３を実現できる、等の第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１８】
特に本実施形態の場合、第１波長変換ロッド７１において青色の第１の蛍光ＫＢが生成され、第２波長変換ロッド５２において黄色の第２の蛍光ＫＹが生成される。そのため、第１の蛍光ＫＢと第２の蛍光ＫＹとからなる白色の蛍光ＫＷが第１波長変換ロッド７１の第１端面７１ａから射出される。したがって、第１実施形態のように、白色光を得るための青色光源部を光源装置２３と別個に設ける必要がない。これにより、プロジェクター１１の照明光学系の更なる小型化が図れる。
【０１１９】
本実施形態の光源装置２３において、第１ＬＥＤ６３と第２ＬＥＤ６４との各々に供給する電力を調整し、第１の励起光Ｅ１の強度と第２の励起光Ｅ２の強度とを個別に制御することによって、第１の蛍光ＫＢおよび第２の蛍光ＫＹの各々の光量を制御してもよい。これにより、照明光ＷＬのホワイトバランスを調整することができる。また、第１波長変換ロッド７１と第２波長変換ロッド５２との長さもしくは幅を異ならせる、第１ＬＥＤ６３と第２ＬＥＤ６４との数を異ならせる、などの手段を採用することにより、光源装置２３の設計段階においてホワイトバランスを調整してもよい。
【０１２０】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図７を用いて説明する。
第４実施形態の光源装置は３本の波長変換ロッドを備えた点で第２実施形態と同様であり、各波長変換ロッドから得られる蛍光の色と光源の構成とが第２実施形態と異なる。そのため、光源装置の全体構成の説明は省略する。
図７は、光源装置２４の概略構成図である。
図７において、第１実施形態の図２および第２実施形態の図４と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１２１】
図７に示すように、光源装置２４は、第１波長変換ロッド７１（第１波長変換部）と、第２波長変換ロッド７２（第２波長変換部）と、第３波長変換ロッド７３（第３波長変換部）と、光源３８と、ミラー５４（反射部）と、導光部４２と、角度変換素子５６と、コリメーターレンズ５７と、を備えている。導光部４２は、第１プリズムミラー４３（第１導光部）と、第２プリズムミラー４４（第２導光部）と、を有する。
【０１２２】
第１波長変換ロッド７１は、互いに対向する第１端面７１ａおよび第２端面７１ｂと、第１端面７１ａおよび第２端面７１ｂに交差する４つの側面と、を有する。第２波長変換ロッド７２は、互いに対向する第３端面７２ａおよび第４端面７２ｂと、第３端面７２ａおよび第４端面７２ｂに交差する４つの側面と、を有する。第３波長変換ロッド７３は、互いに対向する第５端面７３ａおよび第６端面７３ｂと、第５端面７３ａおよび第６端面７３ｂに交差する４つの側面と、を有する。
【０１２３】
各波長変換ロッド７１，７２，７３の配置については、第２実施形態と同様である。すなわち、第１波長変換ロッド７１と第３波長変換ロッド７３とは、第１波長変換ロッド７１の側面７１ｃ１と第３波長変換ロッド７３の側面７３ｃ１とが対向するように、間隔をおいて配置されている。また、第３波長変換ロッド７３と第２波長変換ロッド７２とは、第３波長変換ロッド７３の側面７３ｃ２と第２波長変換ロッド７２の側面７２ｃ１とが対向するように、間隔をおいて配置されている。すなわち、３本の波長変換ロッド７１，７２，７３は、並列に配置されている。
【０１２４】
光源３８は、各波長変換ロッド７１，７２，７３の一つの側面に対向する位置に設けられている。なお、光源３８に加えて、各波長変換ロッド７１，７２，７３の他の一つの側面に対向する位置に光源をさらに追加してもよい。
【０１２５】
光源３８は、基板３８３と、第１波長変換ロッド７１、第２波長変換ロッド７２および第３波長変換ロッド７３と対向する基板３８３の一面に実装された複数のＬＥＤ８１，８２，８３を備えている。本実施形態では、光源３８が全部で１８個のＬＥＤ８１，８２，８３を備えているが、ＬＥＤ８１，８２，８３の個数は特に限定されない。各ＬＥＤ８１，８２，８３は、第１の励起光Ｅ１、第２の励起光Ｅ２および第３の励起光Ｅ３を射出する。
【０１２６】
複数のＬＥＤ８１，８２，８３は、第１波長変換ロッド７１の側面、第２波長変換ロッド７２の側面、および第３波長変換ロッド７３の側面のそれぞれに対向して設けられている。複数のＬＥＤ８１，８２，８３は、６個ずつ３列に配列されている。一部のＬＥＤ８１は、第１波長変換ロッド７１の長手方向に沿って配列され、他の一部のＬＥＤ８２は、第２波長変換ロッド７２の長手方向に沿って配列され、さらに他の一部のＬＥＤ８３は、第３波長変換ロッド７３の長手方向に沿って配列されている。以下、第１波長変換ロッド７１の長手方向に沿って配列されたＬＥＤを第１ＬＥＤ８１（第１発光素子）と称し、第２波長変換ロッド７２の長手方向に沿って配列されたＬＥＤを第２ＬＥＤ８２（第２発光素子）と称し、第３波長変換ロッド７３の長手方向に沿って配列されたＬＥＤを第３ＬＥＤ８３と称する。
【０１２７】
第１ＬＥＤ８１から、第１波長変換ロッド７１に含まれる第１蛍光体を励起させる第１の励起光Ｅ１が射出される。第２ＬＥＤ８２から、第２波長変換ロッド７２に含まれる第２蛍光体を励起させる第２の励起光Ｅ２が射出される。第３ＬＥＤ８３から、第３波長変換ロッド７３に含まれる第３蛍光体を励起させる第３の励起光Ｅ３が射出される。第１の励起光Ｅ１と第２の励起光Ｅ２と第３の励起光Ｅ３とは、励起させる蛍光体が互いに異なる。そのため、第１ＬＥＤ８１と第２ＬＥＤ８２と第３ＬＥＤ８３とは、各波長変換ロッド７１，７２，７３の蛍光体に対してそれぞれ最適化された互いに異なる波長帯の光を射出してもよいし、いずれの蛍光体に対しても励起光として共通に用いられる同じ波長帯の光を射出してもよい。
【０１２８】
本実施形態において、第１ＬＥＤ８１は、第１波長変換ロッド７１の側面に対向して設けられ、側面に向けて第１の励起光Ｅ１を射出する。第１の励起光Ｅ１の波長帯は、例えば２００ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外波長帯である。ただし、波長帯は、例えば４００ｎｍ前後の紫色波長帯であってもよい。
【０１２９】
第２ＬＥＤ８２は、第２波長変換ロッド７２の側面に対向して設けられ、側面に向けて第２の励起光Ｅ２を射出する。第２の励起光Ｅ２の波長帯は、例えば４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの青色波長帯である。ただし、波長帯は、例えば２００ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外波長帯、もしくは４００ｎｍ前後の紫色波長帯であってもよい。
【０１３０】
第３ＬＥＤ８３は、第３波長変換ロッド７３の側面に対向して設けられ、側面に向けて第３の励起光Ｅ３を射出する。第３の励起光Ｅ３の波長帯は、例えば４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの青色波長帯である。ただし、波長帯は、例えば２００ｎｍ〜３８０ｎｍの紫外波長帯、もしくは４００ｎｍ前後の紫色波長帯であってもよい。
【０１３１】
第１波長変換ロッド７１は、第１の励起光Ｅ１を第１波長帯の第１の蛍光ＫＢ（青色光）に変換する。第１波長帯は、例えば４５０〜４９５ｎｍの青色波長帯である。第１波長変換ロッド７１は、例えば希土類イオンをガラスに分散させた蛍光ガラス、ガラスや樹脂等のバインダーに青色蛍光体を分散させた材料などから構成されている。具体的には、蛍光ガラスとして、ルミラス（商品名、住田光学ガラス社製）等が用いられる。青色蛍光体（第１蛍光体）として、例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ（II）等が用いられる。
【０１３２】
第２波長変換ロッド７２は、第２の励起光Ｅ２を第２波長帯の第２の蛍光ＫＲ（赤色光）に変換する。第２波長帯は、例えば６００〜８００ｎｍの赤色波長帯である。第２波長変換ロッド７２は、赤色蛍光体（第２蛍光体）として、例えば賦活剤としてＰｒ、Ｅｕ、Ｃｒのいずれかが分散された（Ｙ１−ｘ，Ｇｄｘ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２からなるＹＡＧ系蛍光体（Ｐｒ：ＹＡＧ，Ｅｕ：ＹＡＧ，Ｃｒ：ＹＡＧのいずれか）を含んでいる。なお、賦活剤は、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｃｒから選ばれる一種が含まれていてもよいし、Ｐｒ、Ｅｕ、Ｃｒから選ばれる複数種が含まれた共賦活の賦活剤であってもよい。
【０１３３】
第３波長変換ロッド７３は、第３の励起光Ｅ３を第３波長帯の第３の蛍光ＫＧ（緑色光）に変換する。第２波長帯は、例えば５００〜５７０ｎｍの緑色波長帯である。第３波長変換ロッド７３は、緑色蛍光体（第３蛍光体）として、例えばＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋系蛍光体、Ｙ３Ｏ４：Ｅｕ２＋系蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋系蛍光体、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋系蛍光体、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ２＋系蛍光体等の蛍光体材料を含んでいる。
光源装置２４のその他の構成は、第２実施形態と同様である。
【０１３４】
本実施形態の光源装置２４においては、第１の蛍光ＫＢが有する第１波長帯は青色波長帯であり、第２の蛍光ＫＲが有する第２波長帯は赤色波長帯であり、第３の蛍光ＫＧが有する第３波長帯は緑色波長帯である。このように、第１の蛍光ＫＢの色と第２の蛍光ＫＲの色と第３の蛍光ＫＧの色とは、互いに異なる。本実施形態では、各蛍光ＫＢ，ＫＲ，ＫＧの色が第２実施形態と異なるだけであって、各蛍光ＫＢ，ＫＲ，ＫＧの進行経路については、第２実施形態と同様である。
【０１３５】
第４実施形態においても、小型の光源装置２４を実現できる、エテンデューが小さい光源装置２４を実現できる、等の第１実施形態と同様の効果が得られる。また、光源装置２４とは別個に青色光源部を設ける必要がなく、照明光学系の更なる小型化が図れる、等の第３実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３６】
本実施形態の光源装置２４において、第１ＬＥＤ８１、第２ＬＥＤ８２および第３ＬＥＤ８３のそれぞれに供給する電力を調整し、第１の励起光Ｅ１の強度、第２の励起光Ｅ２の強度および第３の励起光Ｅ３の強度を個別に制御することにより、第１の蛍光ＫＢ、第２の蛍光ＫＲおよび第３の蛍光ＫＧの各々の光量を制御してもよい。これにより、照明光ＷＬのホワイトバランスを調整することができる。また、第１波長変換ロッド７１、第２波長変換ロッド７２および第３波長変換ロッド７３の長さもしくは幅を異ならせる、第１ＬＥＤ８１、第２ＬＥＤ８２および第３ＬＥＤ８３の数を異ならせるなどの手段を採用することにより、光源装置２４の設計段階においてホワイトバランスを調整してもよい。
【０１３７】
本実施形態の場合、第２波長変換ロッド７２で発せられた第２の蛍光ＫＲ（赤色光）が第３波長変換ロッド７３に入射し、第３波長変換ロッド７３で発せられた第３の蛍光ＫＧ（緑色光）が第２の蛍光とともに第１波長変換ロッド７１に入射し、第１波長変換ロッド７１で発せられた第１の蛍光ＫＢ（青色光）が第３の蛍光ＫＧ（緑色光）および第２の蛍光ＫＲ（赤色光）とともに第１波長変換ロッド７１から射出される。このように、相対的に波長の長い蛍光が相対的に波長の短い蛍光を発する波長変換ロッドに入射する構成となっているため、一つの波長変換ロッドで発せられた蛍光が次段の波長変換ロッドに入射した際に励起光として消費されることがない。その結果、本実施形態の光源装置２４によれば、ホワイトバランスを維持することができる。
【０１３８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば上記実施形態の導光部に代えて、以下に示す導光部が用いられてもよい。
【０１３９】
図８は、第１変形例の導光部の概略構成図である。
図８に示すように、第１変形例の導光部６７は、プリズムミラー５５と、ガラスブロック５８と、を有する。具体的に、導光部６７は、第１反射面５５ｆ１を備えた三角柱状の第１プリズム５５１と、第２反射面５５ｆ２を備えた三角柱状の第２プリズム５５２と、四角柱状のガラスブロック５８と、を備えている。ガラスブロック５８は、第１プリズム５５１と第２プリズム５５２との間に設けられている。
【０１４０】
ガラスブロック５８の複数の面のうち、第１面５８ａは第１プリズム５５１に接し、第１面５８ａと対向する第２面５８ｂは第２プリズム５５２に接している。第１面５８ａおよび第２面５８ｂに交差する第３面５８ｃおよび第４面５８ｄには、反射膜５９がそれぞれ設けられている。つまり、ガラスブロック５８は、内部で光を導光させる機能を有する。
【０１４１】
図９は、第１実施形態の導光部の問題点を説明するための図である。
図９に示すように、第１実施形態のプリズムミラー５５においては、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａから４５°の射出角で射出された蛍光ＫＹは、第２反射面５５ｆ２に垂直に入射する。したがって、蛍光ＫＹは、第２反射面５５ｆ２で反射して、光路が入射した向きと逆向きに折り返され、第２波長変換ロッド５２に戻ってしまう。このように、第２波長変換ロッド５２に戻る蛍光ＫＹが損失となり、光利用効率が低下するおそれがある。
【０１４２】
これに対し、図８に示すように、第１変形例の導光部６７において、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａから４５°の射出角で射出された蛍光ＫＹは、ガラスブロック５８の第３面５８ｃに４５°の入射角で垂直に入射する。その後、蛍光ＫＹは、反射膜５９で反射し、第２端面５１ｂから第１波長変換ロッド５１に入射する。このように、第１変形例の導光部６７によれば、上記のような角度で射出された蛍光ＫＹが第２波長変換ロッド５２に戻りにくく、第１波長変換ロッド５１に入射しやすくなり、光利用効率を高めることができる。
【０１４３】
図１０は、第２変形例の導光部４６の概略構成図である。
図１０に示すように、第２変形例の導光部４６は、円柱を、円柱の中心軸を含む平面で半分に分割した形状を有する導光体で構成されている。導光部４６の光入出射端面４６ａｂは、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａと第１波長変換ロッド５１の第２端面５１ｂとに対向している。また、導光部４６の反射面４６ｆは、第２波長変換ロッド５２から射出された第２の蛍光ＫＹを反射させる。すなわち、変形例の導光部４６は、第２波長変換ロッド５２の第３端面５２ａおよび第１波長変換ロッド５１の第２端面５１ｂに対向して設けられた反射面４６ｆを有する。このような導光部４６であっても、第２波長変換ロッド５２から射出された第２の蛍光ＫＹを第１波長変換ロッド５１に導くことができる。
【０１４４】
また、上記実施形態では、第２波長変換ロッドが黄色の蛍光を射出する蛍光体を含んでいる例を挙げたが、第２波長変換ロッドが緑色の蛍光を射出する蛍光体と赤色の蛍光を射出する蛍光体とからなる２種類の蛍光体を含んでいてもよい。その場合には、２種類の蛍光体は、第２波長変換ロッドの内部に均等に混在していてもよいし、領域を分けて偏在していてもよい。
【０１４５】
また、各波長変換ロッドで発せられる蛍光の色が互いに異なる第３実施形態において、第１の蛍光が有する第１波長帯は緑色波長帯であり、第２の蛍光が有する第２波長帯は赤色波長帯であってもよい。この構成によれば、黄色の蛍光が得られる光源装置を実現することができる。したがって、青色光源部とともに白色光を生成する第１実施形態のプロジェクターの照明装置に適用が可能である。
【０１４６】
また、上記の各実施形態において、第１波長変換ロッドの第１端面に、第１の励起光を反射させ、第１の蛍光および第２の蛍光を透過させるダイクロイックミラーが設けられていてもよい。また、第２波長変換ロッドの第３端面に、第２の励起光を反射させ、第２の蛍光を透過させるダイクロイックミラーが設けられていてもよい。第４実施形態においては、第３波長変換ロッドの第５端面に、第３の励起光を反射させ、第３の蛍光を透過させるダイクロイックミラーが設けられていてもよい。これらの構成によれば、各波長変換ロッドにおける波長変換効率を高めることができる。また、各波長変換ロッドの側面に、励起光を透過させ、蛍光を反射させるダイクロイックミラーが設けられていてもよい。
【０１４７】
また、光源装置を構成する各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な構成については、上記実施形態に限定されることなく、適宜変更が可能である。
【０１４８】
上記実施形態においては、透過型の液晶プロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型の液晶プロジェクターにも適用することも可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過する形態であることを意味する。「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射する形態であることを意味する。
【０１４９】
上記実施形態において、３つの液晶パネルを用いたプロジェクターの例を挙げたが、本発明は、１つの液晶ライトバルブのみを用いたプロジェクター、４つ以上の液晶ライトバルブを用いたプロジェクターにも適用可能である。
【０１５０】
上記実施形態では、本発明による光源装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限定されない。本発明による光源装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１５１】
１，１１…プロジェクター、２，２２，２３，２４…光源装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投射光学装置、３５，３６，３７，３８…光源、４２，４６，６７…導光部、４３…第１プリズムミラー（第１導光部）、４３ｆ１，５５ｆ１…第１反射面、４４…第２プリズムミラー（第２導光部）、４４ｆ２，５５ｆ２…第２反射面、４６ｆ，５５ｆ…反射面、５１，７１…第１波長変換ロッド（第１波長変換部）、５１ａ，７１ａ…第１端面、５１ｂ，７１ｂ…第２端面、５２，７２…第２波長変換ロッド（第２波長変換部）、５２ａ，７２ａ…第３端面、５２ｂ，７２ｂ…第４端面、５３，７３…第３波長変換ロッド（第３波長変換部）、５３ａ，７３ａ…第５端面、５３ｂ，７３ｂ…第６端面、５４…ミラー（反射部）、５５…プリズムミラー（導光部）、６１…ＬＥＤ、６３，８１…第１ＬＥＤ（第１発光素子）、６４，８２…第２ＬＥＤ（第２発光素子）、Ｅ１…第１の励起光、Ｅ２…第２の励起光、ＫＢ，ＫＹ１…第１の蛍光、ＫＲ，ＫＹ２…第２の蛍光、ＫＧ，ＫＹ３…第３の蛍光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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