(57)【要約】  混色光の色度を正確に検出することができる蛍光体部材を提供する。蛍光体部材は、励起光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と励起光の残りとを含む混色光（１５ａ、１５ｂ）を放射する蛍光体プレート（１１）と、蛍光体プレート（１０）に設けられた、混色光（１５ａ、１５ｂ）の一部を透過させ、残りを反射する反射層（１１）と、を有する。
2019102987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と前記励起光の残りとを含む混色光を放射する蛍光体プレートと、
前記蛍光体プレートに設けられた、前記混色光の一部を透過させ、残りを反射する反射層と、を有する、蛍光体部材。
【請求項２】
前記蛍光体プレートは、
透明性の基板と、
前記基板の一方の面に形成された、蛍光体を含む蛍光体層と、を有する、請求項１に記載の蛍光体部材。
【請求項３】
前記蛍光体プレートは、
円周方向に隣接する第１および第２のセグメントを備え、前記第１のセグメントが透過性の基板からなり、前記第２のセグメントが金属基板からなる１枚のプレート部材と、
前記蛍光体プレート上に円周方向に沿って形成された、蛍光体を含む蛍光体層と、を有する、請求項１に記載の蛍光体部材。
【請求項４】
前記反射層は、前記基板と前記蛍光体層との間に形成されている、請求項２または３に記載の蛍光体部材。
【請求項５】
前記基板の前記蛍光体層とは反対側の面が、光を拡散する拡散面である、請求項４に記載の蛍光体部材。
【請求項６】
前記反射層は、前記基板の前記蛍光体層が形成された面とは反対側の面に形成されている、請求項２または３に記載の蛍光体部材。
【請求項７】
前記基板は、ガラスまたはサファイア、もしくは、ガラスとサファイアの共晶体からなる、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の蛍光体部材。
【請求項８】
前記蛍光体プレートは、蛍光体を混入した、透過性のセラミックスまたは透過性の有機材料からなり、前記反射層が、前記蛍光体プレートの一方の面である第１の面に設けられている、請求項１に記載の蛍光体部材。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蛍光体部材を備えた光源装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蛍光体部材と、
前記反射層を透過した前記混色光の色度を測定する光センサーと、を有する、光源装置。
【請求項１１】
前記光センサーの測定値に基づいて、前記混色光の色度を調整する色度調整部を、さらに有する、請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記色度調整部は、前記光センサーの測定値に基づいて、前記蛍光体プレートを回転させるモーターの回転数を調整する、請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記色度調整部は、前記光センサーの測定値に基づいて、前記混色光から分離した複数の色光をそれぞれ変調して画像を形成する画像形成部の入力映像信号のゲインを調整する、請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３いずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置の射出光を変調して画像を形成する画像形成素子と、
前記画像を投写する投写レンズと、を有する、プロジェクタ。
【請求項１５】
励起光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と前記励起光の残りとを含む混色光を放射する蛍光体プレートと、該蛍光体プレートに設けられた、前記混色光の一部を透過させ、残りを反射する反射層と、を有する、蛍光体部材を備えた光源装置の色度調整方法であって、
前記蛍光体部材の前記反射層を透過した混色光を受光して前記混色光の色度を測定し、
前記色度の測定結果に基づいて、前記混色光の色度を調整する、色度調整方法。
【請求項１６】
前回の色度の測定値と今回の色度の測定値との差に基づいて、前記蛍光体プレートの回転数を調整することを含む、請求項１５に記載の色度調整方法。
【請求項１７】
前回の色度の測定値と今回の色度の測定値との差に基づいて、前記混色光から分離した複数の色光をそれぞれ変調して画像を形成する画像形成部の入力映像信号のゲインを調整することを含む、請求項１５に記載の色度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光部材、光源装置、プロジェクタ及び色度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のプロジェクタの中には、蛍光体とＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの固体光源とを組み合わせて白色光を得る光源装置を搭載するものがある。
上記光源装置の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された光源装置は、青色の励起光を射出する励起光源と、蛍光体ホイールとを有する。蛍光体ホイールは、回転可能な回転基板と、該回転基板上に全周に亘って形成された蛍光体層とを有する。励起光は、集光レンズを介して蛍光体層上に集光される。蛍光体層は、励起光で励起され、黄色の蛍光を発する蛍光体を含む。回転基板を一定の回転数で回転させた状態で、励起光を蛍光体層に照射する。励起光の一部が蛍光体層を透過し、残りは蛍光体で黄色の蛍光に変換される。蛍光体層を透過した青色光（励起光）と蛍光体が発した黄色の蛍光とを合成することで、白色光を得る。この白色光は、励起光と蛍光の混色光と呼ぶことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０８８６５７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の光源装置において、励起光源を長期間に亘って使用すると、励起光源が射出する励起光の光量が低下する場合がある。この励起光量の低下は、励起光源の劣化と呼ばれている。また、蛍光体には、蛍光体の温度が上昇するにつれて励起光から受ける励起エネルギーを蛍光に変換する変換効率が低下する性質がある。この蛍光の変換効率は、内部量子効率とも呼ばれる。
励起光源が劣化すると、励起光量が低下し、白色光に含まれる青色光の光量が低下する。加えて、蛍光体に照射される励起光量が低下して、蛍光体の温度が低下するため、蛍光の変換効率が増加し、白色光に含まれる蛍光の光量が増大する。その結果、白色光の色味が変化する。【０００５】
上記のように、特許文献１に記載の光源装置には、励起光源の劣化等のために、光源装置の射出光の色味が変化するという問題がある。
光源装置の射出光の色味を調整するためには、励起光と蛍光の混色光を直接モニタして、混色光の色度を正確に検出することが望ましい。【０００６】
本発明の目的は、上述した問題を解決し、混色光の色度を正確に検出することができる、蛍光体部材、光源装置、プロジェクタ及び色度調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の蛍光体部材は、励起光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と前記励起光の残りとを含む混色光を放射する蛍光体プレートと、前記蛍光体プレートに設けられた、前記混色光の一部を透過させ、残りを反射する反射層と、を有する。
本発明の第１の光源装置は、上記の蛍光体部材を有する。
本発明の第２の光源装置は、上記の蛍光体部材と、反射層を透過した前記混色光の色度を測定する光センサーと、を有する。
本発明のプロジェクタは、上記光源装置と、前記光源装置の射出光を変調して画像を形成する画像形成素子と、前記画像を投写する投写レンズと、を有する。
本発明の色度調整方法は、励起光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と前記励起光の残りとを含む混色光を放射する蛍光体プレートと、該蛍光体プレートに設けられた、前記混色光の一部を透過させ、残りを反射する反射層と、を有する、蛍光体部材を備えた光源装置の色度調整方法であって、前記蛍光体部材の前記反射層を透過した混色光を受光して前記混色光の色度を測定し、前記色度の測定結果に基づいて、前記混色光の色度を調整することを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、励起光と蛍光の混色光を直接モニタできるので、混色光の色度を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態である蛍光体部材の構成を説明するための模式的である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態である蛍光体部材の構成を説明するための模式的である。
【図２】図１Ａ及び図１Ｂに示す蛍光体部材の反射層の分光反射／透過特性の一例を示す特性図である。
【図３Ａ】本発明の第２実施形態である蛍光体部材の構成を模式的に示す正面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの点線の矢印Ａで示した部分の断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａの点線の矢印Ｂで示した部分の断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態である光源装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す光源装置における偏光を利用して励起光と混色光とを分離する構成の一例を示す模式図である。
【図６】比較例である光源装置の構成を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第４実施形態である光源装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す光源装置の色度調整方法の一手順を示す流れ図である。
【図９】色度調整機構を有していない光源装置が射出する白色光の色度の変化をｘｙ色度座標にプロットした色度図である。
【図１０】色度調整機構を有していない光源装置の青色光と黄色の蛍光それぞれの照度維持率の変化を示す図である。
【図１１】本発明の第７実施形態である光源装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す光源装置のゲイン調整方法の一手順を示す流れ図である。
【図１３】本発明の第８実施形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第９実施形態であるプロジェクタの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１実施形態である蛍光体部材の構成を説明するための模式図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、蛍光体部材は、蛍光体プレート１０と、蛍光体プレート１０に設けられた反射層１１とを有する。励起光１３が、蛍光体プレート１０に入射する（図１Ａ参照）。蛍光体プレート１０は、励起光１３の一部を蛍光１４に変換し、該蛍光１４と励起光の残り（１３ａ、１３ｂ）とを含む混色光（１５ａ、１５ｂ）を放射する。反射層１１は、混色光の一部を透過させ、残りを反射する（図１Ｂ参照）。
【００１１】
本実施形態の蛍光体部材において、蛍光体は、蛍光を全方位に放射する。蛍光体が放射した蛍光１４の一部は、反射層１１に入射する。反射層１１は、入射した蛍光の一部を反射し、残りを透過する。励起光１３のうち、蛍光体の励起に寄与しなかった励起光は、蛍光体プレート１０を通過して反射層１１に入射する。反射層１１は、入射した励起光の一部を反射し、残りを透過する。
反射層１１からの反射光である励起光１３ａと、反射層１１とは反対の方向に向かう蛍光１４とを含む混色光１５ａが、蛍光体部材の蛍光体プレート１０側の面である第１の面から射出される。反射層１１を透過した、蛍光１４及び励起光１３ｂを含む混色光１５ｂが、蛍光体部材の反射層１１側の面である第２の面から射出される。混色光１５ｂの光量は、混色光１５ａの光量よりも十分に小さい。混色光１５ａの色味は混色光１５ｂの色味と同じであるので、混色光１５ｂをモニタすることで、混色光１５ａの色度を正確に検出することができる。
【００１２】
図２に、反射層１１の分光反射／透過特性の一例を示す。図２において、縦軸は反射率（％）を示し、横軸は波長（ｎｍ）を示す。図２に示すように、４２０ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲において、反射層１１は、平均で９９％以上の反射率を有し、平均で１％未満の透過率を有する。例えば、励起光の波長が略４５０ｎｍである場合、励起光の略９９％が反射層１１で反射され、励起光の略１％が反射層１１を透過する。また、蛍光１４の波長が４８０ｎｍ〜７００ｎｍである場合、蛍光の略９９％が反射層１１で反射され、蛍光の略１％が反射層１１を透過する。このように、モニタ光である混色光１５ｂの光量は、混色光１５ａの光量に比較して十分に小さいので、モニタ光の割合を小さくすることができ、明るさの低下を抑制することができる。
【００１３】
本実施形態の蛍光体部材は、以下のような変形を適用することができる。
蛍光体プレート１０は、透明性の基板と、基板の一方の面に形成された、蛍光体を含む蛍光体層と、を有しても良い。この場合、反射層１１は、基板と蛍光体層との間に形成されても良く、基板の蛍光体層が形成された面とは反対側の面に形成されても良い。
また、蛍光体プレート１０は、円周方向に隣接する第１及び第２のセグメントを備え、第１のセグメントが透過性の基板からなり、第２のセグメントが金属基板からなる１枚のプレート部材と、第１及び第２のセグメント上に円周方向に沿って形成された、蛍光体を含む蛍光体層と、を有しても良い。この場合、反射層１１は、基板と蛍光体層との間に形成されても良く、基板の蛍光体層が形成された面とは反対側の面に形成されても良い。
基板の蛍光体層とは反対側の面が、光を拡散する拡散面であっても良い。拡散面は、例えば、すりガラス状の表面処理を行ったものであっても良い。また、基板は、ガラスまたはサファイア、もしくは、ガラスとサファイアの共晶体からなっても良い。
【００１４】
また、蛍光体プレート１０は、蛍光体を混入した、透過性のセラミックスまたは透過性の有機材料からなっても良い。この場合、反射層１１は、蛍光体プレートの一方の面に設けられても良い。透過性のセラミックスは、例えば、透過性のアルミナ等である。この種のセラミックスは、ファインセラミックスとも呼ばれる。透過性の有機材料は、例えば、透過性の樹脂等である。
本実施形態の蛍光体部材は、光源装置に適用できる。光源装置は、上述の蛍光体部材と、反射層を透過した混色光の色度を測定する光センサーと、を有しても良い。光センサーは、混色光の色度を測定することが可能なものであれば、どのようなものであっても良い。例えば、光センサーは、カラーセンサーであっても良い。カラーセンサーの詳細については後述する。
【００１５】
また、光源装置は、光センサーの測定値に基づいて、混色光の色度を調整する色度調整部を、さらに有しても良い。この場合、色度調整部は、光センサーの測定値に基づいて、蛍光体プレート１０を回転させるモーターの回転数を調整しても良い。例えば、色度調整部は、前回の色度の測定値と今回の色度の測定値との差に基づいて、蛍光体プレート１０の回転数を調整しても良い。また、色度調整部は、光センサーの測定値に基づいて、混色光から分離した複数の色光をそれぞれ変調して画像を形成する画像形成部の入力映像信号のゲインを調整しても良い。例えば、色度調整部は、前回の色度の測定値と今回の色度の測定値との差に基づいて、入力映像信号のゲインを調整しても良い。
上記の光源装置は、プロジェクタに適用しても良い。プロジェクタは、上記の光源装置と、光源装置の射出光を変調して画像を形成する画像形成素子と、その画像を投写する投写レンズと、を有しても良い。
【００１６】
［第２実施形態］
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、本発明の第２実施形態である蛍光体部材の構成を説明するための模式図である。図３Ａは正面図である。図３Ｂは、図３Ａの点線の矢印Ａで示した部分の断面図である。図３Ｃは、図３Ａの点線の矢印Ｂで示した部分の断面図である。
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、蛍光体部材は、蛍光体ホイール４からなる。蛍光体ホイール４は、基板４４と、蛍光体層４３と、反射層４５とを有する。基板４４は、透明基板４１と金属基板４２を有する。
【００１７】
透明基板４１と金属基板４２は、一体となって薄い円盤状の基板４４を形成している。透明基板４１は、扇形をしている。基板４４から扇形の透明基板４１を除いた部分が、金属基板４２である。これら透明基板４１及び金属基板４２は、円周方向に隣接する第１及び第２のセグメントと呼ぶことができる。
基板４４の全体に対する金属基板４２が占める割合は、透明基板４１が占める割合よりも大きい。金属基板４２には、例えば、放熱性に優れ、コストの安いアルミニウムを用いることができる。透明基板４１には、例えば、ガラス又は放熱性に優れたサファイアを用いることができる。また、透明基板４１は、ガラスとサファイアの共晶体から構成されても良い。
【００１８】
蛍光体層４３は、透明基板４１及び金属基板４２上に形成されている。図３Ｂに示すように、反射層４５は、透明基板４１と蛍光体層４３との間に設けられている。図３Ｃに示すように、蛍光体層４３は、金属基板４２上に設けられている。蛍光体層４３は、全周にわたって設けられている。なお、反射層４５は、透明基板４１の蛍光体層４３が形成された面とは反対側の面に形成されても良い。また、透明基板４１の蛍光体層４３とは反対側の面が、光を拡散する拡散面であっても良い。拡散面は、例えば、すりガラス状の表面処理を行ったものであっても良い。
【００１９】
本実施形態の蛍光体部材では、蛍光体ホイール４を回転させながら励起光を照射する。励起光は、第１のセグメント（透明基板４１の部分）と第２のセグメント（金属基板４２の部分）に順に入射する。
【００２０】
第１のセグメントでは、蛍光体層４３において、蛍光体が放射した蛍光の一部は、反射層４５に入射する。反射層４５は、入射した蛍光の一部を反射し、残りを透過する。励起光のうち、蛍光体の励起に寄与しなかった励起光は、蛍光体層４３を通過して反射層４５に入射する。反射層４５は、入射した励起光の一部を反射し、残りを透過する。
反射層４５からの反射光である励起光と、反射層４５とは反対の方向に向かう蛍光とを含む第１の混色光が、蛍光体ホイール４の第１の面から射出される。反射層４５を透過した、蛍光及び励起光を含む第２の混色光が、蛍光体ホイール４の第１の面とは反対側の第２の面から射出される。第２の混色光の光量は、第１の混色光の光量よりも十分に小さい。第２の混色光の色味は第１の混色光の色味と同じであるので、第２の混色光をモニタすることで、第１の混色光の色度を正確に検出することができる。よって、本実施形態の蛍光体部材においても、上述した第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
第２のセグメントでは、蛍光体層４３において、蛍光体が放射した蛍光の一部は、金属基板４２に入射する。金属基板４２は、入射した蛍光を蛍光体層４３側へ反射する。励起光のうち、蛍光体の励起に寄与しなかった励起光は、蛍光体層４３を通過して金属基板４２に入射する。金属基板４２は、入射した励起光を蛍光体層４３側へ反射する。金属基板４２からの反射光である励起光の一部は、蛍光体を励起し、残りは蛍光体層４３を通過する。その結果、蛍光体層４３の金属基板４２とは反対側の面からは、蛍光と励起光を含む混色光が射出される。この混色光の色味は、第２の混色光の色味と略同じである。
本実施形態の蛍光体部材においても、第１の実施形態の変形を適用することができる。
【００２２】
なお、図３に示した蛍光体ホイール４において、基板４４を透明基板４１のみで構成しても良い。この場合、蛍光体層４３は、透明基板４１上に全周にわたって形成される。反射層４５は、蛍光体層４３と透明基板４１との間に形成されても良く、また、透明基板４１の蛍光体層４３とは反対側の面に形成されても良い。また、透明基板４１の蛍光体層４３とは反対側の面が、光を拡散する拡散面であっても良い。拡散面は、例えば、すりガラス状の表面処理を行ったものであっても良い。
【００２３】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態である光源装置の構成を示すブロック図である。
図４を参照すると、光源装置は、励起光源１０１、蛍光体部材１００、光センサー１０２及び色度調整部１０３を有する。蛍光体部材１００は、上述した第１又は第２の実施形態で説明した蛍光体部材である。励起光源１０１は、蛍光体部材１００に含まれる蛍光体を励起するための励起光１０１ａを射出する。励起光源１０１として、ＬＥＤやＬＤなどの固体光源を用いることができる。
【００２４】
蛍光体部材１００は、励起光１０１ａの一部を蛍光に変換し、蛍光と励起光１０１ａの残りとを含む混色光１００ａ、１００ｂを放射する。混色光１００ａは、蛍光体部材１００の第１の面から射出される。混色光１００ｂは、蛍光体部材１００の第１の面とは反対側の面である第２の面から射出される。混色光１００ａの光量は、混色光１００ｂの光量よりも多い。混色光１００ａの色味は、混色光１００ｂの色味と略同じである。
光センサー１０２は、蛍光体部材１００の第２の面から射出された混色光１００ｂを受光する。光センサー１０２は、混色光１００ｂの色度を測定可能なものであればどのようなものであっても良い。光センサー１０２として、カラーセンサーを用いることができる。
【００２５】
色度調整部１０３は、光センサー１０２の測定値に基づいて、混色光１００ａの色度を調整する。例えば、色度調整部１０３は、混色光１００ａの色度が所定の値になるように、蛍光体部材１００の蛍光体プレートを回転させるモーターの回転数を調整しても良い。また、色度調整部１０３は、光センサー１０２の測定値に基づいて、混色光１００ａから分離した複数の色光をそれぞれ変調して画像を形成する画像形成部の入力映像信号のゲインを調整しても良い。例えば、色度調整部１０３は、画像形成部から射出された各色光の合成光の色度が所定の値になるように入力映像信号のゲインを調整しても良い。
なお、図４に示した構成において、偏光を利用して、励起光１０１ａと混色光１００ａとを分離することができる。一例として、図５に、偏光を利用して励起光１０１ａと混色光１００ａとを分離する構成を示す。
【００２６】
図５を参照すると、偏光ダイクロイックミラー１０４、１／４波長板１０５及び集光レンズ１０６が、励起光源１０１と蛍光体部材１００との間の光路中に配置されている。偏光ダイクロイックミラー１０４は、青色の波長域の光に対して、Ｓ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過する特性を有し、かつ、無偏光の光に対して、少なくとも黄色の波長域の光を透過する特性を有する。
励起光源１０１は、例えば、青色ＬＤ（レーザーダイオード）である。励起光源１０１は、Ｓ偏光の青色励起光１０１ａが偏光ダイクロイックミラー１０４に入射するように配置されている。偏光ダイクロイックミラー１０４は、励起光源１０１からのＳ偏光の青色励起光１０１ａを蛍光体部材１００に向けて反射する。
【００２７】
偏光ダイクロイックミラー１０４で反射されたＳ偏光の青色励起光１０１ａは、１／４波長板１０５及び集光レンズ１０６を介して蛍光体部材１００に照射される。１／４波長板１０５は、直交する２つの偏光成分にπ／２（＝λ／４）の位相差を与えることで、直線偏光を円偏光に、又は、円偏光を直線偏光に変換することができる。青色励起光１０１ａは、１／４波長板１０５を通過することで、Ｓ偏光から円偏光に変換される。集光レンズ１０６は、１／４波長板２０３を通過した円偏光の青色励起光１０１ａを蛍光体部材１００上に集光する。
蛍光体部材１００は、円偏光の青色光１０１ｂと黄色の蛍光１０１ｃとを含む混色光１００ａ、１００ｂを射出する。混色光１００ｂは、光センサー１０２に入射する。混色光１００ａは、集光レンズ１０６及び１／４波長板１０５を通過した後、偏光ダイクロイックミラー１０４に入射する。このとき、円偏光の青色光１０１ｂは、１／４波長板１０５を通過することで、円偏光からＰ偏光に変換される。Ｐ偏光の青色光１０１ｂは、偏光ダイクロイックミラー１０４を透過する。無偏光の黄色の蛍光１０１ｃも、偏光ダイクロイックミラー１０４を透過する。
【００２８】
上記の図５に示した構成によれば、励起光１０１ａと混色光１００ａとを分離することができる。なお、図５に示した構成において、励起光源１０１及び偏光ダイクロイックミラー１０４からなる部分における、ｓ偏光／ｐ偏光と反射／透過との対応関係を逆にしても良い。
【００２９】
以上説明した本実施形態の光源装置によれば、第１実施形態で説明した効果に加えて、励起光源１０１を長期間に亘って使用した場合に、混色光の色味が変化することを抑制することができる。
また、本実施形態の光源装置によれば、蛍光体部材１００を用いることで、光センサーを混色光１００ａの光路の近傍に配置したものと比較して、以下のような作用効果も奏する。
【００３０】
＜比較例＞
まず、光センサーを混色光１００ａの光路の近傍に配置した比較例の構成とその問題点について説明する。
図６に、比較例の光源装置の構成を示す。この比較例の光源装置は、蛍光体ホイール１１０、励起光源１０１、偏光ダイクロイックミラー１０４、１／４波長板１０５、集光レンズ１０６及び光センサー１０２ａを有する。励起光源１０１は、例えば、６行４列の２４個の青色ＬＤからなる。図６において、破線の矢印は、中心部の青色ＬＤが射出した青色レーザー光を示す。実線の矢印は、周辺部の青色ＬＤが射出した青色レーザー光を示す。
【００３１】
蛍光体ホイール１１０は、蛍光体層を金属基板上に全周にわたって形成したものである。偏光ダイクロイックミラー１０４、１／４波長板１０５及び集光レンズ１０６は、図５に示したものと同じである。励起光源１０１から射出された青色レーザー光は、偏光ダイクロイックミラー１０４、１／４波長板１０５及び集光レンズ１０６を介して蛍光体ホイール１１０の蛍光体層に照射される。蛍光体層は、青色レーザー光の一部を蛍光に変換する。蛍光体ホイール１１０は、蛍光と青色レーザー光とを含む混色光を集光レンズ１０６側に射出する。
光センサー１０２ａは、偏光ダイクロイックミラー１０４の端部の近傍に配置されている。光センサー１０２ａは、偏光ダイクロイックミラー１０４を通過した混色光の光束の最も外側を通る光を受光する。ここで、混色光は、中心部の青色ＬＤが射出した青色レーザー光と、周辺部の青色ＬＤが射出した青色レーザー光とを含む。光センサー１０２ａには、主に、周辺部の青色ＬＤが射出した青色レーザー光が入射する。このため、光センサー１０２ａの色度の測定結果において、周辺部の青色ＬＤが支配的となる。
【００３２】
青色ＬＤの劣化には、個体差がある。このため、上記のような周辺部の青色ＬＤが支配的となる構成においては、励起光源１０１が劣化した場合に、混色光の色度を正確に測定することは困難である。例えば、中心部の青色ＬＤのみが劣化した場合に、劣化していない周辺部の青色ＬＤが支配的となるため、光センサー１０２ａの測定結果は、本来の色度とは異なる。反対に、周辺部の青色ＬＤのみが劣化した場合、劣化していない中心部の青色ＬＤが十分に反映されないため、光センサー１０２ａの測定結果は、本来の色度とは異なる。
これに対して、本実施形態の光源装置によれば、蛍光体部材１００は、混色光１００ａ、１００ｂを射出する。混色光１００ａ、１００ｂはいずれも、中心部の青色ＬＤが射出した青色レーザー光と、周辺部の青色ＬＤが射出した青色レーザー光とを含む。混色光１００ａの色度は、混色光１００ｂの色度と同じである。光センサー１０２は、混色光１００ｂ全体を受光することができるので、比較例のように周辺部の青色ＬＤが支配的となることはない。したがって、混色光の色度を正確に検出することができる。
【００３３】
［第４実施形態］
図７は、本発明の第４実施形態である光源装置の構成を示すブロック図である。図７を参照すると、光源装置２は、励起光源２０１、偏光ダイクロイックミラー２０２、１／４波長板２０３、集光レンズ２０４、蛍光体ホイール２０５、カラーセンサー２０７、タイマー２０８、モーター回転数決定部２０９、メモリ２１０、モーター駆動部２１１、モーター２１２、レンズ２１３を備える。カラーセンサー２０７、タイマー２０８、モーター駆動部２１１及びモーター回転数決定部２０９からなる部分を、色度調整手段と呼ぶことができる。
【００３４】
励起光源２０１は、偏光ダイクロイックミラー２０２に向けて、ｓ偏光の励起光を射出する。励起光源２０１として、ＬＤなどの固体光源を用いることができる。ここでは、励起光源２０１は、青色ＬＤと、この青色ＬＤの射出光を平行光束化するコリメートレンズとを含む。なお、ＬＥＤ等の偏光を有していない光源を用いる場合には、入射光をｓ偏光に揃える偏光変換素子を用いる。
偏光ダイクロイックミラー２０２は、励起光源２０１から射出した青色の励起光（ｓ偏光）が略４５°の入射角で入射するように配置されている。偏光ダイクロイックミラー２０２は、青色の波長域の光に対して、ｓ偏光を反射し、ｐ偏光を透過し、青色の波長域以外の波長域の光を透過する特性を有する。偏光ダイクロイックミラー２０２は、励起光源２０１からの青色の励起光（ｓ偏光）を１／４波長板２０３に向けて反射する。なお、励起光源２０１及び偏光ダイクロイックミラー２０２からなる部分において、ｓ偏光／ｐ偏光と反射／透過との対応関係を逆にしても良い。
偏光ダイクロイックミラー２０２で反射された青色の励起光は、１／４波長板２０３及び集光レンズ２０４を介して蛍光体ホイール２０５に照射される。１／４波長板２０３は、直交する２つの偏光成分にπ／２（＝λ／４）の位相差を与えることで、直線偏光を円偏光に、又は、円偏光を直線偏光に変換することができる。集光レンズ２０４は、１／４波長板２０３を通過した励起光を蛍光体ホイール２０５上に集光する。
【００３５】
蛍光体ホイール２０５は、薄い円盤状の透明基板を有する。透明基板は、円盤面の中心部を回転中心として回転可能である。透明基板は、例えば、サファイアからなる。透明基板上に、図２に示したような分光反射／透過特性を有する反射層が設けられている。反射層上に、青色の励起光を吸収して黄色の蛍光を発する蛍光体を含む蛍光体層が設けられている。これら反射層及び蛍光体層はともに、円周方向に沿って円環状に形成されている。
蛍光体層では、入射した青色の励起光で蛍光体が励起される。励起された蛍光体は、黄色の蛍光を全方位に放射する。全方位に放射された黄色の蛍光のうち、反射層側に向かう黄色の蛍光は、反射層で集光レンズ２０４側に向けて反射される。ここで、反射層は、全反射面を構成するものではないので、黄色の蛍光の一部（０.数パーセント）は反射層を透過する。
集光レンズ２０４側から蛍光体層に入射した青色の励起光の一部は、蛍光体に吸収されずに、反射層に到達する。反射層は、到達した青色の励起光を蛍光体層に向けて反射する。ここで、反射層は、全反射面を構成するものではないので、到達した青色の励起光の一部（０.数パーセント）は反射層を透過する。反射層で反射された青色の励起光は、再び、蛍光体層内を集光レンズ２０４側に向かって進行する。
【００３６】
蛍光体ホイール２０５において、蛍光体層は、青色の励起光と黄色の蛍光とを含む混色光である白色光を集光レンズ２０４に向けて放射する。一方、蛍光体ホイール２０５の背面（励起光が照射される面の裏側の面）からは、反射層を透過した、黄色の蛍光及び青色の励起光を含む混色光である白色光が放射される。反射層は、カラーセンサー２０７が色度を測定するのに必要な微量な白色光を通過させるように構成されている。反射層を通過した白色光の色度は、蛍光体層から集光レンズ２０４側に向かう白色光の色度に略一致する。
【００３７】
カラーセンサー２０７は、蛍光体ホイール２０５の背面に配置されている。カラーセンサー２０７は、反射層を通過した白色光の色度を測定する機能を有する。色度測定機能として、既存の色度計の機能を適用することができる。一例として、ＲＧＢの割合から色度情報を得る構成を、以下に簡単に説明する。
カラーセンサー２０７は、赤色のフィルターを備えた第１の受光面、緑色フィルターを備えた第２の受光面及び青色のフィルターを備えた第３の受光面を有する。赤色フィルターは、可視光のうち赤色波長域の光を透過し、それ以外の波長域の光を吸収する。緑色フィルターは、可視光のうち緑色波長域の光を透過し、それ以外の波長域の光を吸収する。青色フィルターは、可視光のうち青色波長域の光を透過し、それ以外の波長域の光を吸収する。第１、第２及び第３の受光面の面積は、互いに同じである。カラーセンサー２０７は、第１の受光面に入射した光（赤色成分）の光量と、第２の受光面に入射した光（緑色成分）の光量と、第３の受光面に入射した光（青色成分）の光量と、をそれぞれ測定する。カラーセンサー２０７は、これらの測定情報を色度情報へ変換する。カラーセンサー２０７は、モーター回転数決定部２０９へ色度情報を送信する。
【００３８】
タイマー２０８は、光源装置２の総駆動時間を計測する。ここで、総駆動時間は、蛍光体ホイール２０５に励起光が照射された時間の総和を意味する。
モーター回転数決定部２０９は、メモリ２１０を備える。メモリ２１０は、比較用の色度データを記憶している。本実施形態では、比較用の色度として、メモリ２１０は、初期駆動時（光源装置２を始めて駆動したとき）にカラーセンサー２０７が測定した色度データを記憶している。モーター回転数決定部２０９は、後述する色度調整処理を行い、モーターの回転数を決定し、その情報をモーター駆動部２１１へ送る。
モーター２１２は、蛍光体ホイール２０５を回転させる。モーター駆動部２１１は、モーター回転数決定部２０９から送信されるモーターの回転数の情報に基づき、モーター２１２を回転させる。
【００３９】
次に、本実施形態の光源装置２の、青色の励起光と黄色の蛍光とを含む白色光を得る動作について、具体的に説明する。
励起光源２０１は、Ｓ偏光である青色の励起光を射出する。励起光源２０１から射出された青色の励起光（Ｓ偏光）は、偏光ダイクロイックミラー２０２へ入射する。偏光ダイクロイックミラー２０２は、青色の励起光（Ｓ偏光）を１／４波長板２０３に向けて反射する。青色の励起光（Ｓ偏光）は、１／４波長板２０３を通過することで円偏光となる。１／４波長板２０３を通過した青色の励起光（円偏光）は、集光レンズ２０４に入射する。集光レンズ２０４は、青色の励起光（円偏光）を蛍光体ホイール２０５上に集光する。
【００４０】
蛍光体ホイール２０５では、青色の励起光（円偏光）の一部は、蛍光体層を通過して反射層に到達する。反射層は、到達した青色の励起光（円偏光）を集光レンズ２０４側に向けて反射する。反射層で反射された青色の励起光（円偏光）の一部は、蛍光体層を通過する。蛍光体層を通過した青色の励起光（円偏光）は、集光レンズ２０４を介して１／４波長板２０３に入射する。
反射層からの青色の励起光（円偏光）は、１／４波長板２０３を通過することでｐ偏光となる。１／４波長板２０３を通過した青色の励起光（ｐ偏光）は、偏光ダイクロイックミラー２０２を透過する。
蛍光体層では、入射した青色の励起光で蛍光体が励起される。励起された蛍光体は、黄色の蛍光を全方位に放射する。全方位に放射された黄色の蛍光のうち、反射層側に向かう黄色の蛍光は、反射層で集光レンズ２０４側に向けて反射される。蛍光体層は、集光レンズ２０４側に向けて黄色の蛍光を射出する。蛍光体層からの黄色の蛍光は、集光レンズ２０４、１／４波長板２０３及び偏光ダイクロイックミラー２０２を順に通過する。
【００４１】
偏光ダイクロイックミラー２０２を通過した、青色の励起光及び黄色の蛍光は、同一の光路でレンズ２１３に入射する。レンズ２１３は、青色の励起光及び黄色の蛍光を含む混色光である白色光を射出する。レンズ２１３が射出した白色光が、光源装置２の射出光である。
【００４２】
一方、蛍光体ホイール２０５の背面からは、反射層を透過した、青色の励起光及び黄色の蛍光を含む混色光である白色光が放射される。蛍光体ホイール２０５の背面から放射した白色光は、カラーセンサー２０７に入射する。
【００４３】
次に、本実施形態の光源装置２の色度調整動作について、具体的に説明する。
図８は、光源装置２の色度調整方法の一手順を示す流れ図である。図７及び図８を参照して、光源装置２の色度調整方法を説明する。
【００４４】
タイマー２０８が計測した時間（照射時間）が所定の時間に達すると、ステップＳ１０で、カラーセンサー２０７が、蛍光体ホイール２０５の背面から射出した白色光の色度を測定する。そして、カラーセンサー２０７は、測定結果に基づく色度情報をモーター回転数決定部２０９に出力する。ここで、所定の時間は、任意に設定することができる。例えば、１００時間や２００時間を所定の時間として設定しても良い。
ステップＳ１１で、モーター回転数決定部２０９が、カラーセンサー２０７から出力された色度情報に含まれる色度と、メモリ２１０に記憶された比較用の色度（初期色度）との差である色度差を計算する。
ステップＳ１２で、モーター回転数決定部２０９は、ステップＳ１１で計算した色度差に基づいて、モーター２１２の回転数を決定する。そして、モーター回転数決定部２０９は、決定した回転数を示す信号をモーター駆動部２１１へ送る。ここで、色度差とモーター２１２の回転数とを関連付けて格納したテーブルをメモリ２１０に格納しておき、モーター回転数決定部２０９が、テーブルを参照してモーター２１２の回転数を決定しても良い。
ステップＳ１３で、モーター駆動部２１１は、モーター回転数決定部２０９からモーターの回転数を示す信号を受信する。モーター駆動部２１１は、受信信号に示される回転数（モーター回転数決定部２０９が決定した回転数）でモーター２１２を回転させる。
【００４５】
以上説明した本実施形態の光源装置２によれば、第３実施形態と同様、長期間に亘って使用した場合に、混色光の色味が変化することを抑制することができる。
【００４６】
以下、光源装置２の作用効果について、白色光の色が変化する問題と合わせて詳細に説明する。
まず、色度調整機構を有していない光源装置において、励起光源の経時劣化に伴う白色光の色の変化の問題について説明する。
【００４７】
図９は、色度調整機構を有していない光源装置が射出する白色光の色度の変化をｘｙ色度座標にプロットした色度図である。ｘｙ色度座標は、表色系の３原色である３刺激値ＸＹＺに基づくものである。ｘｙ色度座標において、右上（図の矢印の方向）側になるほど、黄色が強くなる。図９から分かるように、色度のプロット位置は、時間経過と共に右上方向へ移動している。これは、光源装置から射出された光の黄色成分が時間経過とともに強くなることを意味する。
【００４８】
図１０は、色度調整機構を有していない光源装置の青色光と黄色の蛍光それぞれの照度維持率の変化を示す図である。図１０において、縦軸は照度維持率（％）を示し、横軸は光源駆動時間を示す。図１０中、黒色のひし形は青色光を示し、黒色の四角は黄色の蛍光を示す。駆動時間が０（ｈ）ときの青色光と黄色の蛍光の照度をそれぞれ１００パーセントと規定する。
図１０から分かるように、時間経過とともに青色光と黄色の蛍光の照度が低下している。照度の低下率は、青色光と黄色の蛍光とで異なる。青色光の照度の低下率は、黄色の蛍光光の照度の低下率より大きい。これは、光源装置が射出した白色光に含まれる青色光と黄色の蛍光について、青色光に対する黄色の蛍光の比率が時間経過と共に増加することを意味する。この結果は、図９の結果と一致する。
つまり、図９及び図１０の結果から、光源装置を長期間使用すると、光源装置が射出する白色光の黄色味が強くなることが分かる。
【００４９】
本実施形態の光源装置２によれば、白色光の黄色味が強くなる問題を以下のようにして解決することができる。
例えば、タイマー２０８が所定の時間に達したときに、白色光に含まれている青色及び黄色の成分比率の変化のために、青色成分に対して黄色成分が増大していた場合、モーター回転数決定部２０９は、モーター２１２の回転数を減少させる。モーター２１２の回転数が減少すると、蛍光体ホイール２０５の回転速度が減少する。蛍光体ホイール２０５の回転速度が減少すると、ホイールの回転に伴う冷却効果が減少するとともに、単位面積当たりの励起光の照射時間が増大するため、蛍光体ホイール２０５の励起光の照射部位の温度が上昇する。これにより、蛍光体の温度が上昇し、その結果、内部量子効率が低下する。内部量子効率が低下すると、蛍光体が放射する黄色の蛍光の光量が低下する。その結果、蛍光体ホイール２０５が放射する白色光の黄色成分が低下する。したがって、光源装置２が射出する白色光の色度の変化を抑制することができる。
また、蛍光体を長期間使用すると、蛍光の光量が徐々に低下する。この蛍光体の経時劣化のために、白色光に含まれている青色及び黄色の成分比率が変化する。例えば、蛍光体の劣化速度が励起光源の劣化速度より早い場合は、青色光に対する黄色の蛍光の比率が時間経過と共に減少する。この結果、光源装置が射出する白色光の色成分において、青色味が時間経過とともに強くなる場合がある。
【００５０】
本実施形態の光源装置２によれば、白色光の青色味が強くなる問題を以下のようにして解決することができる。
例えば、タイマー２０８が所定の時間に達したときに、白色光に含まれている青色及び黄色の成分比率の変化のために、黄色成分に対して青色成分が増加していた場合、モーター回転数決定部２０９は、モーター２１２の回転数を増大させる。モーター２１２の回転数が増大すると、蛍光体ホイール２０５の回転速度が増大する。蛍光体ホイール２０５の回転速度が増大すると、ホイールの回転に伴う冷却効果が増大するとともに、単位面積当たりの励起光の照射時間が減少するため、蛍光体ホイール２０５の励起光の照射部位の温度が低下する。これにより、蛍光体の温度が低下し、その結果、内部量子効率が増大する。内部量子効率が増大すると、蛍光体が放射する黄色の蛍光の光量が増大する。その結果、蛍光体ホイール２０５が放射する白色光の黄色成分が増大する。したがって、光源装置２が射出する白色光の色度の変化を抑制することができる。
【００５１】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態である光源装置は、蛍光体ホイールが異なる以外は、第４実施形態の光源装置２と同様の構成を有する。
本実施形態の光源装置において、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示したような蛍光体ホイール４を用いる。蛍光体ホイール４は、第４実施形態で説明した蛍光体ホイール２０５と同様に用いることができる。
【００５２】
本実施形態の光源装置は、第４実施形態の光源装置２と同様の作用効果を奏する。ただし、蛍光体ホイール４の基板４４の大部分は、放熱性に優れた金属基板４２からなる。このため、蛍光体ホイール４は、蛍光体ホイール２０５より放熱性に優れる。さらに、金属基板４２は、安価なため、蛍光体ホイール２０５と比較して低コスト化が可能である。
【００５３】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態である光源装置は、蛍光体ホイールが異なる以外は、第４実施形態の光源装置２と同様の構成を有する。
【００５４】
本実施形態の光源装置において、蛍光体ホイールは、薄い円盤状の基板と反射層を有する。基板は、セラミックス結晶からなる。セラミックス結晶は、蛍光物質を含有した透明物質からなる。透明物質は、例えば、無機結晶やガラス、高分子材料などである。蛍光物質は、例えば、希土類イオン、遷移金属イオン、有機染料分子、蛍光体などである。蛍光物質として、セリウムドープされたイットリウムアルミニウムガーネット（Ｃｅ:ＹＡＧ）などの希土類イオンがドープされた、またはクロムドープされたサファイアまたはチタンドープされたサファイアなどの遷移金属イオンがドープされた無機結晶なども用いることができる。本実施形態では、例えば、Ｃｅ:ＹＡＧセラミックス結晶の蛍光体を基板に用いる。また、基板の一方の面には、反射層が設けられている。反射層は、第２実施形態で説明したものと同じものである。
本実施形態の光源装置も、第４実施形態の光源装置２と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
［第７実施形態］
図１１は、本発明の第７実施形態である光源装置の構成を示すブロック図である。図１１に示す光源装置は、第４実施形態の光源装置２のタイマー２０８及びモーター回転数決定部２０９に代えて、ゲイン決定部２２０を設けたものである。ゲイン決定部２２０以外の構成は、第４実施形態と同様のものである。図１１において、便宜上、励起光源２０１、偏光ダイクロイックミラー２０２、１／４波長板２０３、集光レンズ２０４、モーター駆動部２１１及びレンズ２１３は省略されている。
【００５６】
表示パネル２２２及び入力信号２２３は、本実施形態の光源装置を適用するプロジェクタの一部を構成する。表示パネル２２２は、例えば、液晶表示パネルやＤＭＤである。表示パネル２２２は、蛍光体ホイール２０５の射出光である混色光（白色光）から分離した色光毎に画像を形成する。単板式の場合、表示パネル２２２は、各色の画像を時分割で形成する。また、表示パネル２２２として、蛍光体ホイール２０５の射出光である混色光から分離した複数の色光をそれぞれ変調して画像を形成する複数の表示パネルが設けられても良い。入力信号２２３は、入力映像信号であって、各色光に対応する映像信号を含む。例えば、入力信号２２３は、ＲＧＢの各色に対応する映像信号を含む。
【００５７】
ゲイン決定部２２０は、メモリ２２１を備える。メモリ２２１は、比較用の色度データを記憶している。本実施形態では、比較用の色度として、メモリ２１０は、初期駆動時（光源装置を始めて駆動したとき）にカラーセンサー２０７が測定した色度データを記憶している。
ゲイン決定部２２０は、カラーセンサー２０７の測定値に基づいて、表示パネル２２２の入力信号２２３のゲインを調整する。例えば、ゲイン決定部２２０は、表示パネル２２２から射出された各色光の合成光の色度が所定の値になるように入力映像信号のゲインを調整する。このゲイン調整処理は、色度調整処理と呼ぶことができる。
【００５８】
一例として、図１２に、ＲＧＢのゲイン調整処理の一手順を示す。以下、図１１及び図１２を参照して、ＲＧＢのゲイン調整処理を詳細に説明する。
ステップＳ２０で、カラーセンサー２０７が、蛍光体ホイール２０５の背面から射出した白色光の色度を測定する。そして、カラーセンサー２０７は、測定結果に基づく色度情報をゲイン決定部２２０に出力する。ここで、カラーセンサー２０７の測定開始タイミングは、任意に設定することができる。
ステップＳ２１で、ゲイン決定部２２０が、カラーセンサー２０７から出力された色度情報に含まれる色度と、メモリ２２１に記憶された比較用の色度（初期色度）との差である色度差を計算する。
ステップＳ２２で、ゲイン決定部２２０は、ステップＳ２１で計算した色度差に基づいて、ＲＧＢのゲイン調整値を決定する。例えば、ゲイン決定部２２０は、表示パネル２２２から射出された各色光の合成光（具体的には、投写光）の色味が変化しないように、換言すると、合成光の色度が所定の値になるように、色度差に基づいて、ＲＧＢのゲイン調整値を決定する。ここで、色度差とＲＧＢのゲイン調整値とを関連付けて格納したテーブルをメモリ２２１に格納しておき、ゲイン決定部２２０が、テーブルを参照してＲＧＢのゲイン調整値を決定しても良い。
ステップＳ２３で、ゲイン決定部２２０は、ステップＳ２２で決定したＲＧＢのゲイン調整値に基づいて、ＲＧＢの各映像信号に対するゲイン調整を行う。
【００５９】
本実施形態の光源装置においても、第４実施形態と同様の作用効果を奏する。
また、本実施形態の光源装置において、第５実施形態及び第６実施形態の構成を適用しても良い。
【００６０】
［第８実施形態］
図１３は、本発明の第８実施形態であるＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式のプロジェクタ５の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、プロジェクタ５は、光源装置２、カラーホイール５０１、ライトトンネル５０２、ＴＩＲプリズム（内部全反射プリズム）５０３、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）５０４、投写レンズ５０５及びレンズ群５０６を備える。光源装置２は、第４実施形態で説明したものである。
【００６１】
カラーホイール５０１は、薄い円盤状をしており、円盤面の中心軸を中心として回転可能である。カラーホイール５０１は、赤色、緑色及び青色の各フィルターを面上に有する。赤色、緑色及び青色の各フィルターは円周方向に順番に並べて配置されている。赤色フィルターは、赤色波長域の光を透過し、赤色波長域以外の波長域の光を吸収する特性を有する。緑色フィルターは、緑色波長域の光を透過し、緑色波長域以外の波長域の光を吸収する特性を有する。青色フィルターは、青色波長域の光を透過し、青色波長域以外の波長域の光を吸収する特性を有する。
ライトトンネル５０２は、カラーホイール５０１を通過した各単色光が入射可能な位置に配置される。ライトトンネル５０２は、入射した光の照度分布を均一化する素子である。
ＴＩＲプリズム５０３は、ライトトンネル５０２が射出した光が入射可能な位置に配置される。ＴＩＲプリズム５０３は、２つの三角プリズムを貼り合わせたものであって、プリズムとプリズムの間に空気層を有する。
ＤＭＤ５０４は、ＴＩＲプリズム５０３からの光が入射可能な位置に配置される。ＤＭＤ５０４は、二次元的に配列された多数のマイクロミラーからなる画像形成面を有する。ＤＭＤ５０４は、入力映像信号に応じて入射光を変調することで画像を形成する。ＤＭＤ５０４は、画像形成素子の一例である。
【００６２】
プロジェクタ５では、光源装置２が白色光を射出する。光源装置２から射出された白色光は、カラーホイール５０１に照射される。カラーホイール５０１が回転することで、白色光は、カラーホイール５０１の赤色、緑色及び青色の各フィルターに順に照射される。カラーホイール５０１は、赤色光、緑色光、青色光を順に射出する。
カラーホイール５０１から射出された赤色光、緑色光、青色光は、ライトトンネル５０２に入射する。ライトトンネル５０２では、入射した赤色光、緑色光及び青色光それぞれの照度分布が均一化される。ライトトンネル５０２は、赤色光、緑色光及び青色光を順に射出する。
【００６３】
ライトトンネル５０２から射出された赤色光、緑色光及び青色光はそれぞれ、ＴＩＲプリズム５０３を介してＤＭＤ５０４に入射する。ＤＭＤ５０４は、赤色光を変調して赤色画像を形成し、緑色光を変調して緑色画像を形成し、青色光を変調して青色画像を形成する。ＤＭＤ５０４は、赤色画像光、緑色画像光及び青色画像光を順に射出する。赤色画像光、緑色画像光及び青色画像光は、ＴＩＲプリズム５０３を介して投写レンズ５０５に入射する。投写レンズ５０５は、ＤＭＤ５０４で形成された赤色画像、緑色画像及び青色画像を重ねて不図示のスクリーン上に投写する。
なお、図１３に示したプロジェクタ５において、光源装置２に代えて、第３実施形態、第５実施形態、第６実施形態及び第７実施形態のいずれかの光源装置を用いても良い。
【００６４】
［第９実施形態］
図１４は、本発明の第９実施形態であるＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）方式のプロジェクタ６の構成を示したブロック図である。図１４に示すように、プロジェクタ６は、光源装置２、フライアイレンズ系６０１、ダイクロイックミラー６０２Ｒ，６０２Ｇ、レンズ６０３、ミラー６０４、レンズ６０５、ミラー６０６、ミラー６０７、レンズ６０８Ｒ，６０８Ｇ，６０８Ｂ、液晶ディスプレイ６０９Ｒ，６０９Ｇ，６０９Ｂ、クロスダイクロイックプリズム６１０及び投写レンズ６１１を備える。光源装置２は、第４実施形態で説明したものである。
フライアイレンズ系６０１は、フライアイレンズ系６０１に入射した光の照度分布を均一化して射出するものである。フライアイレンズ系６０１は、光源装置２が射出する白色光が入射可能な位置に配置される。
【００６５】
ダイクロイックミラー６０２Ｒは、赤色の波長域の光を反射し、赤色の波長域以外の波長域の光を透過する特性を有する。ダイクロイックミラー６０２Ｇは、緑色の波長域の光を反射し、緑色の波長域以外の波長域の光を透過する特性を有する。
ダイクロイックミラー６０２Ｒは、フライアイレンズ系６０１が射出した白色光が略４５°の入射角で入射するように配置されている。ダイクロイックミラー６０２Ｒで反射された赤色光は、ミラー６０７及びレンズ６０８Ｒを介して液晶ディスプレイ６０９Ｒに入射する。
ダイクロイックミラー６０２Ｇは、ダイクロイックミラー６０２Ｒを透過した光（青色成分及び緑色成分を含む）が略４５°の入射角で入射するように配置されている。ダイクロイックミラー６０２Ｇで反射された緑色光は、レンズ６０８Ｇを介して液晶ディスプレイ６０９Ｇに入射する。
ダイクロイックミラー６０２Ｇを透過した青色光は、レンズ６０３、ミラー６０４、レンズ６０５、ミラー６０６及びレンズ６０８Ｂを介して液晶ディスプレイ６０９Ｂに入射する。ここで、レンズ６０３及びレンズ６０５は、リレーレンズを構成する。
【００６６】
液晶ディスプレイ６０９Ｒは、入力映像信号（Ｒ）に応じて、入射した赤色光を変調することで赤色画像を形成する。液晶ディスプレイ６０９Ｂは、入力映像信号（Ｂ）に応じて、入射した青色光を変調することで青色画像を形成する。液晶ディスプレイ６０９Ｇは、入力映像信号（Ｇ）に応じて、入射した緑色光を変調することで緑色画像を形成する。
液晶ディスプレイ６０９Ｒが射出した赤色画像光、液晶ディスプレイ６０９Ｂが射出した青色画像光及び液晶ディスプレイ６０９Ｇが射出した緑色画像光は、クロスダイクロイックプリズム６１０を介して投写レンズ６１１に入射する。クロスダイクロイックプリズム６１０は、液晶ディスプレイ６０９Ｒ，６０９Ｇ，６０９Ｂからそれぞれ射出された各色の画像光を合成する。ここで、液晶ディスプレイ６０９Ｒ，６０９Ｇ，６０９Ｂは、画像形成素子の一例である。
投写レンズ６１１は、クロスダイクロイックプリズム６１０から入射した赤色画像光、青色画像光及び緑色画像光を不図示のスクリーン上に投写する。
なお、図１４に示したプロジェクタ６において、光源装置２に代えて、第３実施形態、第５実施形態、第６実施形態及び第７実施形態のいずれかの光源装置を用いても良い。
【００６７】
以上説明した各実施形態は、本発明の一例であり、本発明を限定するものではない。本発明の構成については、当業者が理解し得る技術的思想の範囲内で変更可能である。
【００６８】
また、本発明は、以下の付記１〜１７のような形態をとり得るが、これら形態に限定されない。
［付記１］
励起光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と前記励起光の残りとを含む混色光を放射する蛍光体プレートと、
前記蛍光体プレートに設けられた、前記混色光の一部を透過させ、残りを反射する反射層と、を有する、蛍光体部材。
［付記２］
前記蛍光体プレートは、
透明性の基板と、
前記基板の一方の面に形成された、蛍光体を含む蛍光体層と、を有する、付記１に記載の蛍光体部材。
［付記３］
前記蛍光体プレートは、
円周方向に隣接する第１および第２のセグメントを備え、前記第１のセグメントが透過性の基板からなり、前記第２のセグメントが金属基板からなる１枚のプレート部材と、
前記蛍光体プレート上に円周方向に沿って形成された、蛍光体を含む蛍光体層と、を有する、付記１に記載の蛍光体部材。
［付記４］
前記反射層は、前記基板と前記蛍光体層との間に形成されている、付記２または３に記載の蛍光体部材。
［付記５］
前記基板の前記蛍光体層とは反対側の面が、光を拡散する拡散面である、付記４に記載の蛍光体部材。
［付記６］
前記反射層は、前記基板の前記蛍光体層が形成された面とは反対側の面に形成されている、付記２または３に記載の蛍光体部材。
［付記７］
前記基板は、ガラスまたはサファイア、もしくは、ガラスとサファイアの共晶体からなる、付記２乃至６のいずれか１つに記載の蛍光体部材。
［付記８］
前記蛍光体プレートは、蛍光体を混入した、透過性のセラミックスまたは透過性の有機材料からなり、前記反射層が、前記蛍光体プレートの一方の面である第１の面に設けられている、付記１に記載の蛍光体部材。
［付記９］
付記１乃至８のいずれか１つに記載の蛍光体部材を備えた光源装置。
［付記１０］
付記１乃至８のいずれか１つに記載の蛍光体部材と、
前記反射層を透過した前記混色光の色度を測定する光センサーと、を有する、光源装置。
［付記１１］
前記光センサーの測定値に基づいて、前記混色光の色度を調整する色度調整部を、さらに有する、付記１０に記載の光源装置。
［付記１２］
前記色度調整部は、前記光センサーの測定値に基づいて、前記蛍光体プレートを回転させるモーターの回転数を調整する、付記１１に記載の光源装置。
［付記１３］
前記色度調整部は、前記光センサーの測定値に基づいて、前記混色光から分離した複数の色光をそれぞれ変調して画像を形成する画像形成部の入力映像信号のゲインを調整する、付記１１に記載の光源装置。
［付記１４］
付記９乃至１３いずれか１つに記載の光源装置と、
前記光源装置の射出光を変調して画像を形成する画像形成素子と、
前記画像を投写する投写レンズと、を有する、プロジェクタ。
［付記１５］
励起光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と前記励起光の残りとを含む混色光を放射する蛍光体プレートと、該蛍光体プレートに設けられた、前記混色光の一部を透過させ、残りを反射する反射層と、を有する、蛍光体部材を備えた光源装置の色度調整方法であって、
前記蛍光体部材の前記反射層を透過した混色光を受光して前記混色光の色度を測定し、
前記色度の測定結果に基づいて、前記混色光の色度を調整する、色度調整方法。
［付記１６］
前回の色度の測定値と今回の色度の測定値との差に基づいて、前記蛍光体プレートの回転数を調整することを含む、付記１５に記載の色度調整方法。
［付記１７］
前回の色度の測定値と今回の色度の測定値との差に基づいて、前記混色光から分離した複数の色光をそれぞれ変調して画像を形成する画像形成部の入力映像信号のゲインを調整することを含む、付記１５に記載の色度調整方法。
【００６９】
この出願は、２０１７年１１月２４日提出のＰＣＴ／ＪＰ２０１７／４２２６４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７０】
１０  蛍光体プレート
１１  反射層
１３  １３ａ、１３ｂ  励起光
１４  蛍光
１５ａ、１５ｂ  混色光
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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