(57)【要約】【課題】励起光とは異なる波長の光を発光させる蛍光体の簡略化を図りながら、一つの光源により複数の波長の異なる光を生成できる照明装置、投射装置および照明方法を提供すること。【解決手段】光透過制御ホイール１５を回転制御させて、励起光を反射させ、蛍光を透過させる第１のダイクロイックフィルター１５ａと、励起光を透過させる第２のダイクロイックフィルター１５ｂとを、励起光の光路中に時間的に交互に配置する。励起光の光路中に第１のダイクロイックフィルター１５ａが位置したとき、この第１のダイクロイックフィルター１５ａで励起光を反射させ、その反射光路中に配置された波長変換部材１４から、励起光と異なる波長の蛍光を生じさせる。【選択図】  図２
2014077980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を発光する励起光源と、
前記励起光により励起されて前記励起光と異なる波長の蛍光を生じさせる波長変換部材と、を備える照明装置において、
前記励起光または前記蛍光の一方の波長領域を反射させ他方の波長領域を透過させる第１フィルターおよび前記第１フィルターで反射させる波長領域を透過させるかまたは前記第１フィルターで透過させる波長領域の光を反射させる第２フィルターが前記励起光の光路中に時間的に交互に配置される光路分岐部材を備え、
前記波長変換部材は、前記励起光の反射光路中または透過光路中に配置されたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記励起光の光出射光路と、前記蛍光の光出射光路とを合流させる光路合流素子を、さらに備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の照明装置において、
前記波長変換部材から生じた前記蛍光を、前記光路分岐部材に向けて出射させる光学素子を、前記波長変換部材と前記光路分岐部材との間に設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記励起光源は、青色の波長領域の青色光を前記励起光として発光し、前記波長変換部材には、前記青色光に励起されて緑色を含む光を前記蛍光として生じさせる蛍光体が設けられ、
前記光路分岐部材の前記第１フィルターは、前記青色光を反射させて前記蛍光を透過させ、前記第２フィルターは、前記青色光を透過させるように構成され、
前記波長変換部材は、前記青色光を反射させる前記第１フィルターの前記反射光路中に配置されたことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記励起光源は、青色の波長領域の青色光を前記励起光として発光し、前記波長変換部材には、前記青色光に励起されて緑色を含む光を前記蛍光として生じさせる蛍光体が設けられ、
前記光路分岐部材は、前記第１フィルターで前記青色光を透過させて前記蛍光を反射させ、前記第２フィルターで前記青色光を反射させるように構成され、
前記波長変換部材は、前記青色光を透過させる前記第１フィルターの前記透過光路中に配置されたことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の照明装置において、
前記第１フィルターは、前記蛍光の所定の波長領域の光をそれぞれ透過させる少なくとも２以上の領域に分割されていることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項４または５に記載の照明装置において、
前記第１フィルターは、少なくとも前記蛍光の緑色を含む光を透過させる領域と、赤色を含む光を透過させる領域とに分割されていることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記励起光源からの前記青色光に励起されて、前記波長変換部材から生じる前記蛍光とは異なる第２の蛍光を生じさせる第２の蛍光体が設けられた第２の波長変換部材と、前記光路分岐部材の第２フィルターを透過した前記青色光を前記第２の波長変換部材に向けて反射させ、且つ前記第２の波長変換部材からの前記第２の蛍光を透過させる第３フィルターを少なくとも有する第２の光路分岐部材と、を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記励起光と異なる波長の光を発光する第２の光源を、さらに備え、
前記励起光源を点灯させている間の少なくとも一定期間、前記第２の光源を消灯させて、前記励起光または前記波長変換部材から生じた前記蛍光を光出射光路に出射させ、
前記励起光源を消灯させている間の少なくとも一定期間、前記第２の光源を点灯させ、該第２の光源からの前記光を前記光出射光路に出射させることを特徴とした照明装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の照明装置において、
前記励起光の光路中で、前記第１フィルターと前記第２フィルターとが切り替わるときに、前記励起光源を消灯させ、且つ前記第２の光源を点灯させることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の照明装置において、
前記励起光の光路中で、前記第１フィルターと前記第２フィルターとが切り替わるときに、前記励起光源を点灯させると共に、前記第２の光源を点灯させることを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記励起光源は紫外線を前記励起光として発光し、前記波長変換部材として、前記紫外線により励起されて前記紫外線と異なる波長の第１の蛍光を生じさせる第１の蛍光体が設けられた第１の波長変換部材と、前記紫外線により励起されて前記紫外線および前記第１の蛍光と異なる波長の第２の蛍光を生じさせる第２の蛍光体が設けられた第２の波長変換部材と、を備えると共に、前記光路分岐部材として、前記第１の波長変換部材に向けて前記紫外線を反射させ、且つ前記第１の波長変換部材からの前記第１の蛍光を透過させる第１フィルターおよび前記紫外線を透過させる第２フィルターが前記紫外線の前記光路中に時間的に交互に配置される第１の光路分岐部材と、前記第１の光路分岐部材の前記第２フィルターを透過した前記紫外線を前記第２の波長変換部材に向けて反射させ、且つ前記第２の波長変換部材からの前記第２の蛍光を透過させる第２の光路分岐部材と、を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の照明装置において、
前記第２の光路分岐部材は、前記紫外線を透過させる第３フィルターおよび前記紫外線を反射させる第４フィルターを有し、前記第３フィルターおよび前記第４フィルターが、前記第１の光路分岐部材の前記第２フィルターを透過した前記紫外線の前記光路中に時間的に交互に配置され、
前記第２の光路分岐部材の前記第３フィルターを透過した前記紫外線の前記光路中に、前記紫外線により励起されて前記紫外線および第１の蛍光並びに前記第２の蛍光と異なる波長の第３の蛍光を生じさせる第３の蛍光体が設けられた第３の波長変換部材を、さらに備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記励起光源から発光する前記励起光を、前記光路分岐部材上で集光させる集光素子を、前記励起光源と前記光路分岐部材との間に設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記波長変換部材から生じた前記蛍光を、前記光路分岐部材上で集光させる集光素子を、前記波長変換部材と前記光路分岐部材との間に設けたことを特徴とする照明装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の照明装置で得られた光が照射される画像生成装置と、該画像生成装置で光変調された画像情報を投射する投射レンズと、を備える投射装置。
【請求項１７】
励起光源から発光される励起光と、前記励起光により励起されて波長変換部材から生じた前記励起光と異なる波長の蛍光とを、被照明部に照射する照明方法において、
前記励起光または前記蛍光の一方の波長領域を反射させ他方の波長領域を透過させる第１フィルターおよび前記第１フィルターで反射させる波長領域を透過させるかまたは前記第１フィルターで透過させる波長領域の光を反射させる第２フィルターを、前記励起光の光路中に時間的に交互に配置させ、
前記励起光の反射光路中または透過光路中に配置された前記波長変換部材に、前記励起光を照射して、前記励起光と異なる波長の前記蛍光を生じさせることを特徴とする照明方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の照明方法において、
前記励起光源は、青色の波長領域の青色光を前記励起光として発光させ、前記波長変換部材は、前記青色光により励起されて緑色を含む蛍光を生じさせ、前記励起光源とは異なる第２の光源から、赤色の波長領域の赤色光を発光させ、
前記励起光源を点灯させている間の少なくとも一定期間、前記第２の光源を消灯して、前記青色光または前記波長変換部材から生じた緑色を含む前記蛍光を光出射光路に出射させ、
前記励起光源を消灯させている間の少なくとも一定期間、前記第２の光源を点灯させ、該第２の光源からの前記赤色光を前記光出射光路に出射させることを特徴とした照明方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カラー用の光を発光させる波長変換部材が設けられた照明装置、投射装置および照明方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面のディスプレイ装置が急速に普及してきており、それらを用いた会議やプレゼンテーション、研修などが一般的になってきている。
【０００３】
ディスプレイとしては液晶やプラズマなど様々なものがあり、場所の広さや参加人数などによって適当なものが選択されているが、なかでもスクリーン等の投影面に画像を投影して拡大表示することができる投影装置（以後「プロジェクター」と呼ぶ）は比較的安価で可搬性にも優れているため（即ち小型軽量で持ち運びやすいため）、最も広く普及している大画面ディスプレイと言える。
【０００４】
そのような背景の中で、最近ではコミュニケーションの必要な場面や状況が益々増えてきており、例えばオフィスにおいても小さな会議室や、パーテイション等で仕切られた打合せスペースが数多く設けられ、プロジェクターを使った会議や打合せなどが頻繁に行われるようになった。
【０００５】
更には、会議室等が空いていなくても、例えば通路などの空きスペースを利用してそこの壁などにプロジェクターで情報を投射表示しながら打合せをしたい、などといった急な要求シーンも頻繁に見られるようになった。
【０００６】
このようなプロジェクターにおいて、従来は例えば超高圧水銀ランプなど高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であった。しかし、近年、光源として赤、緑、青の発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ等の固体発光素子を用いるための開発がなされており、多くの提案がなされている。
【０００７】
例えば、特許文献１（特開２０１０−２１７５６６公報）には、Ｒ（赤色）用発光装置、Ｇ（緑色）用発光装置、およびＢ（青色）用発光装置の３つ発光装置が設けられた光源装置が提案されている。このＲ用発光装置はＲ（赤色）の蛍光体およびこれを励起させるＲ用光源を備え、Ｇ用光源はＧ（緑色）の蛍光体およびこれを励起させるＧ用光源を備え、Ｂ用発光装置はＢ（青色）の蛍光体およびこれを励起させるＢ用光源を備えている。
【０００８】
また、複数の光源を用いずにＢ，Ｇ，Ｒの光を発生可能とする光源装置も考えられている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２（特開２００４−３４１１０５号公報）には、紫外光を出射する固体光源と、この紫外光を蛍光体により可視光に変換する光変換部材を備える光源装置についての提案がなされていると共に、この光源装置を用いたプロジェクターについての提案がなされている。この光変換部材には、透明円盤（透明基材）と、周方向に３つに分割するように透明円盤に設けられたＲ，Ｇ，Ｂ３つの蛍光体領域（赤用蛍光体層の領域、緑用蛍光体層の領域、青用蛍光体層の領域）とを備えた蛍光体ホイールが用いられている。そして、この光源装置では、蛍光体ホイールをモータにより回転させ、光源からの紫外光をＲ，Ｇ，Ｂ３つの蛍光体領域に透明円盤の回転に伴い順次入射させて、一定時間毎にＲ，Ｇ，Ｂ３つの蛍光体領域からＲ，Ｇ，Ｂの可視蛍光を順次発生させるようにしている。しかも、この光源装置を有するプロジェクターでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像をマイクロディスプレイで一定時間毎に順次形成する一方で、上述した光源装置によりＲ，Ｇ，Ｂの３つの可視光を順次に発生させている。このように順次発生するＲ，Ｇ，Ｂの３つの可視光を、一定時間毎にマイクロディスプレイに順次形成されるＲ，Ｇ，Ｂの画像に順次照射し、このマイクロディスプレイで形成した各色の画像を順次拡大投射するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、この光源装置（照明システム）では、紫外線の固体光源が一種のみであるが、蛍光体ホイールの蛍光体領域（蛍光体層）が３個のセグメント（赤用蛍光体層の領域、緑用蛍光体層の領域、青用蛍光体層の領域）に分かれている。そのためので、蛍光体ホイールの構造が複雑となる。
【００１０】
そこで本発明は、励起光とは異なる波長の光を発光させる蛍光体の簡略化を図りながら、一つの光源により複数の波長の異なる光を生成できる照明装置、投射装置および照明方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、この発明の照明装置は、励起光を発光する励起光源と、励起光により励起されて励起光と異なる波長の蛍光を生じさせる波長変換部材と、を備える照明装置において、励起光または蛍光の一方の波長領域を反射させ他方の波長領域を透過させる第１フィルターおよび第１フィルターで反射させる波長領域を透過させるかまたは第１フィルターで透過させる波長領域の光を反射させる第２フィルターが励起光の光路中に時間的に交互に配置される光路分岐部材を備え、波長変換部材は、励起光の反射光路中または透過光路中に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このような照明装置、投射装置および照明方法によれば、励起光とは異なる波長の光を発光させる蛍光体の簡略化を図りながら、一つの光源により複数の波長の異なる光を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１に係る照明装置を用いた投射装置（プロジェクター）の光学図である。
【図２】実施例１の照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は図１の光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図、（ｂ）は図１の照明装置の発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図である。
【図３】図１の照明装置の作用を説明するための説明図であり、（ａ）は緑色光の光出射経路を示す光学図、（ｂ）は青色光の光出射経路を示す光学図、（ｃ）は赤色光の出射経路を示す光学図である。
【図４】本発明の実施例２に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例２の照明装置の光学図、（ｂ）は（ａ）の光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図である。
【図５】本発明の実施例３に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ），（ｂ）は光透過制御ホイールの作用を説明するための説明図、（ｃ）は実施例３の照明装置の発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図である。
【図６】本発明の実施例３の変形例１および実施例４に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例３の変形例１の照明装置の発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図、（ｂ）は実施例４の照明装置の発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図である。
【図７】本発明の実施例５に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例５の照明装置の光学図、（ｂ），（ｃ）は（ａ）の２つの光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図、（ｄ）は実施例５の照明装置の色生成の一例を示すシーケンスの説明図である。
【図８Ａ】本発明の実施例６に係る照明装置を備える投射装置（プロジェクター）の光学図である。
【図８Ｂ】図８Ａの光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図である。
【図９】本発明の実施例７に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例７の照明装置の光学図、（ｂ）は（ａ）の光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図である。
【図１０】本発明の実施例８に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例８の照明装置の光学図、（ｂ），（ｃ）は（ａ）の２つの光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図である。
【図１１】本発明の実施例９に係る照明装置の説明図であり、（ａ）は赤色光または緑色光の光出射光路を示す光学図、（ｂ）は青色光の光出射光路を示す光学図である。
【図１２】図１１の照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図、（ｂ）は発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図である。
【図１３】本発明の実施例１０に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は赤色光または緑色光の光出射光路を示す光学図、（ｂ）は光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図である。
【図１４】本発明の実施例１１に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例１１の照明装置の光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図、（ｂ）は実施例１１の照明装置の発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図である。
【図１５】本発明の実施例１２に係る照明装置を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例１２の照明装置の光学図、（ｂ）は実施例１２の光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向であって励起光の入射方向から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る照明装置およびこの照明装置を用いた投射装置（プロジェクター）の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
［構成］
図１は本発明の実施例１に係る照明装置を用いた投射装置（プロジェクター）の光学系を説明するための光学図、図２（ａ）は図１の光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向から見た平面図である。
＜投射装置の概略構成＞
この図１において、１はパソコン等の情報処理装置の画像情報生成部、２は画像情報生成部１で生成される画像情報（画像データ）に基づいて画像を図示しないスクリーン等の表示画面に拡大して投射表示させる投射装置である。
【００１５】
この画像情報生成部１で生成される画像情報（画像データ）は、例えばカラー画像の動画又は制止画等であるので、画像情報がカラー画像の場合にはＧ（緑色），Ｒ（赤色），Ｂ（青色）の画像情報を有している。
【００１６】
この投射装置２は、図１に示したように、画像情報生成部１から入力される画像情報に基づいて各部を制御させる制御回路（制御手段としての制御部）３と、この画像情報に基づき制御回路３により駆動制御されてＧ（緑色），Ｒ（赤色），Ｂ（青色）の可視光を順次一定時間毎に出射させる照明装置４とを有する。
【００１７】
また、投射装置２は、図１に示したように、画像情報に基づいて画像情報のＲ，Ｇ，Ｂに対応するモノクロの画像を一定時間毎に順次形成させる画像形成素子５と、照明装置４からのＧ，Ｒ，Ｂ用の光を画像形成素子５に順次導く照明光案内光学系（リレー光学系）６と、画像形成素子５から順次出射されるＧ，Ｒ，Ｂの各色の画像光をスクリーン等の画像表示面（図示せず）に投影する投射レンズ（投射光学系）７とを有する。
本実施例では、画像形成素子５にＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）が用いられているが、画像形成素子５に液晶等を用いることもできる。
【００１８】
＜制御回路３＞
この制御回路３は、図１に示したように、画像情報生成部１からの画像情報（画像データ）が入力されるインターフェース３ａと、インターフェース３ａを介してカラー画像の画像情報のＧ（緑色）画像情報（Ｇ画像データ）、Ｒ（赤色）画像情報（Ｒ画像データ）、Ｂ（青色）画像情報（Ｂ画像データ）をフレーム毎に構築する画像処理部（画像処理回路）３ｂと、を有する。また、制御回路３は、画像処理部３ｂで構築されたＧ画像情報（Ｇ画像データ）、Ｒ画像情報（Ｒ画像データ）、Ｂ画像情報（Ｂ画像データ）に基づいて照明装置４および画像形成素子５を駆動制御する駆動制御部（駆動制御回路）３ｃを有する。
この駆動制御部３ｃは、画像情報生成部１から入力されるカラー画像のＧ画像情報、Ｒ画像情報、Ｂ画像情報に基づいて画像形成素子５を駆動制御することにより、Ｇ画像情報、Ｒ画像情報、Ｂ画像情報に対応するモノクロの画像をこの順に一定時間毎に画像形成素子５に形成させるようになっている。
【００１９】
＜照明装置４＞
この駆動制御部３ｃにより駆動制御される照明装置４は、図１、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示した固体光源（励起光源）１０，１１を有する（後述する補足説明の光源と固体光源との関係を参照）。この固体光源１０，１１には半導体レーザ（以下、「ＬＤ」と呼ぶ）やＬＥＤ等の固体光源が用いられている。本実施例では、固体光源１０として、青色光源（青光源）、具体的には、青色の波長領域の励起光（青色光）を発光するＬＤ又はＬＥＤが用いられ、固体光源１１として、赤色光源（赤光源）、具体的には、赤色の波長領域の光（赤色光）を発光するＬＤ又はＬＥＤが用いられている。ここで、固体光源１０からの青色光の光軸をＯＢとすると共に固体光源１１からの赤色光の光軸をＯＲとすると、固体光源１０，１１は光軸ＯＢ，ＯＲが直交する位置に配置されている。
【００２０】
尚、固体光源１０には青色の波長領域の光を発光する青色ＬＤが好適であり、固体光源１１には赤色の波長領域の光を発光する赤色ＬＤが好適である。従って、以下の説明では、固体光源１０として青色光を発するＬＤ光源を想定し、固体光源１１として赤色光を発するＬＤ光源を想定して説明する。
また、固体光源１０が発光する青色光の波長領域としては、４００ｎｍ〜４６０ｎｍまたはこの範囲を含むものが好ましく、固体光源１１が発光する赤色光の波長領域としては、６２０ｎｍ〜７５０ｎｍまたはこの範囲を含むものが好ましいが、本願が必ずしもこれに限定されることはない。
【００２１】
また、照明装置４は、図１、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示したように、赤色の波長領域の光を透過させ、青色の波長領域の光を反射させるダイクロイックミラーＤＭ１と、赤色の波長領域の光および青色の波長領域の光を透過させ、緑色の波長領域の光を反射させるダイクロイックミラーＤＭ２を有する。
【００２２】
このダイクロイックミラーＤＭ１は、光軸ＯＢ，ＯＲの交点に光軸ＯＢ，ＯＲに対して４５度傾斜して配置されている。このような配置により、ダイクロイックミラーＤＭ１は、図３（ｂ）に示したように固体光源１０からの青色光ＢＬを、光軸ＯＢに対して垂直（直角）な方向に反射させる。また、図３（ｃ）に示したようにダイクロイックミラーＤＭ１は、固体光源１１からの赤色光ＲＬを、青色光ＢＬの反射方向に透過させる。
そして、ダイクロイックミラーＤＭ２は、ダイクロイックミラーＤＭ１で反射した青色光ＢＬおよびダイクロイックミラーＤＭ１を透過する赤色光ＲＬの光路中に配置されている。このダイクロイックミラーＤＭ２を透過した青色光ＢＬおよび赤色光ＲＬは、照明光案内光学系６に入射するよう構成されている。このダイクロイックミラーＤＭ２と照明光案内光学系６との間の光路が、照明装置４の光出射光路Ｏｐｔとなっている。つまり、ダイクロイックミラーＤＭ１とダイクロイックミラーＤＭ２とで、励起光である青色光ＢＬと、後述の緑色蛍光ＧＬと、赤色光ＲＬとを、光出射光路Ｏｐｔに合流させる光路合流素子を構成している。
【００２３】
更に、照明装置４は、固体光源１０から出射する青色の光を平行光束である青色光ＢＬにするカップリングレンズ１２（ＣＬ１）と、図３（ｃ）のように固体光源１１から出射する赤色光を平行光束である赤色光ＲＬにするカップリングレンズ１３（ＣＬ３）を、集光素子として有する。
【００２４】
尚、固体光源１０に用いられるＬＤは、ある角度で発散する青色光ＢＬを発光する発光部を有しているので、この固体光源１０の発光部から発散する青色光ＢＬをカップリングレンズ１２（ＣＬ１）で平行光として取り出すようにしている。
【００２５】
同様に、固体光源１１に用いられるＬＤは、ある角度で発散する赤色光ＲＬを発光する発光部を有しているので、固体光源１１の発光部から発散する赤色光ＲＬをカップリングレンズ１３（ＣＬ３）で平行光として取り出すようにしている。
【００２６】
また、照明装置４は、青色光ＢＬにより励起されて蛍光を発光する波長変換部材（蛍光体）１４を有する。この波長変換部材１４は、青色光ＢＬを励起光として、少なくとも緑色の波長領域を含む蛍光を生じる蛍光体が用いられる。具体的には緑色や、黄色の蛍光体、緑色と赤色とを含む蛍光体が好適である。たとえば、緑色の場合は、ＹＡＧ系の緑や、黄緑色の発色を持つ蛍光体、サイアロン系の緑などが好適である。なお、射出光として緑色光を生成する場合は、少なくとも緑色の蛍光を生じる蛍光体を用いるのが好ましい。例えば、緑色または黄色蛍光を生じる蛍光体や、緑色と赤色とを少なくとも含む蛍光を生じる蛍光体を用いることができる。このように緑色の波長領域以外の波長領域を含む蛍光を生じさせることで、緑色光を選択する際の緑色の色味の自由度を高めることができる。
緑色蛍光の波長領域としては、具体的には、例えば、５００ｎｍ〜６００ｎｍまたはこの範囲を含むものが好ましく、黄色蛍光の波長領域としては、５００ｎｍ〜７５０ｎｍまたはこの範囲を含むものが好ましい。
以下、波長変換部材１４として緑色または黄色蛍光体を用いた実施例を説明する。
【００２７】
この波長変換部材１４は、円盤状に形成されていて、駆動モータ１４ｍにより回転駆動されるようになっている。この駆動モータ１４ｍは、駆動制御部３ｃにより回転駆動制御される。この場合、波長変換部材１４は、一定速度で回転制御するようにしても良い。要は、波長変換部材１４に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却可能に、波長変換部材１４を回転させて青色の励起光の入射位置を変えることができれば良い。
【００２８】
更に、照明装置４は、固体光源１０とダイクロイックミラーＤＭ１との間に位置させて、励起光ＢＬの光路途中に配置された光透過制御ホイール（光路分岐部材）１５と、波長変換部材１４と光透過制御ホイール１５との間に配置された集光素子であるカップリングレンズ１６（ＣＬ２）を有する。
【００２９】
このカップリングレンズ１６（ＣＬ２）は、図２（ａ）の光透過制御ホイール１５の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａで図１、図３（ａ）のように波長変換部材１４側に反射された青色光（励起光）ＢＬを、緑色または黄色蛍光を励起させる励起光として収束させて波長変換部材１４に入射させる。また、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）は、この青色光ＢＬにより励起されて波長変換部材１４から生じて発散する緑色または黄色蛍光を平行光束の蛍光にして、光透過制御ホイール１５に向かわせ、光透過制御ホイール１５に入射させる。後で詳述する図２（ａ）の光透過制御ホイール１５の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａは、この緑色蛍光または黄色蛍光中の緑色蛍光を選択して透過させる。このように、光透過制御ホイール１５の蛍光体から生じた緑色または黄色蛍光から、特定の波長領域の緑色蛍光を選択して透過させることで、緑色の色味を自在に調整することができる。
【００３０】
また、照明装置４は、図１、図３（ａ）のように光透過制御ホイール１５を透過した緑色蛍光である緑色光ＧＬを、垂直（直角）にダイクロイックミラーＤＭ２側に反射させるミラーＭ１を有する。ＯＧは緑色光ＧＬの光軸である。このミラーＭ１とダイクロイックミラーＤＭ２とで、緑色光ＧＬを光出射光路Ｏｐｔに合流させる光路合流素子を構成している。
【００３１】
この光路分岐部材としての光透過制御ホイール１５は、駆動制御部３ｃに駆動制御される駆動モータ１５ｍにより回転中心Ｏを中心に回転駆動されるようになっている。この駆動モータ１５ｍは、駆動制御部３ｃにより駆動制御されるようになっている。
【００３２】
光透過制御ホイール１５は、これを図１の青色光ＢＬの入射側から盤面に垂直な方向から見たとき、図２（ａ）に示したように円形に形成されている。しかも、光透過制御ホイール１５は、図２（ａ）に示したように、周方向に２つのダイクロイックフィルター、即ち、青色光を反射し緑色光を選択して透過する第１フィルターとしての第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと、青色光のみを透過する第２フィルターとしての第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂと、を有する。この第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂを周方向に２等分に分割して、エリア（領域２−１）１５ｂ１、エリア（領域２−２）１５ｂ２とする。
【００３３】
この第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａは、光透過制御ホイール１５の３６０度の円周のうち、例えば１２０度以上［図２（ａ）では１２０度よりやや大きい角度］のエリアに設けられていて、青色光を反射し緑色光を選択して透過するようになっている。また、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂは、光透過制御ホイール１５の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａが設けられた以外の部分［図２（ａ）では２４０度より僅かに小さい角度］のエリアに設けられていて、青色光を透過するようになっている。
【００３４】
この光透過制御ホイール１５は、固体光源１０からの励起光（青色光ＢＬ）の光路中に光軸ＯＢに対して４５度傾斜して配置されている。また、光透過制御ホイール１５は、駆動モータ１５ｍによる回転駆動により、青色光ＢＬの光路中に、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとを時間的に交互に配置する。そして、固体光源（ＬＤ光源）１０からの青色光ＢＬは、光透過制御ホイール１５の回転に伴い第１のダイクロイックフィルター１５ａが青色光ＢＬの光路中に移動（位置）したとき、青色の光ＢＬは、図２（ａ）の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａで図１、図３（ａ）のように波長変換部材（緑色または黄色蛍光体）１４側に垂直（直角）に反射される。一方、図２（ａ）の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂが青色光ＢＬの光路中に移動（位置）したとき、青色光ＢＬは、第２のダイクロイックフィルター１５ｂを、図３（ｂ）に示したように透過する。
このように、本実施例および以降の実施例では、円形の光透過制御ホイール１５を回転させることにより、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとを青色光ＢＬの光路中に交互に配置させる構成としたが、本願が必ずしもこれに限定されることはない。光透過制御ホイール１５を、光路中で往復移動させることで、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとを光路中に交互に配置させる構成としても良い。また、互いに分離した第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとを、光路中に交互に配置しても良い。更には、光路分岐部材が、円形に限定されることはなく、他の形状としても良い。
【００３５】
この第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａで反射された青色光ＢＬは、図１、図３（ａ）のようにカップリングレンズ１６を介して集光される。この青色光ＢＬが集光されて照射スポット径が小さくなる位置には、波長変換部材（緑色または黄色蛍光体）１４が配置されている。そして、カップリングレンズ１６を介して集光された青色光ＢＬは、波長変換部材１４の位置に集光されて、この波長変換部材１４を励起させ、波長変換部材１４から緑色または黄色蛍光を生じさせる。
【００３６】
この緑色または黄色の蛍光は、青色光ＢＬ（励起光）の光路を逆にたどって、青色光ＢＬを波長変換部材１４に集光させる同じカップリングレンズ（集光レンズ）１６（ＣＬ２）に入射し、このカップリングレンズ１６により平行光束にされて第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａに入射する。この第１の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａは、緑色または黄色蛍光のうち、緑色蛍光（緑色光ＧＬ）を選択して透過させる。
この第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａを透過した緑色光ＧＬは、ミラーＭ１で反射されてダイクロイックミラーＤＭ２に入射し、ダイクロイックミラーＤＭ２で反射されて光出射光路Ｏｐｔに合流し、照明光案内光学系６側に出射されるようになっている。
【００３７】
＜照明光案内光学系６＞
この照明光案内光学系６は、図１に示したように、ダイクロイックミラーＤＭ２からの光（青色光ＢＬ，緑色光ＧＬ，赤色光ＲＬ）が入射する集光レンズ（集光素子）Ｌ１と、集光レンズＬ１で集光される光（青色光ＢＬ，緑色光ＧＬ，赤色光ＲＬ）が入射するライトトンネルＬＴと、ライトトンネルＬＴから出射する光をリレーするリレーレンズ（集光素子）Ｌ２と、リレーレンズＬ２からの光（青色光ＢＬ，緑色光ＧＬ，赤色光ＲＬ）が入射するミラーＭ２と、ミラーＭ２で反射させられた光（青色光ＢＬ，緑色光ＧＬ，赤色光ＲＬ）を画像形成素子５側に反射させる凹面鏡（ミラー）Ｍ３と、を有する。
【００３８】
［作用］
次に、このような構成の投射装置（プロジェクター）２の作用を他の設定条件等と共に、図面を参照して説明する。
図示しないパソコン等の情報処理装置の画像情報生成部１からカラー画像の画像情報が出力され、この画像情報が図１のインターフェース３ａを介して投射装置２の画像処理部３ｂに入力されると、画像処理部３ｂはＧ（緑色）画像情報（Ｇ画像データ），Ｒ（赤色）画像情報（Ｒ画像データ），Ｂ（青色）画像情報（Ｂ画像データ）をこの順にフレーム毎に構築する。そして、画像処理部３ｂは、構築した画像情報（カラー画像）のＧ（緑色）画像データ，Ｒ（赤色）画像データ，Ｂ（青色）画像データをフレーム毎に駆動制御部３ｃに順次入力する。
【００３９】
この駆動制御部３ｃは、入力されるカラー画像のＧ画像情報、Ｒ画像情報、Ｂ画像情報に基づいて画像形成素子５を駆動制御することにより、Ｇ画像情報、Ｒ画像情報、Ｂ画像情報に対応するモノクロの画像をこの順に一定時間毎に画像形成素子５に形成させるようになっている。
【００４０】
これに伴い、駆動制御部３ｃは、Ｒ画像情報に対応するモノクロの画像が画像形成素子５に形成されている期間、赤色ＬＤからなる固体光源１１を点灯制御（ＯＮ）する。一方、Ｇ画像情報およびＢ画像情報に対応するモノクロの画像がこの順に画像形成素子５に連続して形成されている期間、赤色ＬＤからなる固体光源１１を消灯制御（ＯＦＦ）する。
【００４１】
一方、駆動制御部３ｃは、Ｇ画像情報およびＢ画像情報に対応するモノクロの画像がこの順に画像形成素子５に連続して形成されている期間、青色ＬＤからなる固体光源１０を点灯制御（ＯＮ）する。一方、Ｒ画像情報に対応するモノクロの画像が画像形成素子５に形成されている期間、青色ＬＤからなる固体光源１０を消灯制御（ＯＦＦ）する。
【００４２】
そして、固体光源１１がＯＮしたときに、固体光源１１から赤色光ＲＬが発散して発光され、カップリングレンズ１３（ＣＬ３）に入射する。この発散する赤色光ＲＬは、カップリングレンズ１３（ＣＬ３）により平行光束である赤色光ＲＬにされ、ダイクロイックミラーＤＭ１に入射する。
【００４３】
一方、固体光源１０がＯＮしたときに、固体光源１０から励起光である青色光ＢＬが発散して発光され、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）に入射する。この発散する青色光は、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）により平行光束である青色光ＢＬにされて光透過制御ホイール１５側に出射され、光透過制御ホイール１５に入射する。
【００４４】
また、駆動制御部３ｃは、上述のような画像形成素子５および固体光源１０，１１の制御に伴い、光透過制御ホイール１５の駆動モータ（パルスモータ）１５ｍを駆動制御する。この制御により、光透過制御ホイール１５を図２（ａ）の矢印Ａ１方向にフレーム毎に回転中心Ｏを中心に１回転させると、図２（ｂ）に示したようなシーケンスで色生成の制御が行われる。
【００４５】
即ち、光透過制御ホイール１５の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂを、上述したように図２（ａ）のごとく周方向に２等分したエリア（領域２−１）１５ｂ１、エリア（領域２−２）１５ｂ２として考えた場合、光透過制御ホイール１５の矢印Ａ１（図２（ａ）の参照）方向への回転に伴い、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂのエリア（領域２−１）１５ｂ１、エリア（領域２−２）１５ｂ２がこの順に固体光源１０の青色光ＢＬの光路中に位置する。
【００４６】
そして、駆動制御部３ｃは、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂのエリア（領域２−２）１５ｂ２、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａが青色光ＢＬの光路中に位置している期間、図２（ｂ）に示したように、固体光源１０をＯＮさせて青色の青色光ＢＬを発光させると共に、固体光源１１をＯＦＦさせる。
【００４７】
（緑色光の生成）
このように第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａが光路中に位置している期間、青色光ＢＬは、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａにより波長変換部材１４側に反射される。その後、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）により集光され、波長変換部材１４に入射し、波長変換部材１４の緑色または黄色蛍光体（蛍光材料）を励起する。この励起により波長変換部材１４の蛍光体（蛍光材料）から緑色または黄色の蛍光が生じる。
この緑色または黄色蛍光は、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）により平行光束である緑色または黄色蛍光にされて、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａに入射する。第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａは、緑色または黄色蛍光のうち、緑色蛍光（緑色光ＧＬ）を選択して透過させる。その後、緑色光ＧＬは、ミラーＭ１で反射されてダイクロイックミラーＤＭ２に入射し、このダイクロイックミラーＤＭ２により反射されて光出射光路Ｏｐｔに合流する（以上、図３（ａ）参照）。その後、緑色光ＧＬは、図１に示したように照明光案内光学系６の集光レンズ（集光素子）Ｌ１に入射する。
【００４８】
一方、このような動作時に駆動制御部３ｃは、駆動モータ１４ｍを駆動制御して波長変換部材１４を一定速度で回転させることにより、青色光ＢＬの入射位置を変えて、波長変換部材１４に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却させる。
【００４９】
（赤色光の生成）
一方、駆動制御部３ｃは、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂのエリア（領域２−１）１５ｂ１が青色光ＢＬの光路中に位置している期間は、図２（ｂ）に示したように、固体光源１０をＯＦＦさせると共に、固体光源１１をＯＮさせる。この固体光源１１がＯＮしたときに、固体光源１１から赤色光が発散して発光され、カップリングレンズ１３（ＣＬ３）入射する。この発散する赤色光は、カップリングレンズ１３（ＣＬ３）により平行光束である赤色光ＲＬにされてダイクロイックミラーＤＭ１側に出射し、ダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２を透過して光出射光路Ｏｐｔに合流する（以上、図３（ｃ）参照）。その後、赤色光ＲＬは、図１に示したように照明光案内光学系６の集光レンズ（集光素子）Ｌ１に入射する。
【００５０】
（青色光の生成）
また、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂのエリア（領域２−２）１５ｂ２が青色光ＢＬの光路中に位置している期間、青色光ＢＬは、このエリア（領域２−２）１５ｂ２を透過した後、ダイクロイックミラーＤＭ１でダイクロイックミラーＤＭ２側に反射され、このダイクロイックミラーＤＭ２を透過して光出射光路Ｏｐｔに合流する（以上、図３（ｂ）参照）。その後、青色光ＢＬは、図１に示したように照明光案内光学系６の集光レンズ（集光素子）Ｌ１に入射する。
【００５１】
ここで、図２（ｂ）に示したように画像情報のｎ番目フレームを考えた場合、上述した青色の固体光源１０は、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａおよび第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂの後半のエリア（領域２−２）１５ｂ２が励起光の光路に位置しているときにＯＮされ、且つ前半のエリア（領域２−１）１５ｂ１が励起光の光路に位置しているときにＯＦＦされる。また、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂの前半のエリア（領域２−１）１５ｂ１が励起光の光路に位置して青色の固体光源１０がＯＦＦされている間、赤色の固体光源１１がＯＮされる。このようにして、緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光ＲＬ、青色光ＢＬが、この順にｎ番目フレームで一定時間毎に生成される。ｎ＋１番目フレームでも、ｎ番目フレームと同様に緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光ＲＬ、青色光ＢＬが生成される。
【００５２】
そして、緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光ＲＬ、青色光ＢＬが、この順に照明光案内光学系６を介して画像形成素子５に導かれる。この緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光ＲＬ、青色光ＢＬの発生に同期して、Ｇ（緑色、蛍光）画像情報によるモノクロ画像緑、Ｒ（赤色）画像情報によるモノクロ画像、Ｂ（青色）画像情報によるモノクロ画像がこの順に生成（形成）される。
【００５３】
この画像形成素子５にＧ（緑色）画像情報によるモノクロ画像が形成されているとき、この画像形成素子５のモノクロ画像に緑色光（緑色蛍光）ＧＬが照射されて、緑色（蛍光）の画像の光束が画像形成素子５から出射し、この緑色（蛍光）の画像が投射レンズ７を介して図示しないスクリーン等の表示画面に投影される。また、画像形成素子５にＲ（赤色）画像情報によるモノクロ画像が形成されているとき、この画像形成素子５のモノクロ画像に赤色光ＲＬが照射されて、赤色の画像の光束が画像形成素子５から出射し、この赤色の画像が投射レンズ７を介して図示しないスクリーン等の表示画面に投影される。更に、画像形成素子５にＢ（青色）画像情報によるモノクロ画像が形成されているとき、この画像形成素子５のモノクロ画像に青色光ＢＬが照射されて、青色の画像の光束が画像形成素子５から出射し、この青色の画像が投射レンズ７を介して図示しないスクリーン等の表示画面に投影される。
【００５４】
このように光透過制御ホイール１５が１回転する間に、１フレームの緑色、赤色、青色の画像が図示しないスクリーン等の表示画面に時分割で順次投影されることで、１フレームのカラー画像が表示画面に形成されているように見える。
このように、蛍光の生成用の励起光源と、青色光（出射光）用の光源とを固体光源１０で兼用できるようになったので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現した。
【００５５】
（実施例１の変形例）
尚、上述した実施例では、駆動制御部３ｃが駆動モータ１４ｍを駆動制御して波長変換部材１４を一定速度で回転させることにより、励起光（青色光）の入射位置を変えて、波長変換部材１４に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却させるようにしているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、波長変換部材１４は間欠的に回転駆動制御することもできる。この場合も、波長変換部材１４に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却可能に、波長変換部材１４を回転させて励起光の入射位置を変えることができれば良い。
【００５７】
また、波長変換部材１４は所定条件で所定角度ずつ回転駆動制御するようにすることもできる。即ち、波長変換部材１４に用いられている蛍光体がある程度劣化したとき、波長変換部材１４を所定角度回転させて励起光の入射位置を変えて、励起光により蛍光体から発する蛍光が初期の状態となるようにすると良い。この回転制御は、所定時間毎に行っても良いし、蛍光体から発する蛍光を検出して、蛍光の発光量が所定量低下したときに、行っても良い。
更に、波長変換部材１４は、駆動モータ１４ｍにより回転制御する構成として、寿命を延ばすことができるようにしているが、必ずしも駆動モータ１４ｍにより回転制御する構成とする必要はなく、固定タイプであっても良い。
【００５８】
（実施例１の補充説明）
図１には、上述したように実施例１の照明装置を投射装置に適用した実施形態を示してある。実施例１で説明した照明装置（照明光源装置）によって、時間分割された単色光の光（出射光）を画像形成素子５へと導くようになっている。
【００５９】
この光（出射光）は、一般的にはインテグレータと呼ばれる光均一化素子と、いくつかの集光素子（実施例１では集光レンズＬ１、リレーレンズＬ２）を介して、画像形成素子５上に照射される。インテグレータは、ライトトンネル（実施例１ではＬＴ）といわれる４面のミラーによって矩形のトンネル状とした光学部品が使われる。このライトトンネルの出口の像を、画像形成素子５の画像形成面（パネル面）上に共役関係となるように形成できるように、所望の照明光学系が設けられている。即ちこの照明光学系に用いる光学部品として実施例１ではリレーレンズＬ２、ミラーＭ２，Ｍ３が用いられている。そして、光は、この照明光学系を介して画像形成素子５の画像形成面（パネル面）内に均一な分布となるように、効率よく照射される。
【００６０】
このように、光（出射光）は画像形成素子５（パネル）に照射されるが、画像形成面（パネル面）に表示された画像情報を、投射レンズ７によって、画像形成面（パネル面）と共役な位置の表示画面（スクリーン等）に拡大像を形成する。
【００６１】
画像形成素子５（パネル）としては、テキサスインスツルメント社製のＤＭＤ（デジタルロミマクロラーアレイデバイス）などが好適である。このＤＭＤは、画素となる多数のマイクロミラーを２次元配列したもので、画像情報に応じて画素単位となるマイクロミラーの傾斜角度が変わり、光の反射方向の制御を行っている。
【００６２】
このＤＭＤでは、白表示の画素となるマイクロミラーは光を投射レンズ７へと導く角度とし、黒表示の画素となるマイクロミラーは投射光としない角度（光を投射レンズ７へと導かない角度）にすることで、画素毎に光の偏向方向を変えて、画像表示を行っている。この技術は周知であるので、ＤＭＤの詳細な説明は省略する。
【００６３】
画像形成素子５は１つであるが、先の照明装置で得られた光（出射光）の色に対応して、赤色の画像、緑色の画像、青色の画像を時間順次に高速に切り替え、目の残像現象を利用してフルカラー表示が行われる。
なお、投射画像の画像情報は、画像情報発生部、たとえばＰＣ等からの画像情報が代表的である。画像情報は、インターフェース３ａを介して、画像処理部３ｂに取り組まれる。光源（固体光源１０，１１）の発光制御と光透過制御ホイール１５の回転制御及び画像形成素子５の制御がある。これらの制御は、インターフェース３ａを介して、画像処理部３ｂに取り込まれる入力画像と連携するように、駆動制御部３ｃにより実行される。
【００６４】
（実施例２）図４（ａ）、図４（ｂ）
上述した実施例１の光透過制御ホイール１５は、図２（ａ）のように第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとの間の境界線が第１、第２境界部ＤＬ１，ＤＬ２として存在する。
【００６５】
一方、図１の固体光源１０のＬＤ光（レーザ光）による青色光ＢＬは、ある幅（図２参照）を有している。そのため、青色光ＢＬの幅（以下、「光束幅」と呼ぶ）を境界部が通過する時間が存在する。
【００６６】
従って、第１、第２境界部ＤＬ１，ＤＬ２において、図１の青色光ＢＬが光透過制御ホイール１５に入射する際に、この青色光ＢＬが図２（ａ）の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとに跨って入射する。このとき、図１の固体光源１０から発光する青色光ＢＬが、光透過制御ホイール１５を通過（透過）あるいは反射する。
【００６７】
即ち、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとに跨って光透過制御ホイール１５に入射した青色光ＢＬは、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａで反射されて波長変換部材１４の蛍光の励起光となる青色光ＢＬと、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂを透過する青色光ＢＬとが混在し、光出射光路Ｏｐｔで青色光ＢＬと蛍光ＧＬとが混ざる時間（混色の時間）がある。
【００６８】
この時間をスポーク期間と定義する。このスポーク期間が長いほど、つまり、混色の時間が多いほど、照明装置の色純度が低下する。
【００６９】
つまり、スポーク期間（スポークタイム）は、光源光の光束幅が広いと長く、狭いと短い。理想的には、光源からの光を光透過制御ホイール１５上で一点に集光することができると、スポーク期間も無視できる時間となり、混色を抑制することができる。しかし、光源の大きさや、集光光学系の収差、組み付けのバラツキなどがあるため、実際は、光源からの光の光束幅は、有限の大きさを有することとなる。
【００７０】
そこで、その混色の時間を最低限にするために、光束幅を極力小さく（狭く）した照明装置として、図４に示した実施例２の照明装置４ａについて、以下に説明する。光束幅を極力小さくため、実施例２では、光を光透過制御ホイール１５上で、一度集光するようにしている。
【００７１】
ここで、図１の実施例１では、固体光源１０から発光された青色光ＢＬを、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）により略平行光である青色光ＢＬとしている。
【００７２】
これに対して、この実施例２では、図４（ａ）に示したように、固体光源１０から発光された青色光ＢＬを略平行光である青色光ＢＬとするカップリングレンズ１２（ＣＬ１）と、この青色光ＢＬを光透過制御ホイール１５へ集光させる集光レンズＬ２０とで構成される集光光学系を設けている。
【００７３】
この青色光ＢＬは、図４（ａ）に示したように、光透過制御ホイール１５で波長変換部材１４側に反射されて発散する。この発散する青色光ＢＬを集光レンズＬ２１により平行光束にして、この平行光束をカップリングレンズ１６（ＣＬ２）で集光させて波長変換部材１４に入射させるようにしている。
【００７４】
この実施例２によれば、固体光源１０からの励起光（青色光ＢＬ）を集光レンズＬ２０により光透過制御ホイール１５へ集光させることによって、励起光を光透過制御ホイール１５へ集光させない場合と比較して、よりスポーク期間を短くすることができる。同様に、波長変換部材１４からの緑色または黄色蛍光も、集光レンズＬ２１により光透過制御ホイール１５上に一度集光させることによって、集光させない場合と比較して、スポーク期間をより短くすることができる。
また、この実施例２では、図４（ａ）に示したように、光透過制御ホイール１５とミラーＭ１との間に集光レンズ（集光素子）Ｌ２２が配置されている。この集光レンズ（集光素子）Ｌ２２は、光透過制御ホイール１５に選択されて透過し発散する緑色光ＧＬを、平行光束にしてミラーＭ１に入射させる。このミラーＭ１に入射した緑色光ＧＬを、ダイクロイックミラーＤＭ２で反射させる等、この実施例２でも、実施例１と同様な制御が行われるので、その詳細な説明は省略する。
【００７５】
（実施例２の変形例）
この実施例２は、固体光源１０からの青色光ＢＬを光透過制御ホイール１５へ集光させる集光レンズＬ２０を追加しているが、必ずしもこの集光レンズ（集光素子）Ｌ２０を設ける必要はない。当然、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）のみで青色光ＢＬを光透過制御ホイール１５へ集光させるようにしても良い。
【００７６】
このように励起光を発光する固体光源１０に関して、固体光源１０から光透過制御ホイール１５へ入射する青色光ＢＬについてのスポーク期間を記したが、これは、蛍光体である波長変換部材１４から生じる蛍光にも同様なことがいえる。
【００７７】
従って、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）と光透過制御ホイール１５との間に集光レンズ（集光素子）Ｌ２１を配置することで、光透過制御ホイール１５から反射して蛍光体である波長変換部材１４へ向かう青色光ＢＬを集光するとともに、波長変換部材１４で励起され生じる蛍光も光透過制御ホイール１５上に集光するように集光位置を合わせるように配置している。しかし、必ずしもこの集光レンズＬ２１は設ける必要はない。例えば、波長変換部材１４で励起され生じる蛍光もカップリングレンズ１６（ＣＬ２）で光透過制御ホイール１５上に集光するようにしても良い。
このように固体光源１０からの励起光や波長変換部材１４で励起され生じる蛍光を光透過制御ホイール１５上で一度集光するようにしたので、混色の時間が減り、色純度の向上につながる。また、光透過制御ホイール１５のサイズを小さくでき、装置の小型化にも寄与する。
【００７８】
（実施例３）図５（ａ）〜図５（ｃ）
図５は実施例３の作用を示したものである。実施例３では、図１に示した実施例１の照明装置４を用いているが、光透過制御ホイール１５を、図５（ａ）,（ｂ）に示す光透過制御ホイール１５’に代えている。図５（ａ）は光（ＬＤ光源である図１の固体光源１０からの青色光および波長変換部材１４からの緑色蛍光）が第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’から第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’へ移動する境界部ＤＬ１での作用説明図である。図５（ｂ）は光（ＬＤ光源である図１の固体光源１０の光および波長変換部材１４からの緑色蛍光）が第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’から第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’へ移動する境界部ＤＬ２での作用説明図である。この図５（ａ）,（ｂ）に示したように、光透過制御ホイール１５’には、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’と第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’とが、周方向に、それぞれ１８０度の範囲に形成されている。また、図５（ｃ）は、図５（ａ）、図５（ｂ）における固体光源１０，１１のＯＮ・ＯＦＦタイミング、及びこのＯＮ・ＯＦＦに伴う緑色光ＧＬ（図中では「緑色」と表示。以下同様）、赤色光ＲＬ（赤色）、青色光ＢＬ（青色）の照明装置４からの出射タイミングを模式的に示した説明図である。
【００７９】
この実施例３は、実施例２で説明したスポーク期間に、図５（ｃ）に示すようなシーケンスで光源１０，１１の発光制御を行うように、照明装置４を制御した実施例である。
【００８０】
ここで、図５（ａ）、図５（ｂ）のように光透過制御ホイール１５’の回転方向を矢印Ｂ１で示した時計回り方向とし、図１の固体光源１０（ＬＤ光源）からのレーザ光（青色光ＢＬ）や蛍光部材（蛍光体）が設けられた波長変換部材１４からの蛍光等により光透過制御ホイール１５’上に形成される照射スポットをＬｓｐとし、光透過制御ホイール１５’の周方向における照射スポットＬｓｐの直径をＤとする。また、光透過制御ホイール１５’が矢印Ｂ１方向に回転しているときに、照射スポットＬｓｐが図５（ａ）のように第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’から第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’へ移動する（切り替わる）位置の境界線を第１境界部ＤＬ１とする。照射スポットＬｓｐが図５（ｂ）のように第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’から第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’へ移動する（切り替わる）位置の境界線を第２境界部ＤＬ２とする。
【００８１】
更に、図５（ａ）のように照射スポットＬｓｐが第１境界部ＤＬ１上に照射されて、この第１境界部ＤＬ１上をよぎる時間（期間）をＴ１とする。また、図５（ｂ）のように照射スポットＬｓｐが第２境界部ＤＬ２上に照射されて、この第２境界部ＤＬ２上をよぎる時間（期間）をＴ２とする。つまり、この時間（期間）Ｔ１，Ｔ２は、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’と第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’とが切り替わる時間（期間）である。
【００８２】
このような説明条件で本実施例は、図５（ｃ）のように時間Ｔ１の間でＬＤ光源である固体光源１０をＯＦＦさせると共に赤色光用の固体光源１１をＯＮさせ、時間Ｔ２の間は固体光源１０，１１を共にＯＦＦさせるようにしている。この結果、時間（期間）Ｔ１では赤色光が照明装置４から出射し、時間（期間）Ｔ２では全ての色の光が照明装置４から出射しない状態となる。
【００８３】
このように、固体光源１０からの青色光ＢＬの光路中で、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’から第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’に切り替わる時間（期間）Ｔ２では固体光源１０，１１をＯＦＦさせる設定としているので、時間Ｔ２では、混色が生じることがない。そして、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａ’から第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂ’に切り替わる時間Ｔ１の期間だけでも固体光源１０をＯＦＦさせて固体光源１１のみをＯＮさせることで、赤色光のみを出射させることができ、照明装置４から出射する赤の色純度を向上させる効果がある。
以上、実施例３では、色の混色を抑制することができると共に、色純度をより向上させることができる。
【００８４】
尚、時間（期間）Ｔ１で固体光源１０，１１をＯＦＦさせる設定とし、時間Ｔ２の期間だけ固体光源１０をＯＦＦさせると共に固体光源１１をＯＮさせる構成とすることもできる。
また、時間Ｔ１，Ｔ２の期間の両方の時間を、固体光源１０をＯＦＦさせると共に固体光源１１をＯＮさせる構成とすることもできる。
【００８５】
（実施例３の変形例１）図６（ａ）
また、もっとも好適な実施例を、図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）のように、固体光源１１をＯＮさせて赤色光を発光させる時間（期間）をＴ３とする。この時間Ｔ３は、照射スポットＬｓｐが第１境界部ＤＬ１上をよぎる時間Ｔ１を含む時間とし、時間Ｔ１より長くなるように制御する。この時間（期間）Ｔ３の間は固体光源１０をＯＦＦさせると共に固体光源１１をＯＮさせるように、固体光源１０，１１を制御すると良い。また、固体光源１０，１１を共にＯＦＦさせる時間（期間）をＴ４とする。この時間Ｔ４は、照射スポットＬｓｐが第２境界部ＤＬ２上をよぎる時間Ｔ２を含む時間とし、時間Ｔ２より長くなるように制御する。
【００８６】
このように時間（期間）Ｔ３内に、照射スポットＬｓｐが第１境界部ＤＬ１上をよぎる時間（期間）Ｔ１が含まれるように制御を行い、時間（期間）Ｔ４内に、照射スポットＬｓｐが第２境界部ＤＬ２上をよぎる時間（期間）Ｔ２が含まれるように制御を行う。このような制御により、色の混色は起こらなくなり、理想的な原色を作り出すことができる。
【００８７】
なお、固体光源１０には青色のＬＤ光を想定し、赤色光の光源である固体光源１１にはＬＥＤなどの固体光源を想定しているので、これらの固体光源１０，１１は駆動制御により瞬時にオンオフの制御が可能であり、スポーク期間に比べて十分に短い時間である。
【００８８】
また、赤色光の光源である固体光源１１の発光制御（ＯＮ制御）は、時間（期間）Ｔ３の間でなく、時間（期間）Ｔ４の間に設定しても良い。あるいは、固体光源１１の点灯時間を１フレーム内に２回作り、時間（期間）Ｔ３、Ｔ４の両方の時間に固体光源１１の発光制御（ＯＮ制御）を設定しても良い。
以上の構成により、色の混色は起こらなくなり、理想的な原色を作り出すことができる。装置の色純度が向上する。
【００８９】
（実施例４）図６（ｂ）
図６（ｂ）の実施例４は、実施例３および実施例３の変形例１をさらに発展させた実施例を示す。
【００９０】
実施例３および実施例３の変形例１では、時間（期間）Ｔ２の間は全ての固体光源１０，１１をＯＦＦさせているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図６（ｂ）に示したように、時間（期間）Ｔ２の間は固体光源（赤色光源）１１をＯＦＦさせると共に固体光源（青色光源）１０をＯＮさせることで、図５（ａ）、図５（ｂ）の第２境界部ＤＬ２の間は青色光と緑色光とが合成されて形成（生成）されるシアン光を照明装置４から出射させるように設定できる。このシアン光を照明装置４から出射させている間は、画像形成素子５には画像情報の内のシアン色の画像に対応するモノクロの画像を形成させる。そして、この画像形成素子５のシアン色の画像に、照明装置４から出射されるシアン光を照射することにより、画像形成素子５からシアン色の画像が図１の投射レンズ７を介して図示しないスクリーン等の表示画面に投影表示される。
なお、実施例４でも、時間（期間）Ｔ３の間は、固体光源１０をＯＦＦさせ、赤色光の光源である固体光源１１のみをＯＮさせて、赤色光を出射させるように制御を行っている。
このように本実施例は、第２境界部ＤＬ２のスポーク期間における時間（期間）Ｔ２の間、青色光と緑色蛍光との混色（シアン光）を積極的に利用した実施例である。つまり、時間Ｔ１（第１境界部ＤＬ１のスポーク期間）を含む時間Ｔ３ではＬＤ光である固体光源１０をＯＦＦ（消灯）させ、且つ赤色光の光源である固体光源１１をＯＮ（点灯）させて赤色光の生成時間にする。一方、第２境界部ＤＬ２のスポーク期間の時間Ｔ２では、ＬＤ光である固体光源１０を連続点灯させて、青色光と緑色光との混色であるシアン光の生成時間として利用する。このようにすることで、より明るい光（出射光）を得ることができる。
【００９１】
（実施例５）図７（ａ）〜図７（ｄ）
上述した図１〜図３の実施例１では、青色光のＬＤ光源である固体光源（青光源）１０と赤色光の固体光源（赤色光源）１１の２つの固体光源を用いて緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光ＲＬ、青色光ＢＬをそれぞれ生成するようにした例を示した。しかし、本願が必ずしもこれに限定されるものではなく、固体光源一つで緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光ＲＬ、青色光ＢＬをそれぞれ生成することもできる。図７（ａ）〜図７（ｄ）は、この例を実施例５として示したものである。
【００９２】
［構成］
この図７（ａ）に示した実施例５の照明装置４ｂは、実施例１における固体光源１０、カップリングレンズ１２（ＣＬ１），１６（ＣＬ２）、青色のレーザ光により励起されて緑色または黄色蛍光を発生する波長変換部材１４、光透過制御ホイール１５等は、そのまま用いられている。
この光透過制御ホイール１５は、図７（ｂ）におけるように（図２（ａ）と同様に）青色光を反射させ、緑色光を選択して透過させる第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａと、青色光を透過させる第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂとを有する。また、図７（ａ）の実施例では、実施例１のミラーＭ１を符号Ｍ３１としている。更に、図７（ａ）の実施例では、実施例１の固体光源１１を、赤色蛍光を生じる波長変換部材３１に代えると共に、実施例１のダイクロイックミラーＤＭ１を単なる全反射のミラーＭ３２に代えている。また、実施例１のダイクロイックミラーＤＭ２を、赤色光ＲＬおよび緑色光ＧＬを反射させ、青色光ＢＬを透過させるＤＭ２２に代えている。
尚、波長変換部材３１から生じさせる赤色蛍光は、例えば、その波長領域が６２０ｎｍ〜７５０ｎｍまたはこの範囲を含むものが好ましい。
【００９３】
また、図７（ａ）では、第２の光透過制御ホイール３０を有している。この光透過制御ホイール３０は、図７（ａ）に示したように、青色光ＢＬの光軸ＯＢに対して４５度傾斜させて、光透過制御ホイール１５とミラーＭ３２との間に配置されている。この光透過制御ホイール３０は、駆動モータ３０ｍにより回転駆動されるようになっている。この駆動モータ３０ｍは、駆動制御部３ｃにより駆動制御されるようになっている。
【００９４】
この光透過制御ホイール３０は、図７（ｃ）に示したように、２つのエリア（領域３）３０ａ１およびエリア（領域４）３０ａ２からなり青色光ＢＬを透過させる第３のダイクロイックフィルター３０ａと、青色光ＢＬを反射させ、赤色光ＲＬを透過させるエリア（領域５）からなる第４のダイクロイックフィルター３０ｂ（第３フィルターに相当）と、を有する。
【００９５】
図７（ｂ）,（ｃ）に示すように、第３のダイクロイックフィルター３０ａのエリア（領域３）３０ａ１は、光透過制御ホイール１５の青色光ＢＬを反射させ、緑色光ＧＬを選択して透過させる第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａに対応している。また、図７（ｂ）,（ｃ）に示すように、第３のダイクロイックフィルター３０ａのエリア（領域４）３０ａ２は、光透過制御ホイール１５の青色光ＢＬを反射させる第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂのエリア（領域２−１）１５ｂ１に対応している。また、第４のダイクロイックフィルター（領域５）３０ｂは、光透過制御ホイール１５の青色光ＢＬを反射させる第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂのエリア（領域２−２）１５ｂ２に対応している。
【００９６】
更に、図７（ａ）の照明装置４ｂは、青色のレーザ光（青色光ＢＬ）により励起されて赤色蛍光（赤色光ＲＬ）を生じさせる蛍光部材（蛍光体）が設けられた波長変換部材３１と、波長変換部材３１に青色光ＢＬを集光させるカップリングレンズ３２（実施例１のＣＬ３）とを有する。このカップリングレンズ３２（ＣＬ３）は、光透過制御ホイール３０の第４のダイクロイックフィルター３０ｂで反射された青色光（青色のレーザ光）ＢＬを波長変換部材３１の位置に集光させると共に、この青色光ＢＬで励起されて波長変換部材３１から生じて発散する赤色蛍光（赤色光ＲＬ）を平行光束の赤色光ＲＬとし、光透過制御ホイール３０の第４のダイクロイックフィルター３０ｂに入射させるように配置されている。
【００９７】
この波長変換部材３１は、円盤状に形成されていて、駆動モータ３１ｍにより回転駆動されるようになっている。この駆動モータ３１ｍは、駆動制御部３ｃにより回転駆動制御される。この場合、波長変換部材３１は、一定速度で回転制御させると良い。要は、波長変換部材３１に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却可能に、波長変換部材３１を回転させて青色の励起光の入射位置を変えることができれば良い。
【００９８】
また、図７（ａ）の照明装置４ｂは、光透過制御ホイール３０の第４のダイクロイックフィルター３０ｂを透過した赤色光ＲＬをダイクロイックミラーＤＭ２２側に反射する、ダイクロイックミラーＤＭ２１を有している。このダイクロイックミラーＤＭ２１は、ミラーＭ３１とダイクロイックミラーＤＭ２２との間に配置されており、緑色光ＧＬをダイクロイックミラーＤＭ２２側に透過させ、赤色光ＲＬをダイクロイックミラーＤＭ２２側に反射させるようになっている。また、ダイクロイックミラーＤＭ２２は、緑色光ＧＬおよび赤色光ＲＬを反射させ、青色光ＢＬを透過させて、それぞれの光を光射出光路Ｏｐｔに合流させるようになっている。
【００９９】
［作用］
次に、このような構成の実施例５の照明装置４ｂの作用を、図７（ｄ）の色生成のシーケンスに基づいて説明する。
この図７（ｄ）の色生成のシーケンスは図１に示したような駆動制御部３ｃにより実行される。この駆動制御部３ｃは、固体光源１０を常時ＯＮさせると共に、光透過制御ホイール１５，３０を同期させて回転制御する。
そして、常時ＯＮされた固体光源１０は、青色の発散するレーザ光（励起光）を発生させ、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）は固体光源（ＬＤ光源）１０から発散するレーザ光を平行な青色光ＢＬにして、光透過制御ホイール１５に入射させる。
【０１００】
（緑色光の生成）
この光透過制御ホイール１５は、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａが固体光源１０からの励起光（青色光ＢＬ）の光路中に位置したとき、青色光ＢＬを波長変換部材１４側に反射させる。この反射された青色光ＢＬは、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で波長変換部材１４の位置に集光されて、波長変換部材１４の蛍光体を励起させ緑色または黄色の発散する蛍光を生じさせる。この緑色または黄色の発散する蛍光は、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で平行光束である緑色または黄色蛍光にされた後、緑色蛍光（緑色光ＧＬ）が選択されて第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａを透過する。この透過した緑色光ＧＬは、ミラーＭ３１で反射されてダイクロイックミラーＤＭ２１を透過した後、ダイクロイックミラーＤＭ２２で、図１に示すような照明光案内光学系６側に反射される。
尚、このような動作時に駆動制御部３ｃは、駆動モータ１４ｍを駆動制御して波長変換部材１４を一定速度で回転させる。この回転により、青色の励起光の入射位置を変えて、波長変換部材１４に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却させる。
【０１０１】
（赤色光の生成）
また、光透過制御ホイール１５，３０の矢印Ａ１方向への回転に伴い、光透過制御ホイール１５の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂのエリア（領域２−２）１５ｂ２が固体光源１０からの青色光（励起光）ＢＬの光路中に位置する。このとき、青色光ＢＬは光透過制御ホイール１５の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂを透過して、光透過制御ホイール３０に入射する。これに伴い、光透過制御ホイール３０の第４のダイクロイックフィルター（領域５）３０ｂが、第２のダイクロイックフィルター１５ｂを透過した青色光ＢＬの光路中に位置し、青色光ＢＬを波長変換部材３１側に反射させる。この反射された青色光ＢＬは、カップリングレンズ３２（ＣＬ３）で波長変換部材３１の位置に集光されて、波長変換部材３１の蛍光体を励起させ、発散する赤色蛍光を生じさせる。この発散する赤色蛍光は、カップリングレンズ３２（ＣＬ３）で平行光束である赤色蛍光（赤色光ＲＬ）にされて、第４のダイクロイックフィルター（領域５）３０ｂを透過し、ダイクロイックミラーＤＭ２１で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ２２で、図１に示すような照明光案内光学系６側に反射される。
尚、このような動作時に駆動制御部３ｃは、駆動モータ３１ｍを駆動制御して波長変換部材３１を一定速度で回転させる。この回転により、青色の励起光の入射位置を変えて、波長変換部材３１に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却させる。
【０１０２】
（青色光の生成）
更に、光透過制御ホイール１５，３０の矢印Ａ１方向への回転に伴い、光透過制御ホイール１５の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５ｂにおけるエリア（領域２−１）１５ｂ１が固体光源１０からの青色光（励起光）ＢＬの光路中に位置し、青色光ＢＬがこのエリア（領域２−１）１５ｂ１を透過する。これに伴い、光透過制御ホイール３０の第３のダイクロイックフィルター３０ａのエリア（領域４）３０ａ２が、エリア（領域２−１）１５ｂ１を透過した青色光ＢＬの光路中に位置する。これにより、エリア（領域２−１）１５ｂ１を透過した青色光ＢＬは、光透過制御ホイール３０のエリア（領域４）３０ａ２を透過して、ミラーＭ３２で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ２２を透過して、図１に示すような照明光案内光学系６側に導かれる。
このような構成の照明装置４ｂでは、光透過制御ホイール１５，３０が１回転する毎に、緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光（赤色蛍光）ＲＬ、青色光ＢＬが、この順にフレーム毎に生成（形成）されて出射される。例えば図７（ｄ）では、ｎ番目フレームやｎ＋１番目フレームに示したような色生成シーケンスで、緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、赤色光（赤色蛍光）ＲＬ、青色光ＢＬが、この順にフレーム毎に出射される。
【０１０３】
（実施例５の変形例）
尚、実施例５の駆動制御部３ｃは、駆動モータ３１ｍを駆動制御して波長変換部材３１を一定速度で回転させる。この回転により、青色の励起光の入射位置を変えて、波長変換部材３１に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却させるようにしているが、本願が必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１０４】
例えば、波長変換部材３１は間欠的に回転駆動制御することもできる。この場合も、波長変換部材３１に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却可能に、波長変換部材３１を回転させて、青色の励起光の入射位置を変えることができれば良い。
【０１０５】
また、波長変換部材３１は所定条件で所定角度ずつ回転駆動制御するようにすることもできる。即ち、波長変換部材３１に用いられている蛍光体がある程度劣化したとき、波長変換部材３１を所定角度回転させて青色の励起光の入射位置を変えて、青色の励起光により蛍光体から発する蛍光が初期の状態となるようにすると良い。この回転制御は、所定時間毎に行っても良いし、蛍光体から発する蛍光を検出して、蛍光の発光量が所定量低下したときに、行っても良い。
更に、波長変換部材３１は、駆動モータ３１ｍにより回転制御する構成として、寿命を延ばすことができるようにしているが、必ずしも駆動モータ３１ｍにより回転制御する構成とする必要はなく、固定タイプであっても良い。
【０１０６】
（実施例６）図８Ａ，図８Ｂ
以上説明した実施例では、固体光源１０に青色の波長領域を発光する半導体レーザ（以下ＬＤ）又はＬＥＤを用い、波長変換部材１４に青色の励起光により励起されて緑または黄色蛍光を発光する緑色または黄色蛍光体を用いた例を示したが、本願が必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１０７】
例えば、図８Ａに示したように、緑色または黄色蛍光を励起する励起光および出射用の青色光を含む励起光源としての光源部４０を設けた照明装置４ｃの構成とすることができる。
【０１０８】
この光源部４０は、紫や紫外線の波長領域を発光する半導体レーザ（以下ＬＤ）又はＬＥＤを用いた固体光源４０Ｖと、青色の波長領域を発光する半導体レーザ（以下ＬＤ）又はＬＥＤ等の固体光源（青色光源）４０Ｂと、固体光源４０Ｖ，４０Ｂの光束を平行光束とするレンズＣＬ４０ａ，ＣＬ４０ｂと、レンズＣＬ４０ａ，ＣＬ４０ｂからの光束を集光させる集光レンズ（集光素子）４１を有する。尚、固体光源４０Ｖ，４０Ｂは並設した構成となっている。この実施例６では、励起光は、固体光源４０Ｖからの紫色光や紫外線と、固体光源４０Ｂからの青色光とを含むものとしている。
【０１０９】
また、実施例６の光透過制御ホイール１５−１は、図８Ｂに示したように、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５−１ａと第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５−１ｂとを有する。この実施例６では、光透過制御ホイール１５−１の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５−１ａは励起光の中の紫色光や紫外線の波長領域の光を反射し、緑色蛍光を選択して透過させるように設定され、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５−１ｂは励起光の中の青色光のみを透過するように設定されている。
【０１１０】
この構成では、光透過制御ホイール１５−１を回転させて、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５−１ａが光源部４０からの光路に配置されたときに、固体光源（紫・紫外線光源）４０Ｖを点灯（ＯＮ）させ、且つ固体光源（青色光源）４０Ｂを消灯（ＯＦＦ）させる。この固体光源４０Ｖで発光された紫色光や紫外線の波長領域の光は、波長変換部材１４−１に入射して蛍光体を励起させ、波長変換部材１４−１から緑色または黄色蛍光を生じさせる。この緑色または黄色蛍光は、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）により平行光束の緑色または黄色蛍光にされて、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５−１ａで緑色光ＧＬが選択して透過され、ミラーＭ１での反射、ダイクロイックミラーＤＭ２での反射を経て照明光案内光学系６の集光レンズ（集光素子）Ｌ１に入射する。
また、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５−１ｂが光源部４０からの光路に配置されたときに、固体光源（紫・紫外線光源）４０Ｖを消灯（ＯＦＦ）させ、且つ固体光源（青色光源）４０Ｂを点灯（ＯＮ）させる。これにより、青色光ＢＬは、第２のダイクロイックフィルター１５−１ｂを透過した後、ダイクロイックミラーＤＭ１での反射、ダイクロイックミラーＤＭ２での透過を経て照明光案内光学系６の集光レンズ（集光素子）Ｌ１に入射する。
赤色光の生成については、実施例１と同様であるため説明を省略する。
尚、実施例２における図４（ａ）及び実施例５における図７（ａ）の励起光源である固体光源１０に代えて、実施例６の光源部４０を励起光源として用いることもできる。
【０１１１】
（実施例７）図９（ａ）、図９（ｂ）
また、上述した実施例１〜６およびその変形例では、波長変換部材１４は、光路分岐部材である光透過制御ホイール１５による励起光の反射光路中に配置されている。具体的には、例えば、図４に示した実施例２では、固体光源１０からの青色の励起光を光透過制御ホイール１５の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａで反射させて波長変換部材１４に入射させている。そして、波長変換部材１４の蛍光体を青色の励起光で励起させて緑色または黄色蛍光を生じさせ、この緑色または黄色蛍光のうち、緑色の蛍光が選択されて第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５ａを透過するように、固体光源１０、光透過制御ホイール１５および波長変換部材１４を配置した構成としている。しかし、本願が必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１１２】
例えば、図９（ａ）に示したような実施例７の照明装置４ｄの構成のように、波長変換部材１４を光透過制御ホイール５０による励起光（青色光ＢＬ）の透過光路中に配置した構成としても良い。この図９（ａ）に示した照明装置４ｄは、青色の波長領域の励起光（青色光ＢＬ）を発生させる固体光源１０と、固体光源１０から発せられた青色光ＢＬを略平行光の青色光ＢＬとするカップリングレンズ１２（ＣＬ１）と、この青色光ＢＬを集光させる集光レンズＬ２０とを有する。尚、このカップリングレンズ１２（ＣＬ１）と集光レンズＬ２０とは、集光光学系を構成している。
【０１１３】
また、照明装置４ｄは、集光レンズＬ２０で集光された青色の波長領域の青色光ＢＬが入射する光透過制御ホイール５０を有する。
【０１１４】
この光透過制御ホイール５０は、図９（ｂ）に示したように、青色の波長領域の励起光（青色光）ＢＬを透過させ、緑色の波長領域の緑色蛍光（緑色光ＧＬ）を反射させる第１フィルターとしての第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａと、青色の波長領域の励起光（青色光ＢＬ）を反射させる第２フィルターとしての第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂと、を有する。尚、第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａは、光透過制御ホイール５０の周方向に２４０度の範囲に形成され、第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂは残りの１２０度の範囲に形成されている。
【０１１５】
更に、照明装置４ｄは、図９（ａ）に示したように、第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａを透過した青色光ＢＬを平行光束にする集光レンズＬ２１と、集光レンズＬ２１で平行光束にされた青色光ＢＬを集光させるカップリングレンズ１６（ＣＬ２）と、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で集光された青色光ＢＬが入射する波長変換部材１４とを有する。
【０１１６】
この波長変換部材１４は、青色光ＢＬで励起されて緑色または黄色蛍光を発光し、この緑色または黄色蛍光はカップリングレンズ１６（ＣＬ２）で平行光束の緑色または黄色蛍光にされる。その後、集光レンズＬ２１で集光されて光透過制御ホイール５０に入射し、第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａで緑色蛍光（緑色光ＧＬ）が選択されて反射される。
【０１１７】
また、照明装置４ｄは、第１のダイクロイックフィルター（領域２）５０ａで反射された緑色光ＧＬを平行光束にする集光レンズＬ２２と、集光レンズＬ２２で平行光束にされた緑色光ＧＬを透過させ、青色の波長領域の青色光ＢＬを反射させるダイクロイックミラーＤＭ３と、このダイクロイックミラーＤＭ３を透過した緑色の波長領域の緑色光ＧＬおよびダイクロイックミラーＤＭ３で反射した青色の波長領域の青色光ＢＬを透過させ、赤色の波長領域の赤色光ＲＬを、図１に示すような照明光案内光学系（リレー光学系）６に反射させるダイクロイックミラーＤＭ４と、を有する。
【０１１８】
また、照明装置４ｄは、赤色の波長領域の赤色光ＲＬを発生させる固体光源１１と、固体光源１１からの赤色光ＲＬを平行光束にしてダイクロイックミラーＤＭ４に入射させるカップリングレンズ１３（ＣＬ３）と、を有する。
【０１１９】
更に、照明装置４ｄは、第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂが固体光源１０の青色光（励起光）ＢＬの光路に移動配置されたとき、第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂで反射した青色光ＢＬをダイクロイックミラーＤＭ３に導く迂回光路１８を有する。この迂回光路１８は、集光レンズ（集光素子）Ｌ１７と、複数の反射ミラー１８Ｍ１，１８Ｍ２，１８Ｍ３と、を備えている。
【０１２０】
［作用］
この構成では、図１に示した駆動制御部３ｃにより駆動モータ５０ｍを駆動制御することにより、光透過制御ホイール５０が駆動モータ５０ｍで図９（ｂ）のように矢印Ａ１方向に回転駆動させられる。この際、光透過制御ホイール５０の第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａおよび第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂが固体光源１０からの青色光ＢＬの光路に交互に移動配置される。
これに伴い、図１の駆動制御部３ｃは、第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂおよび第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａの周方向の半分が固体光源１０からの青色光ＢＬの光路中に移動して配置されている間は固体光源１０を点灯させて、固体光源１０から青色光ＢＬを出射させると共に、固体光源１１を消灯させる。この際、固体光源１０から発せられた青色光ＢＬはカップリングレンズ１２（ＣＬ１）で略平行光の青色光ＢＬにされ、集光レンズＬ２０で集光されて、光透過制御ホイール５０に入射する。
【０１２１】
また、図１の駆動制御部３ｃは、第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａの周方向の残りの半分が青色光ＢＬの光路中に移動して配置されている間は、固体光源１０を消灯させると共に、固体光源１１を点灯させて、固体光源１１から赤色光ＲＬを出射させる。
【０１２２】
（青色光の生成）
そして、第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂが固体光源１０からの青色光ＢＬの光路中に配置されたとき、固体光源１０からの青色光ＢＬは、第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂで反射されて迂回光路１８に入射する。そして、青色光ＢＬは、迂回光路１８を介してダイクロイックミラーＤＭ３に導かれ、ダイクロイックミラーＤＭ３で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ４を透過して図１に示すような照明光案内光学系（リレー光学系）６に導かれる。
【０１２３】
（緑色光の生成）
また、第２のダイクロイックフィルター（領域２）５０ｂに続いて第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａの周方向の半分が固体光源１０からの青色光ＢＬの光路に移動配置され、且つ固体光源１０が点灯させられているとき、固体光源１０からの青色光ＢＬは第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａを透過する。この透過した青色光ＢＬは、集光レンズＬ２１で平行光束にされた後にカップリングレンズ１６（ＣＬ２）で集束されて、この青色光ＢＬの透過光路中に配置された波長変換部材１４に入射する。
【０１２４】
この際、波長変換部材１４の緑色または黄色蛍光体は、青色光ＢＬで励起されて、発散する緑色または黄色蛍光を生じる。この発散する緑色または黄色蛍光は、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で平行光束にされた後、集光レンズＬ２１で集光されて第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａに入射し、第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａで緑色光ＧＬが選択されて反射される。この反射された緑色光ＧＬは、集光レンズＬ２２で平行光束にされた後に、ダイクロイックミラーＤＭ３，ＤＭ４を透過して、図１に示すような照明光案内光学系（リレー光学系）６に導かれる。
【０１２５】
（赤色光の生成）
更に、第１のダイクロイックフィルター（領域１）５０ａの周方向の残りの半分が固体光源１０からの青色光ＢＬの光路中に移動配置され、且つ固体光源１１が点灯されているとき、固体光源１０を消灯させ、固体光源１１のみを点灯させる。この固体光源１１からの赤色光ＲＬが、カップリングレンズ１３（ＣＬ３）およびダイクロイックミラーＤＭ４を介して、図１に示すような照明光案内光学系（リレー光学系）６に導かれる。
このようにして、光透過制御ホイール５０が一回転する際、図１の照明光案内光学系（リレー光学系）６には、青色光ＢＬ、緑色光ＧＬ、赤色光ＲＬが、この順に等間隔で導かれる。
【０１２６】
（実施例８）図１０
また、図７（ａ）に示した実施例５では、青色の波長領域の青色光（励起光）を発光する半導体レーザ（以下ＬＤ）又はＬＥＤを固体光源１０に用いて緑色光や赤色光の蛍光体を有する波長変換部材１４，３１を励起させるようにした例を示したが、本願が必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１２７】
例えば、図７（ａ）の固体光源１０に代えて図１０に示したように、励起光として紫外線を発生させる半導体レーザ（以下ＬＤ）又はＬＥＤ等の固体光源１０ａを用いても良い。図１０（ａ）は、実施例８の照明装置４ｅの説明図である。この実施例８の照明装置４ｅにおいて、図７（ａ）に示した実施例５の照明装置４ｂと構成が同様のものについては、同様の符号を付して説明する。
この実施例８では、紫外線を発生させる固体光源１０ａを用いているため、波長変換部材１４−２には紫外線で励起して緑色蛍光を生じる蛍光体が用いられ、波長変換部材３１−２には紫外線で励起して赤色蛍光を生じる蛍光体が用いられる。波長変換部材１４−２，３１−２についても、波長変換部材１４，３１と同様に、駆動モータ１４−２ｍ,３１−２ｍにより回転駆動され、蛍光体の劣化防止のための制御が行われている。
【０１２８】
また、光路分岐部材として、紫外線を反射または透過させる光透過制御ホイール１５−２，３０−２が用いられる。実施例８では、更に、光透過制御ホイール１５−２，３０−２を透過した紫外線を透過させ、青色の波長領域の青色光をダイクロイックミラーＤＭ２２側に反射させるダイクロイックミラーＤＭ２３と、ダイクロイックミラーＤＭ２３を透過した紫外線で励起されて青色蛍光を生じる円盤状の波長変換部材６０を設けている。
この波長変換部材６０には、紫外線で励起されて青色蛍光を生じる蛍光体が設けられている。この波長変換部材６０から生じる青色蛍光は、例えば、その波長領域が４２０ｎｍ〜４６０ｎｍまたはこの範囲を含むものが好ましい。
また、波長変換部材６０は駆動モータ６０ｍにより回転駆動させられるようになっており、蛍光体の劣化防止のために、波長変換部材１４−２，３１−２と同様な制御が行われる。
【０１２９】
また、本実施例では、光透過制御ホイール１５−２は、図１０（ｂ）に示したように、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５−２ａで励起光である紫外線を反射させ、緑色光ＧＬを透過させると共に、第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５−２ｂのエリア（領域２−１）１５−２ｂ１およびエリア（領域２−２）１５−２ｂ２で紫外線を透過させるように設定している。しかも、本実施例では、図１０（ｃ）に示したように、第２の光分岐部材である光透過制御ホイール３０−２において、第３のダイクロイックフィルター３０−２ａ（第３フィルター）のエリア（領域３）３０−２ａ１およびエリア（領域４）３０−２ａ２で紫外線を透過させる。また、第４のダイクロイックフィルター（領域５）３０−２ｂ（第４フィルター）で紫外線を反射させ、赤色光を透過させるように設定している。
【０１３０】
［作用］
次に、このような構成の照明装置４ｅの作用を図１０に基づいて説明する。
図１に示した駆動制御部３ｃは、固体光源１０ａを常時ＯＮさせると共に、光透過制御ホイール１５−２，３０−２を同期させて回転制御する。
そして、固体光源１０ａは、常時ＯＮして発散する紫外線のレーザ光（励起光）を発生させ、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）は固体光源（ＬＤ光源）１０ａから発散するレーザ光を平行な励起光にして、光透過制御ホイール１５−２に入射させる。
【０１３１】
（緑色光の生成）
実施例８では、光透過制御ホイール１５−２の第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５−２ａが励起光（紫外線）の光路中に位置したとき、紫外線を波長変換部材１４−２側に反射させる。この反射された紫外線は、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で波長変換部材１４−２の位置に集光されて、波長変換部材１４−２の蛍光体を励起させ、発散する緑色の蛍光を生じさせる。この発散する緑色の蛍光は、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で平行光束である緑色光ＧＬにされる。その後、緑色光ＧＬ、第１のダイクロイックフィルター（領域１）１５−２ａを透過し、ミラーＭ３１で反射され、ダイクロイックミラーＤＭ２１を透過した後、ダイクロイックミラーＤＭ２２で、図１に示すような照明光案内光学系６側に反射される。
【０１３２】
（赤色光の生成）
また、光透過制御ホイール１５−２，３０−２の矢印Ａ１方向への回転に伴い、光透過制御ホイール１５−２の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５−２ｂのエリア（領域２−２）１５−２ｂ２が励起光（紫外線）の光路中に位置する。このとき、紫外線は光透過制御ホイール１５−２の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５−２ｂを透過して、光透過制御ホイール３０−２に入射する。これに伴い、光透過制御ホイール３０−２の第４のダイクロイックフィルター（領域５）３０−２ｂが、第２のダイクロイックフィルター１５−２ｂを透過した紫外線の光路中に位置し、紫外線を波長変換部材３１−２側に反射させる。この反射された紫外線は、カップリングレンズ３２（ＣＬ３）で波長変換部材３１−２の位置に集光されて、波長変換部材３１−２の蛍光体を励起させ、発散する赤色蛍光を生じさせる。この発散する赤色蛍光は、カップリングレンズ３２（ＣＬ３）で平行光束である赤色蛍光（赤色光ＲＬ）にされて、第４のダイクロイックフィルター（領域５）３０−２ｂを透過し、ダイクロイックミラーＤＭ２１で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ２２で、図１に示すような照明光案内光学系６側に反射される。
【０１３３】
（青色光の生成）
更に、光透過制御ホイール１５−２，３０−２の矢印Ａ１方向への回転に伴い、光透過制御ホイール１５−２の第２のダイクロイックフィルター（領域２）１５−２ｂにおけるエリア（領域）１５−２ｂ１が紫外線の光路中に位置し、紫外線がこのエリア（領域２−１）１５−２ｂ１を透過する。これに伴い、光透過制御ホイール３０−２における第３のダイクロイックフィルター３０−２ａのエリア（領域４）３０−２ａ２が、エリア（領域２−１）１５−２ｂ１を透過した紫外線の光路中に位置する。これにより、エリア（領域２−１）１５−２ｂ１を透過した紫外線は、光透過制御ホイール１５−２の第２のダイクロイックフィルター１５−２ｂおよび光透過制御ホイール３０−２のエリア（領域４）３０−２ａ２を透過して、波長変換部材６０に照射される。この紫外線により、波長変換部材６０は青色蛍光を青色光ＢＬとして発光し、この発光した青色光ＢＬが、ダイクロイックミラーＤＭ２３で反射された後に、ダイクロイックミラーＤＭ２２を透過して図１に示すような照明光案内光学系６側に導かれる。
【０１３４】
（実施例９）図１１（ａ）,（ｂ）、図１２（ａ）,（ｂ）
上記実施例１〜実施例８およびその変形例では、１つの波長変換部材から緑色（または黄色）蛍光を生じさせ、１つの光透過制御ホイールで、緑色蛍光を選択して反射または透過させることで、緑色蛍光を生成している。また、緑色蛍光以外の蛍光、例えば、赤色蛍光や青色蛍光を生成するため、実施例５、実施例８では、波長変換部材や光透過制御ホイールを複数用いている。したがって、上記各実施例では、１つの光透過制御ホイールで、１種類の蛍光を生成している。しかし、本願が必ずしもこれに限定されるものではなく、１つの光透過制御ホイールで、複数の蛍光を生成するようにしても良い。
この実施例９は、１つの光透過制御ホイールおよび１つの波長変換部材を用いて、複数の蛍光（緑色蛍光と赤色蛍光）を生成するようにした実施例である。以下、実施例９について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１（ａ）は実施例９の照明装置４ｆにおける赤色光または緑色光の光出射光路を示す光学図であり、図１１（ｂ）は青色光の光出射光路を示す光学図である。図１２（ａ）は実施例９の光透過制御ホイールを盤面と垂直な方向から見た平面図であり、図１２（ｂ）は実施例９の照明装置４ｆでの発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図である。
【０１３５】
［構成］
この図１１（ａ）,（ｂ）に示した実施例９の照明装置４ｆは、実施例１における固体光源１０、カップリングレンズ１２（ＣＬ１），１６（ＣＬ２）、ミラーＭ１等は、そのまま用いられている。実施例９では、光透過制御ホイール１５を、図１２（ａ）に示したような光透過制御ホイール１５−３に代え、波長変換部材１４を、緑色蛍光と赤色蛍光とを含む黄色蛍光を生じる黄色蛍光体を設けた波長変換部材１４−３に代えている。また、実施例９では赤色光源である固体光源１１を使用せず、実施例１のダイクロイックミラーＤＭ１を、実施例９では単なる全反射のミラーＭ３２に代えている。また、実施例１のダイクロイックミラーＤＭ２を、実施例９では赤色光ＲＬおよび緑色光ＧＬを反射させ、青色光ＢＬを透過させるダイクロイックミラーＤＭ２２に代えている。
【０１３６】
この光透過制御ホイール１５−３は、図１２（ａ）に示したように、励起光である青色光ＢＬを反射させ、特定の波長領域、すなわち、緑色を含む蛍光または赤色を含む蛍光を選択して透過させる第１のダイクロイックフィルター１５−３ａと、青色光ＢＬを透過させる第２のダイクロイックフィルター１５−３ｂと、を有する。この第２のダイクロイックフィルター１５−３ｂは、青色光ＢＬを透過させれば良いが、蛍光を反射させるようにするのがより好ましい。また、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａは、周方向に２等分に分割され、青色光ＢＬおよび緑色蛍光ＧＬを反射させ、赤色蛍光ＲＬを透過させるエリア（領域１）１５−３ａ１と、青色光ＢＬおよび赤色蛍光ＲＬを反射させ、緑色蛍光ＧＬを透過させるエリア（領域２）１５−３ａ２と、を有する。また、実施例９では、第２のダイクロイックフィルター１５−３ｂを、領域３とする。
【０１３７】
また、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａのエリア（領域１）１５−３ａ１、エリア（領域２）１５−３ａ２、および、第２のダイクロイックフィルター（領域３）１５−３ｂは、光透過制御ホイール１５−３の３６０度の円周のうち、例えば１２０度ずつに分割された領域にそれぞれ設けられている。
【０１３８】
［作用］
次に、このような構成の実施例９の照明装置４ｆの作用を、図１２（ｂ）の色生成のシーケンスに基づいて説明する。
この図１２（ｂ）の色生成のシーケンスは、図１に示したような駆動制御部３ｃにより実行される。この駆動制御部３ｃは、固体光源１０を常時ＯＮさせると共に、光透過制御ホイール１５−３を回転制御する。
固体光源１０は青色の発散するレーザ光（励起光）を発生させ、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）は固体光源（ＬＤ光源）１０から発散するレーザ光を平行な青色光ＢＬにして、光透過制御ホイール１５−３に入射させる（図１１参照）。
【０１３９】
（赤色光の生成）
この光透過制御ホイール１５−３は、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａのエリア（領域１）１５−３ａ１が固体光源１０からの励起光（青色光ＢＬ）の光路中に位置したとき、図１１（ａ）のように、青色光を波長変換部材１４−３側に反射させる。この反射された青色光ＢＬは、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で波長変換部材１４−３の位置に集光されて、波長変換部材１４−３の蛍光体を励起させ発散する黄色蛍光ＹＬを生じさせる。この発散する黄色蛍光ＹＬは、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で平行光束の黄色蛍光ＹＬにされた後、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａのエリア（領域１）１５−３ａ１に入射する。このとき、黄色蛍光ＹＬのうち、赤色蛍光（赤色光ＲＬ）のみがエリア（領域１）１５−３ａ１を透過し、それ以外の波長領域の光（緑色蛍光）を反射する。そのため、赤色光ＲＬのみを取り出すことができる。この透過した赤色光ＲＬは、ミラーＭ１で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ２２で、図１に示すような照明光案内光学系６側に反射される（以上、図１１（ａ）の光路図参照）。
尚、このような動作時に駆動制御部３ｃは、駆動モータ１４−３ｍを駆動制御して波長変換部材１４−３を一定速度で回転させる。この回転により、青色の励起光の入射位置を変えて、波長変換部材１４−３に用いられている蛍光体が劣化しない程度に冷却させる。
【０１４０】
（緑色光の生成）
また、光透過制御ホイール１５−３の矢印Ａ１方向への回転に伴い、光透過制御ホイール１５−３における第１のダイクロイックフィルター１５−３ａのエリア（領域２）１５−３ａ２が固体光源１０からの青色光（励起光）ＢＬの光路中に位置する。この場合も青色光ＢＬは、図１２（ａ）に示すエリア(領域２）１５−３ａ２により反射され、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で波長変換部材１４−３の位置に集光され、波長変換部材１４−３の蛍光体を励起させ発散する黄色蛍光ＹＬを生じさせる。この発散する黄色蛍光ＹＬは、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で平行光束の黄色蛍光ＹＬにされた後、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａのエリア（領域２）１５−３ａ２に入射する。このとき、黄色蛍光ＹＬのうち、緑色蛍光（緑色光ＧＬ）のみがエリア（領域２）１５−３ａ２を透過し、それ以外の波長領域の光（赤色蛍光）を反射する。そのため、緑色光ＧＬのみを取り出すことができる。この緑色光ＧＬは、ミラーＭ１で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ２２で、図１に示すような照明光案内光学系６側に反射される（以上、図１１（ａ）の光路図参照）。
【０１４１】
（青色光の生成）
更に、光透過制御ホイール１５−３の矢印Ａ１方向への回転に伴い、光透過制御ホイール１５−３の第２のダイクロイックフィルター（領域３）１５−３ｂが固体光源１０からの青色光（励起光）ＢＬの光路中に位置する。このとき、青色光ＢＬが図１２（ａ）に示す第２のダイクロイックフィルター（領域３）１５−３ｂを透過する。この透過した青色光ＢＬは、ミラーＭ３２で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ２２を透過して、図１に示すような照明光案内光学系６側に導かれる（以上図１１（ｂ）の光路図参照）。
【０１４２】
このような構成の照明装置４ｆでは、光透過制御ホイール１５−３が１回転する毎に、図１２（ａ）に示したように、領域１、領域２、領域３が、この順に光路中に配置され、赤色光（赤色蛍光）ＲＬ、緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、青色光ＢＬが、この順にフレーム毎に生成（形成）されて出射される。
このように、蛍光の生成用の励起光源と、青色光用の光源とを固体光源１０で兼用できると共に、１つの光透過制御ホイール１５−３で赤色蛍光と緑色蛍光とを生成できるので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現した。
【０１４３】
上述したように、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａのエリア（領域１）１５−３ａ１およびエリア（領域２）１５−３ａ２では、それぞれ所定の波長領域の光を透過させるように設定されている。その結果、エリア（領域１）１５−３ａ１では赤色光ＲＬが取り出され、エリア（領域２）１５−３ａ２では緑色光ＧＬが取り出される。このように、各エリアで所定の色の光を取り出すことが可能であれば、各エリアで、それぞれ異なる波長領域の光を透過させても良いし、波長領域の一部が重なるような波長領域をそれぞれ透過させても良い。
例えば、波長変換部材１４−３として、波長領域５００ｎｍ〜７５０ｎｍまたはこの範囲を含む黄色蛍光ＹＬを生じさせる蛍光体を使用した場合、エリア（領域１）１５−３ａ１で、赤色光ＲＬとして、６２０ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域またはこの範囲を含む波長領域を透過させることが好ましい。また、エリア（領域２）１５−３ａ２で、緑色光ＧＬとして、５１０ｎｍ〜５７５ｎｍの波長領域またはこの範囲を含む波長領域を透過させることが好ましい。
また、これらの波長領域の中から、各エリアで特定範囲の波長領域を透過させるようにしてもよく、黄色味を帯びた赤色から紫味を帯びた赤色まで、幅広い色合いの赤色から、所望の色合いの赤色光ＲＬを取り出すことができる。また、青味を帯びた緑色から赤味や黄色味を帯びた緑色まで、幅広い色合いの緑色から、所望の色合いの緑色光ＧＬを取り出すことができる。
更に、赤色光ＲＬを取り出すエリア（領域１）１５−３ａ１で６２０ｎｍ付近の狭い波長領域を透過させ、緑色光ＧＬを取り出すエリア（領域２）１５−３ａ２で、５５０ｎｍ付近の狭い波長領域を透過させても良い。これにより、より色純度の高い赤色光ＲＬや緑色光ＧＬを取り出すことができる。
また、各エリアで異なる波長領域を透過させるようにしても良いし、一部が重複する波長領域を透過させるようにしても良い。波長領域が重複する一例として、エリア（領域１）１５−３ａ１で、５７０ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域またはこの範囲を含む波長領域を透過させて、エリア（領域２）１５−３ａ２で４９０ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域またはこの範囲を含む波長領域を透過させる。この構成によっても、所望の色合いの赤色光ＲＬや緑色光ＧＬを取り出すことができる。
以上のように、光透過制御ホイールで光を透過または反射させて、赤色光ＲＬや緑色光ＧＬを生成する場合に、反射または透過させる波長領域を変化させることで、所望の色合いの緑色光ＧＬや赤色光ＲＬを生成することができ、出射光の色の自由度を向上させることができる。
【０１４４】
（実施例１０）図１３（ａ），（ｂ）
以下、図１３を用いて実施例１０の照明装置４ｇについて説明する。図１３（ａ）は、実施例１０の照明装置４ｇの構成を示し、図１３（ｂ）は、実施例１０で用いる光透過制御ホイール１５−３を盤面と垂直な方向から見た平面図である。
実施例１０は、光透過制御ホイール１５−３に青色光ＢＬや黄色蛍光ＹＬを入射させるときに、これらの光を集光させた実施例である。図１３（ａ）に示す実施例１０の照明装置４ｇは、カップリングレンズ１２（ＣＬ１）と光透過制御ホイール１５−３との間に青色光ＢＬを集光させる集光レンズＬ２０を配置し、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）と光透過制御ホイール１５−３との間に黄色蛍光ＹＬを集光させる集光レンズＬ２１を配置したこと以外は、図１１に示した実施例９の照明装置４ｆと同一の基本構成を有している。また、青色光ＢＬ、緑色光ＧＬ、赤色光ＲＬを生成するときの作用も実施例９と同様である。そのため、実施例９と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１４５】
図１３（ｂ）に示したように、光透過制御ホイール１５−３には、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａと第２のダイクロイックフィルター（領域３）１５−３ｂとの間に、境界線として第１境界部ＤＬ１と第２境界部ＤＬ２とが存在する。また、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａにおいても、エリア（領域１）１５−３ａ１と、エリア（領域２）１５−３ａ２との間に、境界線として第３境界部ＤＬ３が存在する。これら第１〜第３境界部ＤＬ１〜ＤＬ３を青色光ＢＬまたは黄色蛍光ＹＬが通過する（よぎる）とき、つまり、青色光ＢＬの光路中に配置される領域が領域１→領域２→領域３と切り替わるときに、実施例２で説明したように、混色の時間（スポーク期間）が生じる。そのため、実施例１０では、青色光ＢＬおよび黄色蛍光ＹＬを集光レンズＬ２０，Ｌ２１で集光させ、光束幅を狭くした状態で光透過制御ホイール１５−３に入射させている。したがって、領域の切り替わり時のスポーク期間を、より短くして混色の時間を低減することができ、照明装置４ｇの色純度を向上させることができる。
【０１４６】
（実施例１１）図１４（ａ），（ｂ）
以下、図１４を用いて実施例１１の照明装置について説明する。図１４（ａ）は、実施例１１で用いる光透過制御ホイール１５−４を盤面と垂直な方向から見た平面図であり、図１４（ｂ）は実施例１１における発光タイミングの一例を示すシーケンスの説明図である。
実施例１１の照明装置は、実施例１０の光透過制御ホイール１５−３を、図１４（ａ）に示した光透過制御ホイール１５−４に代えたこと以外は、図１３（ａ）に示した実施例１０の照明装置４ｇと同様の基本構成を有している。そのため、実施例１０と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１４７】
上記実施例９、１０の光透過制御ホイール１５−３では、第１のダイクロイックフィルター１５−３ａを、エリア（領域１）１５−３ａ１およびエリア（領域２）１５−３ａ２に２分割し、それぞれで、緑色光ＧＬまたは赤色光ＲＬを取り出して出射させている。この実施例１１では、更に、黄色光（ＹＬ）を取り出す領域を追加している。
【０１４８】
この実施例１１の光透過制御ホイール１５−４は、青色光を反射させ、特定の波長領域の蛍光を選択して透過させる第１のダイクロイックフィルター１５−４ａと、青色光を透過させる第２のダイクロイックフィルター１５−４ｂと、を有する。この第２のダイクロイックフィルター１５−４ｂも、実施例９等と同様に、青色光を透過させれば良いが、蛍光を反射させるようにするのがより好ましい。
また、第１のダイクロイックフィルター１５−４ａは、周方向に３等分に分割され、青色光および緑色蛍光を反射させ、赤色蛍光を透過させるエリア（領域１）１５−４ａ１と、青色光を反射させ、赤色光および緑色光（黄色光）を透過させるエリア（領域２）１５−４ａ２と、青色光および赤色光を反射させ、緑色光を透過させるエリア（領域３）１５−４ａ３と、を有する。また、実施例１１では、第２のダイクロイックフィルター１５−４ｂを、領域４とする。
また、実施例１１では、光透過制御ホイール１５−４の３６０度の円周のうち、約１２０度を第２のダイクロイックフィルター（領域４）１５−４ｂとし、残りの約２４０度を第１のダイクロイックフィルター１５−４ａのエリア（領域１）１５−４ａ１、エリア（領域２）１５−４ａ２、エリア（領域３）１５−４ａ３とで３つに等分割している。
【０１４９】
以下、実施例１１での色生成のシーケンスについて説明する。実施例１１の光透過制御ホイール１５−４の領域１（１５−４ａ１）による赤色光ＲＬの生成、領域３（１５−４ａ３）による緑色光ＧＬの生成、領域４（１５−４ｂ）による青色光ＢＬの生成については、上記実施例９、１０の光透過制御ホイール１５−３の領域１（１５−３ａ１）、領域２（１５−３ａ２）、領域３（１５−３ｂ）での光の生成と同様であるため、その制御および作用についての詳細な説明は省略する。以下では、黄色光ＹＬ生成時の制御および作用について説明する。
【０１５０】
（黄色光の生成）
光透過制御ホイール１５−４の矢印Ａ１方向への回転に伴い、光透過制御ホイール１５−４の第１のダイクロイックフィルター１５−４ａのエリア（領域２）１５−４ａ２が固体光源１０からの青色光（励起光）ＢＬの光路中に位置する。この場合、青色光ＢＬはエリア(領域２）１５−４ａ２により反射され、図１３に示すようなカップリングレンズ１６（ＣＬ２）で波長変換部材１４−３の位置に集光され、波長変換部材１４−３の蛍光体を励起させ、発散する黄色蛍光を生じさせる。この発散する黄色蛍光は、カップリングレンズ１６（ＣＬ２）で平行光束の黄色蛍光ＹＬにされた後、第１のダイクロイックフィルター１５−４ａのエリア（領域２）１５−４ａ２に入射する。このエリア（領域２）１５−４ａ２では、緑色光と赤色光とを透過するように設定されているため、これらの混色である黄色蛍光ＹＬがエリア（領域２）１５−４ａ２を透過する。そのため、黄色光ＹＬを取り出すことができる。この黄色光ＹＬは、ミラーＭ１で反射された後、ダイクロイックミラーＤＭ２２で、図１に示すような照明光案内光学系６側に反射される。
【０１５１】
以上のように、実施例１１では、光透過制御ホイール１５−４が１回転する毎に、図１４（ｂ）に示したように、領域１、領域２、領域３、領域４が、この順に光路中に配置され、赤色光（赤色蛍光）ＲＬ、黄色光（黄色蛍光）ＹＬ、緑色光（緑色蛍光）ＧＬ、青色光ＢＬが、この順にフレーム毎に生成（形成）されて出射される。
このように、出射光として、赤色光ＲＬ、緑色光ＧＬ、青色光ＢＬに、更に、黄色光ＹＬが加わったため、より明るい画像が得られるとともに、色再現範囲を広げることが可能となる。
【０１５２】
（実施例９〜１１の補足説明）
上記実施例９〜１１では、光透過制御ホイールを等分割して各色形成用のエリア（領域１〜４）をほぼ同一サイズとし、各色の光を時分割で出射する際の時間を等間隔としているが、本願が必ずしもこれに限定されることはない。各色の発光効率は異なるので、全体で白色となるように、エリア（領域１〜４）のサイズを調整し、色毎に出射時間を調整しても良い。または、実施例９〜１１では、ＬＤ光源（固体光源）のパワーをすべての色で同じとしているが、色毎にＬＤ光源のパワーを調整しても構わない。この場合も、各色の発光効率に応じた光の出射が可能となる。
【０１５３】
（実施例１２）図１５（ａ）,（ｂ）
以下、図１５を用いて、実施例１２の照明装置４ｈについて説明する。図１５（ａ）は実施例１２の照明装置４ｈの光学図であり、図１５（ｂ）は実施例１２の光透過制御ホイール５０−２を盤面と垂直な方向から見た平面図である。
上記実施例９〜１１は、波長変換部材１４−３を、固体光源１０からの励起光（青色光ＢＬ）の反射光路中に配置した実施例である。これに対して、実施例１２は、波長変換部材１４−３を、固体光源１０からの励起光（青色光ＢＬ）の透過光路中に配置し、青色光ＢＬの反射光路中に迂回路１８を設けた実施例である。
【０１５４】
図１５（ａ）に示した実施例１２の照明装置４ｈは、以下の相違点以外は、図９（ａ）の実施例７の照明装置４ｄと同様の基本構成を有している。そのため、実施例７と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。この相違点として、実施例７の波長変換部材１４と光透過制御ホイール５０とを、実施例１２では、黄色蛍光を生じる波長変換部材１４−３と緑色光ＧＬ、赤色光ＲＬ、黄色光ＹＬを取り出す光透過制御ホイール５０−２とにそれぞれ代えている。また、実施例７のダイクロイックミラーＤＭ３を、実施例１２では、赤色光ＲＬおよび緑色光ＧＬを透過させ、青色光ＢＬを反射させるダイクロイックミラーＤＭ３３に代えている。また、実施例７の赤色光源である固体光源１１とダイクロイックミラーＤＭ４とを、実施例１２では省いている。
【０１５５】
図１５（ｂ）に示した実施例１２の光透過制御ホイール５０−２は、第１フィルターとして、励起光である青色光ＢＬを透過させ、特定の波長領域、すなわち、緑色、赤色、またはこれらを含む黄色の蛍光を選択して反射させる第１のダイクロイックフィルター５０−２ａと、第２フィルターとして、青色光ＢＬを反射させる第２のダイクロイックフィルター５０−２ｂと、を有する。この第２のダイクロイックフィルター５０−２ｂは、青色光を反射させれば良いが、更に蛍光を透過させるようにすることが好ましい。
また、第１のダイクロイックフィルター５０−２ａは、周方向に３つに等分割され、青色光ＢＬおよび緑色光ＧＬを透過させ、赤色光ＲＬを反射させるエリア（領域１）５０−２ａ１と、青色光ＢＬを透過させ、赤色光ＲＬおよび緑色光ＧＬ（即ち、黄色光ＹＬ）を反射させるエリア（領域２）５０−２ａ２と、青色光ＢＬおよび赤色光ＲＬを透過させ、緑色光ＧＬを反射させるエリア（領域３）５０−２ａ３と、を有する。また、実施例９では、第２のダイクロイックフィルター５０−２ｂを、領域４とする。
【０１５６】
（赤色光の生成）
実施例１２では、光透過制御ホイール５０−２の矢印Ａ１方向への回転に伴い、固体光源１０からの青色光ＢＬの光路中に、エリア（領域１）５０−２ａ１が位置すると、青色光ＢＬがエリア（領域１）５０−２ａ１を透過して波長変換部材１４−３に入射する。この青色光ＢＬの入射により波長変換部材１４−３から黄色光ＹＬが生じ、この黄色光ＹＬがエリア（領域１）５０−２ａ１に入射して、赤色光ＲＬが選択されて反射された後、この赤色光ＲＬがダイクロイックミラーＤＭ３３を透過して、図１に示すような照明光案内光学系６側に導かれる。
【０１５７】
（黄色光の生成）
また、青色光ＢＬの光路中に、エリア（領域２）５０−２ａ２が位置すると、青色光ＢＬがエリア（領域２）５０−２ａ２を透過して波長変換部材１４−３に入射する。この波長変換部材１４−３から生じた黄色光ＹＬは、エリア（領域１）５０−２ａ１に入射し、赤色光ＲＬおよび緑色光ＧＬ、即ち、黄色光ＹＬが選択されて反射される。その後、黄色光ＹＬがダイクロイックミラーＤＭ３３を透過して、図１に示すような照明光案内光学系６側に導かれる。
【０１５８】
（緑色光の生成）
次に、青色光ＢＬの光路中に、エリア（領域３）５０−２ａ３が位置すると、青色光ＢＬがエリア（領域３）５０−２ａ３を透過して波長変換部材１４−３に入射する。この波長変換部材１４−３から生じた黄色光ＹＬは、エリア（領域３）５０−２ａ３に入射し、緑色光ＧＬが選択されて反射される。その後、緑色光ＧＬがダイクロイックミラーＤＭ３３を透過して、図１に示すような照明光案内光学系６側に導かれる。
【０１５９】
（青色光の生成）
そして、青色光ＢＬの光路中に、第２のダイクロイックフィルター（領域４）５０−２ｂが位置すると、青色光ＢＬが第２のダイクロイックフィルター（領域４）５０−２ｂに反射されて、迂回光路１８に入射する。この迂回光路１８を介して、青色光ＢＬはダイクロイックミラーＤＭ３３に導かれた後、このダイクロイックミラーＤＭ３３で反射され、図１に示すような照明光案内光学系６側に導かれる。
【０１６０】
（補足説明１）図１〜図３、図４、図７、図８Ａ、図９、図１０、図１１、図１３、図１５参照
この発明の実施の形態の照明装置は、励起光を発光する励起光源（固体光源１０，１０ａ、４０）と、前記励起光により励起されて前記励起光と異なる波長の蛍光を生じさせる波長変換部材１４，１４−１，１４−２，１４−３と、を備えている。また、この照明装置は、前記励起光または前記蛍光の一方の波長領域を反射させ他方の波長領域を透過させる第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５ａ，１５ａ’，１５−１ａ，１５−２ａ，５０ａ，５０−２ａ）および前記第１フィルターで反射させる波長領域を透過させるかまたは前記第１フィルターで透過させる波長領域の光を反射させる第２フィルター（第２のダイクロイックフィルター１５ｂ，１５ｂ’，１５−１ｂ，１５−２ｂ，５０ｂ，５０−２ｂ）が前記励起光の光路中に時間的に交互に配置される光路分岐部材（光透過制御ホイール１５，１５’，１５−１，１５−２，１５−３，１５−４，５０，５０−２）を備え、前記波長変換部材は、前記励起光の反射光路中または透過光路中に配置されている。
【０１６１】
この構成によれば、励起光とは異なる波長の光を発光させる蛍光体の簡略化を図りながら、一つの光源により複数の波長の異なる光を生成できる。
しかも、この波長の異なる光をカラー三原色のうちの赤色、青色、緑色の光の少なくとも二つに適用して、カラーの投射装置の光源として利用できる。
【０１６２】
尚、蛍光体（波長変換部材）に照射する光を励起光という。ここで、蛍光体としては、上述した各実施例における波長変換部材１４，１４−１，１４−２，１４−３，３１，３１−２,６０等がある。また、励起光としては、上述したように青色の波長領域の光や、紫外線等が含まれるが、これら以外の波長の光であっても良い。
また、励起光が蛍光体（波長変換部材）に照射されて蛍光体が励起光により励起されることにより、この蛍光体から励起光の波長領域とは異なる波長領域の波長に波長変換された光が発生させられる。この蛍光体から発生する波長変換された光を「蛍光」または「被励起光」という。
【０１６３】
（補足説明２）図１〜図４、図７、図８Ａ、図９〜図１１、図１３、図１５参照
また、この発明の実施の形態の照明装置では、前記励起光の光出射光路と、前記蛍光の光出射光路とを合流させる光路合流素子（ミラーＭ１，Ｍ３１，Ｍ３２，１８Ｍ１，１８Ｍ２，１８Ｍ３、ダイクロイックミラーＤＭ１，ＤＭ２，ＤＭ３，ＤＭ４，ＤＭ２１，ＤＭ２２，ＤＭ２３，ＤＭ３３）を、さらに備えている。
この構成によれば、波長の異なる励起光および蛍光を、時分割にＤＭＤ等の画像形成素子５に導いて、各色に対応するモノクロ画像を形成させることができる。
【０１６４】
（補足説明３）図１〜図４、図７、図８Ａ、図９〜図１１、図１３、図１５参照
また、この発明の実施の形態の照明装置では、前記波長変換部材１４，１４−１，１４−２，１４−３，３１，３１−２,６０から生じた前記蛍光を、前記光路分岐部材（光透過制御ホイール１５，１５’，１５−１，１５−２，１５−３，１５−４，５０，５０−２）に向けて出射させる光学素子（カップリングレンズ（ＣＬ２，ＣＬ３）１６，３２を、前記波長変換部材と前記光路分岐部材との間に設けている。
この構成によれば、波長変換部材から発散して生じる蛍光を、光路分岐部材に向けて、効率よく入射させることができる。
【０１６５】
（補足説明４）＜青色透過光の案内光路、図１、図２参照＞
また、この発明の実施の形態の照明装置では、前記励起光源には青色の波長領域の青色光を励起光および光として発生する励起光源（固体光源１０）が用いられている。しかも、前記波長変換部材は青色の励起光に励起されて緑色を含む光を前記被励起光（蛍光）として発生させる緑色を含む蛍光体が設けられた波長変換部材１４である。また、前記光路分岐部材の前記第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５ａ）は、前記青色光を反射させて前記蛍光を透過させ、前記第２フィルター（第２のダイクロイックフィルター１５ｂ）は、前記青色光を透過させるように構成されている。そして、前記波長変換部材１４は、前記青色光を反射させる前記第１フィルターの前記反射光路中に配置されている。
この構成によれば、少なくとも前記青色光と前記緑色とを含む光を時間的に分割して光出射光路Ｏｐｔから被照射部に出射せることができる。そのため、カラー三原色のうちの青色、緑色の光を少なくとも生成でき、投射装置の光源として利用できる。特に、プロジェクター装置の、励起光源と、青色光源を兼用できるで、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１６６】
（補足説明５）＜青色反射の案内光路、迂回光路１８＞図９、図１５参照
また、この発明の実施の形態の照明装置では、前記励起光源には青色の波長領域の青色光を励起光および光として発生する励起光源（固体光源１０）が用いられている。また、前記波長変換部材は青色の励起光に励起されて緑色を含む光を前記被励起光として発生させる緑色を含む蛍光体が設けられた波長変換部材１４−１，１４−３である。
また、前記光路分岐部材は、前記第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター５０ａ,５０−２ａ）で前記青色光を透過させて前記蛍光を反射させ、前記第２フィルター（第２のダイクロイックフィルター５０ｂ，５０−２ｂ）で前記青色光を反射させるように構成され、前記波長変換部材は、前記青色光を透過させる前記第１フィルターの前記透過光路中に配置されている。
この構成において、前記第２フィルターで反射する前記青色光を前記光出射光路Ｏｐｔに導く案内光路（迂回光路１８）を設けることで、青色光を出射させることができる。更に、第１フィルターを透過した青色光により波長変換部材から緑色を含む蛍光を生じさせ、この緑色光を含む蛍光のうち、緑色を選択して第１フィルターで反射させ、出射光路Ｏｐｔから出射させることができる。これにより、少なくとも青色光と緑色光とを時間的に分割して前記光出射光路Ｏｐｔから出射させることができる。
この構成によれば、カラー三原色のうちの青色、緑色の光を生成でき、投射装置の光源として利用できる。特に、プロジェクター装置の、励起光源と、青色光源とを兼用できるので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１６７】
（補足説明６）図１２（ａ）、図１３（ｂ）、図１４（ａ）参照
また、この発明の実施の形態の照明装置では、前記第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５−３ａ，１５−４ａ）は、前記蛍光の所定の波長領域の光をそれぞれ透過させる少なくとも２以上の領域（エリア１５−３ａ１，１５−３ａ２，１５−４ａ１，１５−４ａ２，１５−４ａ３）に分割されている。
この構成によれば、カラー三原色のうちの青色、緑色の光だけでなく、青、緑以外の光をさらに生成でき、投射装置の光源として利用できる。特に、プロジェクター装置の、励起光源と、青色光源とを兼用できるので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１６８】
（補足説明７）図１２（ａ）、図１３（ｂ）、図１４（ａ）参照
また、この発明の実施の形態の照明装置では、前記第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５−３ａ，１５−４ａ,５０−２ａ）は、少なくとも前記蛍光の緑色を含む光を透過させる領域（エリア１５−３ａ２，１５−４ａ３）と、赤色を含む光を透過させる領域（エリア１５−３ａ１，１５−４ａ１）とに分割されている。更に、黄色を含む光を透過させる領域（エリア１５−４ａ２）をも備えている。
この構成によれば、カラー三原色の青色、緑色、赤色の光を生成でき、投射装置の光源として利用できる。更に、黄色の光を生成することで、より明るい画像を生成できると共に、色再現範囲を広げることが可能となる。特に、プロジェクター装置の、励起光源と、青色光源とを兼用できるので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１６９】
（補足説明８）図７（ａ）参照
また、この発明の実施の形態の照明装置では、前記励起光源（固体光源１０）からの前記青色光に励起されて、前記波長変換部材１４から生じる前記蛍光（例えば、緑色を含む蛍光）とは異なる第２の蛍光（例えば、赤色蛍光）を生じさせる第２の蛍光体が設けられた第２の波長変換部材３１と、前記光路分岐部材１５の第２フィルター（第２のダイクロイックフィルター１５ｂ）を透過した前記青色光を前記第２の波長変換部材３１に向けて反射させ、且つ前記第２の波長変換部材３１からの前記第２の蛍光を透過させる第３フィルター（第４のダイクロイックフィルター３０ｂ）を少なくとも有する第２の光路分岐部材３０と、を備えている。
この構成によれば、１つの光源（固体光源１０）のみで、カラー三原色の青色、緑色、赤色の光を生成でき、投射装置の光源として利用できる。特に、プロジェクター装置の、励起光源と、青色光源とを兼用できるので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１７０】
（補足説明９）図１、図２、図４参照
また、この発明の実施の形態の照明装置において、青色の波長領域の青色光を励起光として発生する前記励起光源が第１の光源（固体光源１０）として設けられ、前記励起光と異なる波長の光（赤色光）を発させる第２の光源（固体光源１１）が設けられている。そして、前記励起光源を点灯させている間の少なくとも一定期間、前記第２の光源を消灯させて、前記励起光または前記波長変換部材から生じた前記蛍光を光出射光路に出射させている。これにより、第１の光源の光（青色光）、第２の光源の光（赤色光）、蛍光（緑色個）の３色の光を得ることができる。
この構成によれば、カラー三原色の赤色、青色、緑色の光を生成でき、投射装置の光源として利用できる。特に、プロジェクター装置の、励起光源と、青色光源を兼用できるので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１７１】
（補足説明１０）図５（ｃ）参照
また、この発明の実施の形態の照明装置において、前記励起光の光路中で、前記第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５ａ’）と前記第２フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５ｂ’）とが切り替わるときに、前記励起光源（固体光源１０）を消灯させ、且つ前記第２の光源（固体光源１１）を点灯させる。
この構成によれば、色の混色は起こらなくなり、理想的な原色を作り出すことができる。装置の色純度が向上する。
【０１７２】
（補足説明１１）
また、この発明の実施の形態の照明装置において、前記励起光の光路中で、前記第１フィルターと前記第２フィルターとが切り替わるときに、前記励起光源を点灯させると共に、前記第２の光源を点灯させる。
この構成によれば、前記第１フィルターと前記第２フィルターとが切り替わるときに、第１、第２の光源を点灯させて、光の混色を生じさせることにより、混色期間を積極的に利用したので、この混色期間を設けない場合に比べて、より明るい光量を光透過制御ホイールの１回転で得ることができる。
【０１７３】
（補足説明１２）＜紫外線＞図１０参照
また、この発明の実施の形態の照明装置において、前記励起光源（固定光源１０ａ）は紫外線を前記励起光として発光し、前記波長変換部材として、前記紫外線により励起されて前記紫外線と異なる波長の第１の蛍光（例えば、緑色蛍光）を生じさせる第１の蛍光体が設けられた第１の波長変換部材１４−２と、前記紫外線により励起されて前記紫外線および前記第１の蛍光と異なる波長の第２の蛍光（例えば、赤色蛍光）を生じさせる第２の蛍光体が設けられた第２の波長変換部材３１−２と、を備えると共に、前記光路分岐部材として、前記第１の波長変換部材に向けて前記紫外線を反射させ、且つ前記第１の波長変換部材からの前記第１の蛍光を透過させる第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５−２ａ）および前記紫外線を透過させる第２フィルター（第２のダイクロイックフィルター１５−２ｂ）が前記紫外線の前記光路中に時間的に交互に配置される第１の光路分岐部材（光透過制御ホイール１５−２）と、前記第１の光路分岐部材の前記第２フィルターを透過した前記紫外線を前記第２の波長変換部材に向けて反射させ、且つ前記第２の波長変換部材からの前記第２の蛍光を透過させる第２の光路分岐部材（光透過制御ホイール３０−２）と、を備えている。
この構成によれば、カラー三原色のうちの青色、緑色の光を１つの光源で生成でき、投射装置の光源として利用できる。このようにカラー三原色のうちの青色、緑色の光を１つの光源で生成できるので、青色、緑色の光源を別々に設けた場合に比べて、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１７４】
（補足説明１３）＜紫外線＞図１０参照
また、この発明の実施の形態の照明装置は前記第２の光路分岐部材（光透過制御ホイール３０−２）は、前記紫外線を透過させる第３フィルター（第３のダイクロイックフィルター３０−２ａ）および前記紫外線を反射させる第４フィルター（第４のダイクロイックフィルター３０−２ｂ）を有し、前記第３フィルターおよび前記第４フィルターが、前記第１の光路分岐部材（光透過制御ホイール１５−２）の前記第２フィルター（第２のダイクロイックフィルター１５−２ｂ）を透過した前記紫外線の前記光路中に時間的に交互に配置され、前記第２の光路分岐部材（光透過制御ホイール３０−２）の前記第３フィルターを透過した前記紫外線の前記光路中に、前記紫外線により励起されて前記紫外線および第１の蛍光（例えば、緑色蛍光）並びに前記第２の蛍光（例えば、赤色蛍光）と異なる波長の第３の蛍光（例えば、青色蛍光）を生じさせる第３の蛍光体が設けられた第３の波長変換部材６０を、さらに備えている。
この構成によれば、カラー三原色の青色、緑色、赤色の光を１つの光源で生成でき、投射装置の光源として利用できる。このようにカラー三原色の全ての青色、緑色、赤色の光を１つの光源で生成できるので、青色、緑色、赤色の光源を別々に設けた場合に比べて、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１７５】
（補足説明１４）＜集光＞図４、図９、図１０、図１３、図１５参照
また、この発明の実施の形態の照明装置は、前記励起光源（固体光源１０，１０ａ）から発光する前記励起光を、前記光路分岐部材（光透過制御ホイール１５，５０，１５−３，５０−２）上で集光させる集光素子（集光レンズＬ２０）を、前記励起光源と前記光路分岐部材との間に設けている。
この構成によれば、光透過制御ホイール上で、一度集光するようにしたので、混色の時間が減り、色純度の向上ができる。また、光透過制御ホイールのサイズを小さくでき、装置の小型化にも寄与する。
【０１７６】
（補足説明１５）＜集光＞図４、図９、図１０、図１３、図１５参照
また、この発明の実施の形態の照明装置は、前記波長変換部材から生じた前記蛍光を、前記光路分岐部材（光透過制御ホイール１５，５０，１５−３，５０−２）上で集光させる集光素子（集光レンズＬ２１）を、前記波長変換部材１４，１４−３と前記光路分岐部材との間に設けている。
この構成によれば、光透過制御ホイール上で、緑色と赤色とを含む光を一度集光するようにしたので、混色の時間が減り、色純度の向上ができる。また、光透過制御ホイールのサイズを小さくでき、装置の小型化にも寄与する。
【０１７７】
（補足説明１６）＜投射装置＞
この発明の実施の形態の投射装置は、照明装置（照明装置４．４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ）で得られた光が照射される画像生成装置（画像形成素子５）と、該画像生成装置（画像形成素子５）で光変調された画像情報を拡大投射する投射レンズ７と、を備えている。このような照明装置を用いた投射装置として、例えば、スクリーン等の投影面に画像を投影して拡大表示する投影装置（プロジェクター）や、半導体デバイスの制作工程でウェハー上に回路パターンを露光する露光装置としての投影装置等が挙げられる。
【０１７８】
この構成によれば、カラー三原色の青色、緑色、赤色の光を生成でき、投射装置の光源として利用できる。この場合、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
また、青色帯域波長を有する光源から発する青色光を励起光として利用し、波長変換された蛍光を被励起光として利用する照明装置において、前記光源から発する光を、光透過制御ホイールによって、反射光と透過光とに時間的に分割し、反射光、あるいは、透過光いずれか一方の光を、青色光とし、他方を波長変換材料に照射する励起光とし、前記波長変換材料から生成された光を被励起光とした場合には、複数の励起光源を必要とせず、励起光源と光照射用の光源とを兼用できるので、確実に光源の数を低減できる。
【０１７９】
（補足説明１８）＜照明方法＞
また、この発明の実施の形態の照明方法は、励起光源（固体光源１０，１０ａ，４０）から発光される励起光と、前記励起光により励起されて波長変換部材１４，１４−１，１４−２，１４−３，３１，３１−２，６０から生じた前記励起光と異なる波長の蛍光とを、被照明部に照射する。
そして、前記励起光または前記蛍光の一方の波長領域を反射させ他方の波長領域を透過させる第１フィルター（第１のダイクロイックフィルター１５ａ，１５ａ’，１５−１ａ，１５−２ａ，１５−３ａ，１５−４ａ，５０ａ，５０−２ａ）および前記第１フィルターで反射させる波長領域を透過させるかまたは前記第１フィルターで透過させる波長領域の光を反射させる第２フィルター（第２のダイクロイックフィルター１５ｂ，１５ｂ’，１５−１ｂ，１５−２ｂ，１５−３ｂ，１５−４ｂ，５０ｂ，５０−２ｂ）を、前記励起光の光路中に時間的に交互に配置させ、前記励起光の反射光路中または透過光路中に配置された前記波長変換部材１４，１４−１，１４−２，１４−３，３１，３１−２，６０に、前記励起光を照射して、前記励起光と異なる波長の前記蛍光を生じさせるようになっている。
【０１８０】
この方法によれば、励起光とは異なる波長の光を発光させる蛍光体の簡略化を図りながら、一つの光源により複数の波長の異なる光を生成できる。
しかも、複数の異なる波長の光をカラー三原色のうちの赤色、青色、緑色の光の少なくとも二つに適用して、カラーの投射装置の光源として利用できる。この場合、青色、緑色、赤色の光源を別々に設けた場合に比べて、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１８１】
（補足説明１８）
また、この発明の実施の形態の照明方法において、前記励起光源（固体光源１０，４０）は、青色の波長領域の青色光を前記励起光として発光させ、前記波長変換部材１４，１４−１，１４−２，１４−３は、前記青色光により励起されて緑色を含む蛍光を生じさせ、前記励起光源とは異なる第２の光源（固体光源１１）から、赤色の波長領域の赤色光を発光させるようになっている。
そして、前記励起光源を点灯させている間の少なくとも一定期間、前記第２の光源を消灯して、前記青色光または前記波長変換部材から生じた緑色を含む前記蛍光を光出射光路Ｏｐｔに出射させ、前記励起光源を消灯させている間の少なくとも一定期間、前記第２の光源を点灯させ、該第２の光源からの前記赤色光を前記光出射光路に出射させるようになっている。
【０１８２】
この方法によれば、カラー三原色の赤色、青色、緑色の光を生成でき、投射装置の光源として利用できる。特に、プロジェクター装置の、励起光源と、青色光源とを兼用できるので、光源数の低減、光源コストの低減により装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【符号の説明】
【０１８３】
２  投射装置
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ  照明装置
５  画像形成素子（画像生成装置）
１４  波長変換部材
１０，１０ａ  固体光源（励起光源、青色光源、ＬＤ光源）
１１  固体光源（光源、赤色光源、ＬＤ光源、ＬＥＤ光源）
１４，１４−１，１４−２，１４−３，３１，３１−２，６０  波長変換部材
１５，１５’，１５−１，１５−２，１５−３，１５−４  光透過制御ホイール（光路分岐部材）
１５ａ，１５ａ’，１５−１ａ，１５−２ａ  第１のダイクロイックフィルター（領域１、第１フィルター）
１５ｂ，１５ｂ’，１５−１ｂ，１５−２ｂ  第２のダイクロイックフィルター（領域２、第２フィルター）
１５ｂ１，１５−２ｂ１  エリア（領域２−１）
１５ｂ２，１５−２ｂ２  エリア（領域２−２）
１５−３ａ  第１のダイクロイックフィルター（第１フィルター）
１５−３ａ１  エリア（領域１）
１５−３ａ２  エリア（領域２）
１５−３ｂ  第２のダイクロイックフィルター（領域３、第２フィルター）
１５−４ａ  第１のダイクロイックフィルター（第１フィルター）
１５−４ａ１  エリア（領域１）
１５−４ａ２  エリア（領域２）
１５−４ａ３  エリア（領域３）
１５−４ｂ  第２のダイクロイックフィルター（領域４、第２フィルター）
１６  カップリングレンズ（ＣＬ２、集光素子）
１８  迂回光路
３０  光透過制御ホイール（第２の光路分岐部材）
３０ａ  第３のダイクロイックフィルター
３０ａ１  エリア（領域３）
３０ａ２  エリア（領域４）
３０ｂ  第４のダイクロイックフィルター（領域５、第３フィルター）
３０−２  光透過制御ホイール（第２の光路分岐部材）
３０−２ａ  第３のダイクロイックフィルター（第３フィルター）
３０−２ａ１  エリア（領域３）
３０−２ａ２  エリア（領域４）
３０−２ｂ  第４のダイクロイックフィルター（領域５、第４フィルター）
３１  波長変換部材
３１−２  波長変換部材
３２  カップリングレンズ（ＣＬ３、集光素子）
４０  光源部（励起光源）
４０Ｖ  固体光源
５０  光透過制御ホイール
５０ａ  第１のダイクロイックフィルター（領域１、第１フィルター）
５０ｂ  第２のダイクロイックフィルター（領域２、第２フィルター）
５０−２  光透過制御ホイール（光路分岐部材）
５０−２ａ  第１のダイクロイックフィルター（第１フィルター）
５０−２ａ１  エリア（領域１）
５０−２ａ２  エリア（領域２）
５０−２ａ３  エリア（領域３）
５０−２ｂ  第２のダイクロイックフィルター（領域４、第２フィルター）
ＤＭ１，ＤＭ２，ＤＭ３，ＤＭ４，ＤＭ２１，ＤＭ２２，ＤＭ２３，ＤＭ３３  ダイクロイックミラー（光路合流素子）
Ｍ１，Ｍ３１，Ｍ３２，１８Ｍ１，１８Ｍ２，１８Ｍ３  ミラー（光路合流素子）
Ｌ２０  集光レンズ（集光素子）
Ｌ２１  集光レンズ（集光素子）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８４】
【特許文献１】特開２０１０−２１７５６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３４１１０５号公報
【図１】
2014077980.tif 000003
【図２】
2014077980.tif 000004
【図３】
2014077980.tif 000005
【図４】
2014077980.tif 000006
【図５】
2014077980.tif 000007
【図６】
2014077980.tif 000008
【図７】
2014077980.tif 000009
【図８Ａ】
2014077980.tif 000010
【図８Ｂ】
2014077980.tif 000011
【図９】
2014077980.tif 000012
【図１０】
2014077980.tif 000013
【図１１】
2014077980.tif 000014
【図１２】
2014077980.tif 000015
【図１３】
2014077980.tif 000016
【図１４】
2014077980.tif 000017
【図１５】
2014077980.tif 000018