(57)【要約】【課題】実用的な大きさであり、かつスペックルが低減された光源装置、及び該光源装置を備えたプロジェクターを提供する。【解決手段】レーザー光を射出するレーザー光源と、レーザー光を、第１の光線束と第２の光線束とを含む複数の光線束に分割する光分割素子と、光分割素子の後段に設けられた群遅延発生素子と、群遅延発生素子の後段に設けられた光合成光学系と、を備えた光源装置である。群遅延発生素子は、フォトニック結晶で構成された導波路を有し、導波路は、第１の光線束の光路上に設けられている。【選択図】図２
2018031908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を射出するレーザー光源と、
前記レーザー光を、第１の光線束と第２の光線束とを含む複数の光線束に分割する光分割素子と、
前記光分割素子の後段に設けられた群遅延発生素子と、
前記群遅延発生素子の後段に設けられた光合成光学系と、を備えた光源装置であって、
前記群遅延発生素子は、フォトニック結晶で構成された導波路を有し、
前記導波路は、前記第１の光線束の光路上に設けられている
光源装置。
【請求項２】
前記フォトニック結晶は、電気光学材料又はフォトリフラクティブ材料から選ばれる材料からなり、
前記フォトニック結晶の屈折率分布を制御する屈折率制御装置をさらに備える
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
請求項１又は２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ことにより画像光を形成する光変調装置と、
前記画像光を投射する投射光学系と、を備える
プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター用の光源として、高輝度、高出力の光が得られる半導体レーザー等のレーザー光源が注目されている。レーザー光源を用いたプロジェクターは、装置の小型化が図れる、色再現性に優れる、瞬時点灯が可能である、光源の寿命が長い、などの利点を有している。しかし、レーザー光源から発せられるレーザー光はコヒーレント光であるため、スペックルが生じる。そのため、この種のプロジェクターではレーザー光の干渉により生じるスペックルパターンがスクリーン上で視認されることで表示品質の低下を招いていた。
【０００３】
このようなスペックルを低減させる手法として、各々の長さの差がレーザー光源のコヒーレンス長よりも大きい複数のファイバーからなるファイバーバンドルを用いて時間的コヒーレンスを低減することで、スペックルの低減を図った技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−１６７６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成ではレーザー光のコヒーレンス長を超える長さのファイバーが必要となるが、一般にレーザー光のコヒーレンス長は短いもので数１０ｍ、長いものだと１ｋｍを超えるため、装置構成が非常に大型化することから実用的ではない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、実用的な大きさであり、かつスペックルが低減された光源装置及び該光源装置を備えたプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様に従えば、レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光を、第１の光線束と第２の光線束とを含む複数の光線束に分割する光分割素子と、前記光分割素子の後段に設けられた群遅延発生素子と、前記群遅延発生素子の後段に設けられた光合成光学系と、を備えた光源装置であって、前記群遅延発生素子は、フォトニック結晶で構成された導波路を有し、前記導波路は、前記第１の光線束の光路上に設けられている光源装置が提供される。
【０００８】
第１態様に係る光源装置によれば、フォトニック結晶で構成された導波路の内部では光の郡速度が遅くなるので、群遅延発生素子の後段において、例えば、第１の光線束の位相は第２の光線束の位相と異なっている。すなわち、光合成光学系によって合成された光（出力光）の可干渉性は、光分割素子で分割される前の光（入力光）の可干渉性よりも低減されている。よって、出力光によるスペックルは、入力光によるスペックルよりも低減されている。
【０００９】
上記第１態様において、前記フォトニック結晶は、電気光学材料又はフォトリフラクティブ材料から選ばれる材料からなり、前記フォトニック結晶の屈折率分布を制御する屈折率制御装置をさらに備えるのが好ましい。
この構成によれば、屈折率制御装置によってフォトニック結晶の屈折率分布、すなわち第１の光線束の郡速度を制御することができる。これにより、出力光の可干渉性を時間的に変化させることができるので、スペックルパターンを時間的に変化させることができる。時間平均されたスペックルパターンが観察者に認識されるため、スペックルパターンが時間的に変化しない場合よりもスペックルノイズが目立ちにくい。
【００１０】
本発明の第２態様に従えば、上記第１態様に係る光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投射する投射光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。
【００１１】
第２態様に係るプロジェクターでは、スペックルノイズが低減された画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】青色光用光源装置の概略構成を示す図。
【図３】光学素子の平面構成を示す模式図。
【図４】光学素子の断面構成を示す模式図。
【図５】入力光と出力光における光線束各々の強度の時間変化を示した図。
【図６】電気光学材料からなるフォトニック結晶を有した光学素子の概略図。
【図７】フォトリフラクティブ材料から構成されたフォトニック結晶を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１４】
図１は、本実施形態のプロジェクターを示す概略構成図である。
図１に示すように、プロジェクター１００は、赤色光用光源装置１０１Ｒと、緑色光用光源装置１０１Ｇと、青色光用光源装置１０１Ｂと、赤色光用液晶ライトバルブ１０２Ｒと、緑色光用液晶ライトバルブ１０２Ｇと、青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂと、フィールドレンズ１０６Ｂ，１０６Ｇ，１０６Ｒと、色合成素子１０３と、投射光学系１０４と、を備えている。
【００１５】
本実施形態において、赤色光用光源装置１０１Ｒ、緑色光用光源装置１０１Ｇおよび青色光用光源装置１０１Ｂ各々は、特許請求の範囲の「光源装置」に対応する。赤色光用液晶ライトバルブ１０２Ｒ、緑色光用液晶ライトバルブ１０２Ｇおよび青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂ各々は、特許請求の範囲の「光変調装置」に対応する。
【００１６】
プロジェクター１００は、概略すると以下のように動作する。
赤色光用光源装置１０１Ｒから射出された赤色光ＬＲは、フィールドレンズ１０６Ｒを通過して赤色光用液晶ライトバルブ１０２Ｒに入射して変調される。同様に、緑色光用光源装置１０１Ｇから射出された緑色光ＬＧは、フィールドレンズ１０６Ｇを通過して緑色光用液晶ライトバルブ１０２Ｇに入射して変調される。青色光用光源装置１０１Ｂから射出された青色光ＬＢは、フィールドレンズ１０６Ｂを通過して青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂに入射して変調される。
【００１７】
赤色光用液晶ライトバルブ１０２Ｒにより変調された赤色光、緑色光用液晶ライトバルブ１０２Ｇにより変調された緑色光、および青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂにより変調された青色光は、色合成素子１０３に入射して合成される。色合成素子１０３により合成された光は、画像光として射出され、投射光学系１０４によりスクリーンＳＣＲに拡大投写される。このようにして、フルカラーの投写画像が表示される。
【００１８】
以下、プロジェクター１００の各構成要素について説明する。
赤色光用光源装置１０１Ｒ、緑色光用光源装置１０１Ｇ、および青色光用光源装置１０１Ｂは、射出される光の色が異なるだけであり、装置構成は同様である。一例として、赤色光用のレーザー光源は、概ね５８５ｎｍ〜７２０ｎｍの波長域のレーザー光を射出する。緑色光用のレーザー光源は、概ね４９５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長域のレーザー光を射出する。青色光用のレーザー光源は、概ね３８０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域のレーザー光を射出する。
【００１９】
以下では、青色光用光源装置１０１Ｂを例に挙げて説明し、赤色光用光源装置１０１Ｒおよび緑色光用光源装置１０１Ｇについては説明を省略する。
【００２０】
図２は青色光用光源装置１０１Ｂの概略構成を示す図である。
図２に示すように、青色光用光源装置１０１Ｂは、レーザー光源１０と、光分割素子１１と、群遅延発生素子１２と、光合成部１７と、コリメートレンズ１８と、インテグレーター光学系１９と、重畳レンズ１６と、を備えている。
【００２１】
本実施形態において、レーザー光源１０はレーザー光Ｌを出力する。レーザー光Ｌは複数のパルス光からなっている。レーザー光Ｌのピーク波長は例えば４４０ｎｍ（青色）である。
【００２２】
光分割素子１１は、レーザー光Ｌを複数の光線束に分割する素子である。光分割素子１１に入射する前のレーザー光Ｌを、入力光と称することがある。
本実施形態において、光分割素子１１は、複数（例えば、４つ）の光ファイバー１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄから構成される。複数の光ファイバー１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、レーザー光源１０からのレーザー光Ｌが入射する光入射側において１つに結合されており、光射出側においては互いに分離されている。
【００２３】
このような構成に基づき、光分割素子１１は、レーザー光Ｌを複数（本実施形態においては４つ）の光線束Ｋ１、光線束Ｋ２、光線束Ｋ３及び光線束Ｋ４に分割する。光線束Ｋ１は光ファイバー１１ａを通過し、光線束Ｋ２は光ファイバー１１ｂを通過し、光線束Ｋ３は光ファイバー１１ｃを通過し、光線束Ｋ４は光ファイバー１１ｄを通過する。上述のように、レーザー光Ｌは複数のパルス光からなっているので、光線束Ｋ１、光線束Ｋ２、光線束Ｋ３及び光線束Ｋ４の各々も複数のパルス光からなっている
【００２４】
群遅延発生素子１２は、光分割素子１１の後段に設けられている。群遅延発生素子１２は、パルス光の郡速度を遅くする。本実施形態において、群遅延発生素子１２は、第１光学素子１３、第２光学素子１４及び第３光学素子１５を含む。
【００２５】
第１光学素子１３は、光ファイバー１１ａから入力された光線束Ｋ１を導く第１導波路１３ａを有する。第２光学素子１４は、光ファイバー１１ｂから入力された光線束Ｋ２を導く第２導波路１４ａを有する。第３光学素子１５は、光ファイバー１１ｃから入力された光線束Ｋ３を導く第３導波路１５ａを有する。第１導波路１３ａ、第２導波路１４ａ及び第３導波路１５ａは、それぞれフォトニック結晶で構成されている。第１導波路１３ａ、第２導波路１４ａ及び第３導波路１５ａの各々は、後述のように通過する光の群速度を遅くする。
【００２６】
本実施形態において、第１導波路１３ａの光入射側には上記光ファイバー１１ａが接続され、第２導波路１４ａの光入射側には上記光ファイバー１１ｂが接続され、第３導波路１５ａの光入射側には上記光ファイバー１１ｃが接続されている。
【００２７】
光合成部１７は、複数の光ファイバー１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄから構成されている。
【００２８】
本実施形態において、光ファイバー１７ａは第１導波路１３ａの光射出側に接続され、光ファイバー１７ｂは第２導波路１４ａの光射出側に接続され、光ファイバー１７ｃは第３導波路１５ａの光射出側に接続されている。
【００２９】
光ファイバー１７ａへは、第１導波路１３ａを通過した光線束Ｋ１が入力される。光ファイバー１７ｂへは、第２導波路１４ａを通過した光線束Ｋ２が入力される。光ファイバー１７ｃへは、第３導波路１５ａを通過した光線束Ｋ３が入力される。
【００３０】
光分割素子１１の光ファイバー１１ｄは、群遅延発生素子１２とは接続されず、光合成部１７の光ファイバー１７ｄと直接接続されている。すなわち、光線束Ｋ４は群遅延発生素子１２を通過せず、光ファイバー１１ｄから光ファイバー１７ｄへ直接入力されるので、光線束Ｋ４の郡速度は変化しない。
本実施形態において、光線束Ｋ１は特許請求の範囲の「第１の光線束」に相当し、光線束Ｋ４は特許請求の範囲の「第２の光線束」に相当する。
【００３１】
光ファイバー１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは光射出側において１つに結合されている。このような構成に基づき、光合成部１７は光線束Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を合成し、合成光線束ＫＧを生成するようになっている。すなわち、本実施形態において、光合成部１７は特許請求の範囲の「光合成光学系」に相当する。以降、合成光線束ＫＧを出力光と称することがある。
【００３２】
本実施形態において、第１導波路１３ａ、第２導波路１４ａ及び第３導波路１５ａ各々の長さは互いに異なっている。
しかし、第１光学素子１３、第２光学素子１４及び第３光学素子１５の基本的な構造は共通である。そのため、以下では、第１光学素子１３を例に挙げて、その構成について説明する。
【００３３】
図３は第１光学素子１３の平面構成を示す模式図であり、図４は第１光学素子１３の断面構成を示す模式図である。なお、図４は図３のＡ−Ａ線矢視による断面図に相当する。
図３、４に示すように、第１光学素子１３は、ベース基材３０と、ベース基材３０上に設けられた導波路層３１とを有する。ベース基材３０の屈折率は、導波路層３１の屈折率よりも小さい。
【００３４】
ベース基材３０は、例えば、ＳｉＯ２（屈折率１．４６）からなる基板（厚さ０．７ｍｍ）から構成される。
導波路層３１は、ベース基材３０よりも屈折率が高く、光透過性を有する材料、例えば、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、或いはＴａ２Ｏ５からなる。屈折率は、例えば２．０である。導波路層３１の厚さは、例えば０．１μｍである。
【００３５】
図３に示すように、導波路層３１は、円形の貫通孔３１ａが周期的に形成された第１領域３２と、貫通孔３１ａが形成されていない第２領域３３と、を有する。第１領域３２はフォトニック結晶を構成している。
【００３６】
本実施形態において、貫通孔３１ａの半径は例えば０．１μｍ、貫通孔３１ａ間のピッチ（格子定数）は例えば０．３μｍに設定される。なお、貫通孔３１ａ内には空気が充填されており、該貫通孔３１ａ内の屈折率は１．０に設定される。
なお、第１光学素子１３の平面形状は、例えば幅が２００μｍ、長さが５ｍｍの矩形である。
【００３７】
フォトニック結晶は、その構造によってフォトニックバンドギャップを持つ。フォトニックバンドギャップ内の周波数を持つ光はフォトニック結晶中を伝搬できない。第２領域３３はフォトニック結晶である２つの第１領域３２に挟まれているため、フォトニックバンドギャップ内の周波数の光に対する導波路として機能する。
このように、本実施形態の第１光学素子１３は、フォトニック結晶で構成された第１導波路１３ａを有している。例えば、第１導波路１３ａの幅は０．４μｍであり、長さは５ｍｍである。
【００３８】
パルス光は様々な周波数の光を重ねあわせることによって構成されている。様々な周波数のパルス光からなる光線束Ｋ１がフォトニック結晶で構成された第１導波路１３ａを伝播する時、スローライトと呼ばれる現象が起こり、光線束Ｋ１の郡速度が遅くなる。
【００３９】
光線束Ｋ１の郡速度は、第１導波路１３ａを構成するフォトニック結晶の構造に依存する。フォトニック結晶の調整パラメータとしては、上述した貫通孔３１ａの半径、ピッチ、及び導波路層３１の材料等を例示できる。
【００４０】
具体的に、フォトニック結晶の屈折率分散を大きくするように上記パラメータを設定すると、第１導波路１３ａを伝播する光線束Ｋ１に対する郡屈折率が大きくなり、その結果、光線束Ｋ１の郡速度が遅くなる。
【００４１】
第２導波路１４ａ及び第３導波路１５ａは、第１導波路１３ａと同様、フォトニック結晶で構成されている。第２導波路１４ａは内部を伝播する光線束Ｋ２の郡速度を遅くし、第３導波路１５ａは内部を伝播する光線束Ｋ３の郡速度を遅くする。第１光学素子１３、第２光学素子１４及び第３光学素子１５各々が有するフォトニック結晶は、各光線束Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の郡速度を互いに異ならせるように構成されている。
【００４２】
図５は入力光と出力光における光線束Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４各々の強度の時間変化を示した図である。図５では、入力光および出力光において、光線束Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４各々についてパルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を示してある。各パルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は同一の入力パルス光に由来するパルス光である。ただし、出力光においては、パルス光Ｐ４に加えて、パルス光Ｐ４の後に続くパルス光Ｐ４ａも示してある。
【００４３】
図５に示すように、入力光においては、パルス光Ｐ１〜Ｐ４それぞれの位相は互いに揃っている。しかし、各パルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の群速度は群遅延発生素子１２内において遅くなるため、出力光においては、第１導波路１３ａ、第２導波路１４ａ及び第３導波路１５ａ各々の長さに応じて各パルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、Ｐ４の位相がずれている。本実施形態においては、出力光において各パルス光Ｐ１〜Ｐ４が時間的に互いに重ならないように、第１導波路１３ａ、第２導波路１４ａ及び第３導波路１５ａ各々の長さを設定している。具体的に、第１導波路１３ａの長さは５ｍｍ、第２導波路１４ａの長さは４ｍｍ、第３導波路１５ａの長さは３ｍｍに設定されている。
【００４４】
本実施形態によれば、互いに位相がずれたことで相関性が低くなった光線束Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３、Ｋ４を合成した合成光線束ＫＧが生成される。この合成光線束ＫＧは、青色光用光源装置１０１Ｂから青色光ＬＢとして射出される（図１参照）。青色光ＬＢは、互いに位相がずれたパルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、Ｐ４からなるので、合成光線束ＫＧによるスペックルは、入力光によるスペックルよりも低減されている。
【００４５】
合成光線束ＫＧはコリメートレンズ１８に入射する（図２参照）。コリメートレンズ１８は、光合成部１７の光射出側に設けられる。コリメートレンズ１８は、光合成部１７から射出された合成光線束ＫＧを略平行化する。
【００４６】
インテグレーター光学系１９は、コリメートレンズ１８を透過した合成光線束ＫＧが入射する第１のレンズアレイ１９ａと、該第１のレンズアレイ１９ａの後段に設けられた第２のレンズアレイ１９ｂと、を備えている。
【００４７】
第１のレンズアレイ１９ａは複数の第１小レンズ１９ａｍを有する。複数の第１小レンズ１９ａｍは、合成光線束ＫＧの光軸と直交する面内に複数行、複数列のマトリクス状に配列されている。第１のレンズアレイ１９ａは、コリメートレンズ１８から射出された合成光線束ＫＧを複数の部分光束に分割する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１９ａｍの外形形状は、青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂの画像形成領域の外形形状と略相似形である。
【００４８】
第２のレンズアレイ１９ｂは複数の第２小レンズ１９ｂｍを有する。第２小レンズ１９ｂｍ及び第１小レンズ１９ａｍは互いに１対１で対応しており、複数の第２小レンズ１９ｂｍは合成光線束ＫＧの光軸と直交する面内に複数行、複数列のマトリクス状に配列されている。
【００４９】
第２のレンズアレイ１９ｂは、後段の重畳レンズ１６とともに、第１のレンズアレイ１９ａの第１小レンズ１９ａｍの像を青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。
【００５０】
青色光用液晶ライトバルブ１０２Ｂは、図示を省略するが、一対のガラス基板の間に液晶層が挟持された液晶パネルと、液晶パネルの光入射側に配置される光入射側偏光板と、液晶パネルの光射出側に配置される光射出側偏光板と、を備える。液晶パネルの動作モードは、ＴＮモード、ＶＡモード、横電界モード等、特に限定されるものではない。赤色光用液晶ライトバルブ、青色光用液晶ライトバルブも、同様の構成である。
【００５１】
図１に戻って、色合成素子１０３は、クロスダイクロイックプリズム等により構成される。色合成素子１０３によって３つの色光が合成され、合成された画像光が投射光学系１０４に向けて射出される。
【００５２】
投射光学系１０４は、例えば複数のレンズにより構成されている。投射光学系１０４は、色合成素子１０３から射出された画像光を被投写面であるスクリーンＳＣＲ上に投写する。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１によれば、青色光用光源装置１０１Ｂから射出された青色光ＬＢ、赤色光用光源装置１０１Ｒから射出された赤色光ＬＲ、及び緑色光用光源装置１０１Ｇから射出された緑色光ＬＧ各々の干渉性が低減されているため、スクリーンＳＣＲ上に生じるスペックルノイズが低減されている。また、各光源装置は実用的な大きさである。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも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、上記実施形態では、光分割素子１１によりレーザー光Ｌを４分割する場合を例に挙げたが、分割数はこれに限定されない。
【００５５】
（第１変形例）
上記実施形態において、フォトニック結晶を構成する材料として、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、或いはＴａ２Ｏ５等を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フォトニック結晶を構成する材料として電気光学材料を用いても良い。
【００５６】
図６は電気光学材料からなるフォトニック結晶を有した光学素子の概略図であり、図３に示した第１光学素子１３の変形例に相当するものである。図６に示す変形例に係る第１光学素子１３Ａは、ベース基材３０と、導波路層３１Ｂと、一対の電極３４，３５とを備えている。本実施形態において、一対の電極３４，３５は特許請求の範囲に記載の「屈折率制御装置」に相当する。
【００５７】
導波路層３１Ｂを構成する電気光学材料としては、例えば、ＬｉＮｂＯ３、ＢＢＯ結晶（バリウムボーレート）、ＬｉＴａＯ結晶、ＫＴＰ結晶（ＫＴｉＯＰＯ４）等を例示することができる。導波路層３１Ｂは上記実施形態と同様、複数の貫通孔３１ｂを備えたフォトニック結晶で構成されている。
【００５８】
一対の電極３４，３５は、このような電気光学材料からなる導波路層３１Ｂの厚さ方向にパルス電圧（例えば、電場６０Ｖ／ｍｍ、周波数１ＭＨｚ）を印加する。電気光学材料からなる導波路層３１Ｂは、外部からの電圧印加により、屈折率が変化する。すなわち、本変形例の構成によれば、一対の電極３４，３５に電圧を印加することで、フォトニック結晶の屈折率分布、すなわち、郡速度を制御可能である。
【００５９】
本変形例の構成によれば、出力光の可干渉性を時間的に変化させることで、スペックルパターンを時間的に変化させることができる。観察者は時間平均されたスペックルパターンを認識するため、スペックルパターンが時間的に変化しない場合よりもスペックルノイズが目立ちにくい。
【００６０】
（第２変形例）
フォトニック結晶を構成する材料として、フォトリフラクティブ材料を用いるようにしてもよい。
図７はフォトリフラクティブ材料から構成されたフォトニック結晶を示す模式図であり、図３に示した第１光学素子１３の変形例に相当するものである。図７に示す変形例に係る第１光学素子１３Ｂは、ベース基材３０と、導波路層３１Ｃと、光照射部３６とを備えている。本実施形態において、光照射部３６は特許請求の範囲に記載の「屈折率制御装置」に相当する。
【００６１】
導波路層３１Ｃを構成するフォトリフラクティブ材料としては、例えば、ＬｉＮｂＯ３を例示することができる。導波路層３１Ｃは上記実施形態と同様、複数の貫通孔３１ｃを備えたフォトニック結晶で構成されている。
【００６２】
光照射部３６は、このようなフォトリフラクティブ材料からなる導波路層３１Ｃに所定波長の光ＬＡ、例えば波長が４５０ｎｍの可視光を照射する。フォトリフラクティブ材料からなる導波路層３１Ｃは、外部からの光照射により、屈折率が変化する。すなわち、本変形例の構成によれば、光照射部３６からの光照射量を制御することでフォトニック結晶の屈折率分布、すなわち、郡速度を制御できる。
【００６３】
（第３変形例）
上記実施形態では、第１導波路１３ａ、第２導波路１４ａ及び第３導波路１５ａ各々の長さを異ならせたが、各導波路の長さを同じにして、貫通孔３１ａの半径を例えば０．０９μｍ、０．１０μｍ、０．１１μｍに設定するようにしてもよい。
【００６４】
上記実施例および変形例では、群遅延発生素子１２を経由しない光線束Ｋ４が含まれていた。しかし、少なくとも２つの光線束の位相が互いにずれるように構成されていれば、群遅延発生素子１２を経由しない光線束を含まなくてもよい。
【００６５】
出力光においてパルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４同士が完全に重ならないように群遅延発生素子１２を構成したが、パルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４同士が一部重なるように群遅延発生素子１２を構成してもよい。例えば、パルス光Ｐ４はパルス光Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のいずれとも重なっていないが、パルス光Ｐ１とパルス光Ｐ２とが互いに一部重なり合っていてもよい。全てのパルス光が他のいずれかのパルス光と互いに一部重なり合っていてもよい。
【００６６】
上記実施形態では図５に示したように、パルス光Ｐ１〜Ｐ３のいずれもパルス光Ｐ４ａと重なっていないが、本発明はこれに限定されない。互いに異なる入力パルスに由来するバルス光同士は可干渉性が低いので、互いに異なる入力パルスに由来するバルス光同士は互いに完全に重なっていてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、光分割素子１１として複数の光ファイバーを用いる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、光ファイバーに代えて、複数のレンズを含むレンズアレイを用いてレーザー光源１０から射出されたレーザー光Ｌを分割しても良い。この場合、レーザー光源１０とレンズアレイとの間には、レーザー光Ｌを平行化するレンズが配置される。
【００６８】
また、上記実施形態では、複数の光ファイバーからなる光合成部１７を用いて複数の光線束を合成する場合を例に挙げたが、例えば、複数の光線束をレンズからなる重畳光学系を用いて１つに合成するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、赤色光用光源装置１０１Ｒ、緑色光用光源装置１０１Ｇおよび青色光用光源装置１０１Ｂの全てが本発明の光源装置から構成される場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、赤色光用光源装置１０１Ｒ、緑色光用光源装置１０１Ｇおよび青色光用光源装置１０１Ｂのいずれか１つが本発明の光源装置から構成されていても良い。ここで、人間の眼は、波長ごとに光を感じ取る強さ（比視感度）が異なっており、特に緑色は他の色に比べると比視感度が高いことが知られている。そのため、仮に１つの光源装置のみに本発明を適用する場合は、最も比視感度の高い緑色光を射出する緑色光用光源装置１０１Ｇに適用するのが望ましい。
【００７０】
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応用する例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置を自動車用ヘッドライトなどの照明器具にも適用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１…プロジェクター、１０…レーザー光源、１１…光分割素子、１２…群遅延発生素子、１３ａ…１導波路、１４ａ…第２導波路、１５ａ…第３導波路、１７…光合成部、３４，３５…電極（屈折率制御装置）、３６…光照射部（屈折率制御装置）、１００…プロジェクター、１０１Ｂ…青色光用光源装置、１０１Ｇ…緑色光用光源装置、１０１Ｒ…赤色光用光源装置、１０２Ｂ…青色光用液晶ライトバルブ（光変調装置）、１０２Ｇ…緑色光用液晶ライトバルブ（光変調装置）、１０２Ｒ…赤色光用液晶ライトバルブ（光変調装置）、１０４…投射光学系、Ｋ１…光線束（第１の光線束）、Ｋ４…光線束（第２の光線束）、Ｌ…レーザー光。
【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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