(57)【要約】【課題】コヒーレント光と蛍光との射出にて、スペックルノイズの発生を低減させるとともに、高い効率での蛍光の射出を可能とする光源装置等を提供すること。【解決手段】コヒーレント光を射出する光源２と、蛍光を発生させる蛍光分子層１３を備える蛍光発生素子３と、を有し、蛍光発生素子３は、蛍光分子層１３を間に配置して対向させた第１のミラー１１と第２のミラー１２とを備え、第１のミラー１１は、コヒーレント光の一部と蛍光とを透過させて蛍光発生素子３から射出させ、かつコヒーレント光のうち透過した光以外の光を反射させて第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間を伝播させ、第２のミラー１２は、蛍光とコヒーレント光とを第１のミラー１１へ向けて反射させ、第１のミラー１１の反射特性は、光源２から蛍光発生素子３へのコヒーレント光の入射位置に近い位置ほど、コヒーレント光の反射率が高くなるように設定される。【選択図】図２
2011216430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレント光を射出する光源と、
前記コヒーレント光の照射によって励起されて蛍光を発生させる蛍光分子層を備える蛍
光発生素子と、を有し、
前記蛍光発生素子は、前記蛍光分子層を間に配置して対向させた第１のミラーと第２の
ミラーとを備え、
前記第１のミラーは、前記コヒーレント光の一部と前記蛍光とを透過させて前記蛍光発
生素子から射出させ、かつ前記コヒーレント光のうち透過した光以外の光を反射させて前
記第１のミラー及び前記第２のミラーの間を伝播させ、
前記第２のミラーは、前記蛍光と前記コヒーレント光とを前記第１のミラーへ向けて反
射させ、
前記第１のミラーの反射特性は、前記光源から前記蛍光発生素子への前記コヒーレント
光の入射位置に近い位置ほど、前記コヒーレント光の反射率が高くなるように設定される
ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記第１のミラーのうち前記蛍光及び前記コヒーレント光が入射する入射面と、前記第
２のミラーのうち前記蛍光及び前記コヒーレント光が入射する入射面とは略平行であって
、
前記蛍光発生素子は、前記第１のミラーの前記入射面に対して前記コヒーレント光が斜
めに入射するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２のミラーは、前記蛍光発生素子へ入射する前記コヒーレント光を通過させる開
口部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源と前記蛍光発生素子との間の光路中に設けられ、前記コヒーレント光のビーム
径を拡大させる拡大光学系を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記
載の光源装置。
【請求項５】
前記蛍光分子層を介して前記第１のミラーと前記第２のミラーとを所定の間隔で支持す
る基材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記基材は、前記第１のミラーを透過した前記蛍光及び前記コヒーレント光が射出する
側が凹となるような略錐体形状をなすことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記基材は、略円錐形状をなし、
前記蛍光発生素子は、前記略円錐形状の中心線を中心として回転可能に構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記蛍光分子層は、互いに異なる波長領域の色光を発生させる二以上の蛍光領域を備え
ることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記二以上の蛍光領域は、同心円状に配置されていることを特徴とする請求項８に記載
の光源装置。
【請求項１０】
前記二以上の蛍光領域は、前記蛍光分子層の外縁部と中心位置付近とを結ぶ線を境界と
して配置されていることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記蛍光分子層は、所定の色光である前記コヒーレント光を透過させるブランク領域を
備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記第１のミラーは、前記二以上の蛍光領域から入射した前記コヒーレント光について
は反射させ、前記ブランク領域から入射した前記コヒーレント光については、一部を反射
させ、一部を透過させることを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の光源装置からの光を画像信号に応じて変調す
ることにより画像を表示することを特徴とするプロジェクター。
【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、特に、プロジェクターに用いられる光源装置
に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターの高性能化に関して、広色域かつ高効率な光源としてレーザーが
注目されている。レーザーの特徴の一つとして挙げられるコヒーレンス性は、拡散面への
照射により、明点及び暗点がランダムに分布するスペックルパターンと呼ばれる干渉模様
を生じさせる原因となり得る。スペックルパターンは、照射面の各点で拡散した光同士が
ランダムに干渉し合うことにより発生する。スペックルノイズの発生は、ぎらぎらとする
ちらつき感を観察者へ与えるため、画像観賞へ悪影響を及ぼすこととなる。
【０００３】
例えば特許文献１には、Ｂ光用のレーザーと、レーザーによって蛍光体を励起させるこ
とでＧ光及びＲ光を発生させる回転ホイールとにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの照明光を得る技術が
提案されている。蛍光は散乱光であって、コヒーレンス性が低いためにスペックルノイズ
の低減に好適である。また、コヒーレンス性を低下させるには、例えば、コヒーレンス長
以上の光路長差とした光を混在させることが有効とされている。例えば特許文献２には、
半透過ミラーと全反射ミラーでの反射を繰り返してレーザー光を伝播させ、半透過ミラー
への入射によって分岐されたレーザー光同士に一定の光路長差を与える技術が提案されて
いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７７５１６号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６８２７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、特許文献１の技術のように、蛍光とともにレーザー光を画像表示に用いる場合
は、スペックルノイズ低減のための措置を要することとなる。また、散乱光である蛍光は
、レーザー光に比べて指向性が非常に低いことから、光源装置からの射出光としての利用
効率の低下が課題となる。特許文献２の技術の場合、ミラー間でレーザー光を伝播させる
に従って光強度が低下することとなるため、光路長差ごとのレーザー光成分の強度には偏
りが生じることとなる。特定の光路長差のレーザー光成分の強度が強くなるほど、その成
分同士の干渉によって生じるスペックルパターンが顕著に現れるため、効果的なスペック
ルノイズ低減が困難となる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、コヒー
レント光と蛍光との射出にて、スペックルノイズの発生を低減させるとともに、高い効率
での蛍光の射出を可能とする光源装置、及びその光源装置を備える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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、コヒーレン
ト光を射出する光源と、前記コヒーレント光の照射によって励起されて蛍光を発生させる
蛍光分子層を備える蛍光発生素子と、を有し、前記蛍光発生素子は、前記蛍光分子層を間
に配置して対向させた第１のミラーと第２のミラーとを備え、前記第１のミラーは、前記
コヒーレント光の一部と前記蛍光とを透過させて前記蛍光発生素子から射出させ、かつ前
記コヒーレント光のうち透過した光以外の光を反射させて前記第１のミラー及び前記第２
のミラーの間を伝播させ、前記第２のミラーは、前記蛍光と前記コヒーレント光とを前記
第１のミラーへ向けて反射させ、前記第１のミラーの反射特性は、前記光源から前記蛍光
発生素子への前記コヒーレント光の入射位置に近い位置ほど、前記コヒーレント光の反射
率が高くなるように設定されることを特徴とする。
【０００７】
第１のミラーは、強いコヒーレント光が入射する位置ほどコヒーレント光の反射率を高
く設定することで、第１のミラーの透過によって分岐させるコヒーレント光の強度を均一
化させる。光路長差を持たせたコヒーレント光成分の強度の偏りを減少させることで、効
果的なスペックルノイズ低減が可能となる。蛍光分子層は、第１のミラー及び第２のミラ
ーの間でコヒーレント光を複数回往復させる間に、多くの蛍光分子を励起させる。また、
蛍光分子層から拡散した蛍光のうち、光源側に向かう蛍光を第２のミラーから第１のミラ
ーへ向けて反射させることで、蛍光を効率良く射出させることができる。これにより、ス
ペックルノイズの発生を低減させるとともに、高い効率で蛍光を射出させることができる
。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１のミラーのうち前記蛍光及び前記コヒ
ーレント光が入射する入射面と、前記第２のミラーのうち前記蛍光及び前記コヒーレント
光が入射する入射面とは略平行であって、前記蛍光発生素子は、前記第１のミラーの前記
入射面に対して前記コヒーレント光が斜めに入射するように配置されることが望ましい。
これにより、第１のミラー及び第２のミラーの間においてコヒーレント光を伝播させ、さ
まざまな光路長差のコヒーレント光成分が得られる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第２のミラーは、前記蛍光発生素子へ入射
する前記コヒーレント光を通過させる開口部を有することが望ましい。これにより、光源
から蛍光発生素子へ進行するコヒーレント光を第１のミラー及び第２のミラーの間へ入射
させる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、前記光源と前記蛍光発生素子との間の光路中に
設けられ、前記コヒーレント光のビーム径を拡大させる拡大光学系を有することが望まし
い。これにより、蛍光発生素子内を伝播するコヒーレント光の進行方向の偏りを低減させ
るとともに、コヒーレント光の強度を分散させることで蛍光分子層の劣化を抑制させる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、前記蛍光分子層を介して前記第１のミラーと前
記第２のミラーとを所定の間隔で支持する基材を有することが望ましい。これにより、第
１のミラーと、蛍光分子層と、第２のミラーとを一体にして保持する。第１のミラー及び
第２のミラーの間を伝播するコヒーレント光の光路長差は、基材の厚みに応じて設定され
る。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、前記基材は、前記第１のミラーを透過した前記
蛍光及び前記コヒーレント光が射出する側が凹となるような略錐体形状をなすことが望ま
しい。これにより、蛍光発生素子を平坦に形成する場合に比べて、光源装置から射出する
光の拡散を抑制させるとともに、光源装置の小型化が可能となる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、前記基材は、略円錐形状をなし、前記蛍光発生
素子は、前記略円錐形状の中心線を中心として回転可能に構成されていることが望ましい
。これにより、蛍光発生素子におけるコヒーレント光の入射位置及び伝播の経路が分散さ
れることで、蛍光分子層の劣化を抑制させる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、前記蛍光分子層は、互いに異なる波長領域の色
光を発生させる二以上の蛍光領域を備えることが望ましい。これにより、一つの蛍光発生
素子から複数色の蛍光を発生させる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、前記二以上の蛍光領域は、同心円状に配置され
ていることが望ましい。これにより、蛍光発生素子内を伝播するコヒーレント光によって
複数の蛍光領域から蛍光を発生させる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、前記二以上の蛍光領域は、前記蛍光分子層の外
縁部と中心位置付近とを結ぶ線を境界として配置されていることが望ましい。これにより
、蛍光発生素子内を伝播するコヒーレント光によって複数の蛍光領域から蛍光を発生させ
る。また、蛍光発生素子の回転と同期して複数の励起光を入射させることにより、光源装
置から射出する光の強度を色ごとに制御可能となる。例えば、画像に応じて各色光の強度
を調整することで、光源装置から射出する光の有効利用が可能となる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様としては、前記蛍光分子層は、所定の色光である前記コヒ
ーレント光を透過させるブランク領域を備えることが望ましい。これにより、ブランク領
域から第１のミラーを透過した色光を射出させる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１のミラーは、前記二以上の蛍光領域か
ら入射した前記コヒーレント光については反射させ、前記ブランク領域から入射した前記
コヒーレント光については、一部を反射させ、一部を透過させることが望ましい。光源装
置は、ブランク領域を経て第１のミラーを透過するレーザー光について光路長差を持たせ
ることで、スペックルノイズの発生を低減させることができる。
【００１９】
さらに、本発明に係るプロジェクターは、上記の光源装置からの光を画像信号に応じて
変調することにより画像を表示することを特徴とする。プロジェクターは、スペックルノ
イズの発生が低減されることで、高品質な画像を得ることが可能となる。また、高い効率
で蛍光を射出させる光源装置を用いることで、効率良く明るい画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置を示す図。
【図２】図１に示す光源装置のうち蛍光発生素子を詳細に表した図。
【図３】蛍光体ごとの発光スペクトルの例を表すグラフ。
【図４】実施例１の変形例に係る光源装置の概略構成図。
【図５】本発明の実施例２に係る光源装置を示す図。
【図６】図５に示す光源装置のうち蛍光発生素子を詳細に表した図。
【図７】光源のうちエミッタが形成された側の平面模式構成図。
【図８】本発明の実施例３に係る光源装置の概略構成図。
【図９】実施例３の変形例に係る蛍光分子層の平面模式図。
【図１０】蛍光発生素子と二つの光源とを組み合わせた光源装置を示す図。
【図１１】本発明の実施例４に係るプロジェクターの概略構成図。
【図１２】実施例４の変形例に係るプロジェクターの概略構成図。
【図１３】本発明の実施例５に係るモニター装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１を示す図である。図２は、図１に示す光源
装置１のうち蛍光発生素子３を詳細に表した図である。光源装置１は、光源２と蛍光発生
素子３とを有する。光源２は、コヒーレント光であるレーザー光を射出する。図２のうち
蛍光発生素子３は、断面模式図として表している。
【００２３】
蛍光発生素子３は、第１のミラー１１、蛍光分子層１３、基材１４及び第２のミラー１
２を有する。蛍光分子層１３は、光源２からのレーザー光の照射によって励起されて蛍光
を発生させる。蛍光分子層１３は、基材１４に蛍光物質を塗布することで形成される。第
１のミラー１１は、蛍光発生素子３のうち光を射出する側の面に形成されている。第２の
ミラー１２は、蛍光発生素子３のうち光が入射する側の面に形成されている。第１のミラ
ー１１及び第２のミラー１２は、蛍光分子層１３を間に配置して互いに対向している。第
１のミラー１１及び第２のミラー１２は、例えば、誘電体多層膜で構成されている。第１
のミラー１１及び第２のミラー１２は、例えば誘電体材料を蒸着させることで形成される
。
【００２４】
第１のミラー１１は、レーザー光の一部と蛍光とを透過させる透過特性と、レーザー光
の一部を反射させる反射特性とを備える。第１のミラー１１の反射特性は、蛍光発生素子
３の中心位置に近い位置ほど、レーザー光の反射率が高くなるような勾配を持たせて設定
されている。第１のミラー１１のこのような反射率勾配は、例えば、蛍光発生素子３の中
心位置から外縁部へ向かうに従って膜厚が薄くなるように誘電体多層膜を形成することに
よって、付与される。第２のミラー１２は、レーザー光と蛍光とを反射させる反射特性を
備える。
【００２５】
基材１４は、ガラス等からなる透明部材であって、略円錐形状をなしている。蛍光分子
層１３は、基材１４のうち円錐形状の凹となる側の円錐面に形成されている。第１のミラ
ー１１は、蛍光分子層１３の上に形成されている。第２のミラー１２は、基材１４のうち
円錐形状の凸となる側の円錐面に形成されている。基材１４は、蛍光分子層１３を介して
第１のミラー１１と第２のミラー１２とを所定の間隔で支持する。第１のミラー１１のう
ち蛍光及びコヒーレント光が入射する入射面と、第２のミラー１２のうち蛍光及びコヒー
レント光が入射する入射面とは平行である。
【００２６】
開口部１５は、第２のミラー１２の中心位置に設けられている。開口部１５は、蛍光発
生素子３へ入射するレーザー光を通過させ、基材１４へ入射させる。第１のミラー１１及
び第２のミラー１２は、蛍光発生素子３へ入射するレーザー光の主光線に対して傾けられ
ている。光源２からのレーザー光は、蛍光発生素子３の中心位置付近へ向けて進行する。
開口部１５を通過したレーザー光は、基材１４を透過し、第１のミラー１１の入射面に対
して斜めに入射する。
【００２７】
第１のミラー１１へ入射したレーザー光のうちの一部は、第１のミラー１１を透過する
。第１のミラー１１へ入射したレーザー光のうち透過した光以外の光は、第１のミラー１
１で反射し、蛍光分子層１３へ入射する。蛍光分子層１３は、レーザー光の照射によって
励起され、蛍光を発生させる。蛍光分子層１３で発生した蛍光は、発生位置を中心として
拡散する。蛍光分子層１３から第１のミラー１１の方向へ拡散した蛍光は、第１のミラー
１１を透過する。第１のミラー１１を透過したレーザー光と蛍光とは、蛍光発生素子３か
ら射出する。第１のミラー１１は、レーザー光を反射と透過とによって分岐する。
【００２８】
蛍光分子層１３から第２のミラー１２の方向へ拡散した蛍光と、第１のミラー１１側か
ら蛍光分子層１３を透過したレーザー光とは、基材１４を透過し、第２のミラー１２へ入
射する。第２のミラー１２は、入射した蛍光とレーザー光とを第１のミラー１１へ向けて
反射させる。第２のミラー１２の反射を経て蛍光分子層１３へ入射したレーザー光によっ
て、蛍光分子層１３は蛍光を発生させる。第２のミラー１２での反射を経て第１のミラー
１１へ入射した蛍光は、第１のミラー１１を透過する。
【００２９】
蛍光発生素子３は、第１のミラー１１での一部反射と第２のミラー１２での全反射とに
よって、第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間でレーザー光を伝播させる。第１の
ミラー１１を透過する各レーザー光は、第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間の伝
播によってそれぞれ異なる光路長差とされている。基材１４の形状、特に円錐面部分の厚
さや傾きは、第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間をレーザー光が１往復するとき
の光路長が、レーザー光のコヒーレント長より長くなるように設定されている。
【００３０】
なお、第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間をレーザー光が１往復するときの光
路長は、レーザー光のコヒーレント長より長い場合に限られず、コヒーレント長以下とし
ても良い。第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間を複数回レーザー光が往復するこ
とでコヒーレント長以上の光路長差を実現可能であれば、スペックルノイズ低減の効果を
得ることができる。例えば、コヒーレント長が長い場合、例えば数ｃｍ以上である場合は
、第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間をレーザー光が１往復するときの光路長を
コヒーレント長以下とすることで、蛍光発生素子３の大型化が抑制できる。
【００３１】
第１のミラー１１は、強いレーザー光が入射する中心に近い位置ほどレーザー光の反射
率が高くなるように反射特性が設定されている。第１ミラー１１の透過率は、中心位置か
ら離れるほど高くなるような勾配をなして分布している。強いレーザー光が入射する部分
は反射率を高めることで、第１のミラー１１におけるレーザー光の透過を抑制させる。第
１のミラー１１及び第２のミラー１２の間を伝播するレーザー光の強度は、第１のミラー
１１への入射による分岐が繰り返されるに従って減衰する。伝播するレーザー光が弱くな
る部分ほど透過率を高めることで、第１のミラー１１から多くのレーザー光を取り出すこ
とを可能とする。このような反射率及び透過率の勾配を第１のミラー１１に持たせること
で、蛍光発生素子３は、第１のミラー１１から射出されるレーザー光の強度を均一化させ
る。
【００３２】
蛍光発生素子３は、蛍光分子層１３で発生させた蛍光と、蛍光分子層１３を透過したレ
ーザー光とを射出する。蛍光発生素子３は、互いに光路長差があるレーザー光成分を混在
させ、かつ光路長差を持たせたレーザー光成分同士の強度の偏りを減少させる。光源装置
１は、このようにしてレーザー光を射出させることで、効果的なスペックルノイズ低減が
可能となる。
【００３３】
蛍光分子層１３は、第１のミラー１１及び第２のミラー１２の間でレーザー光を伝播さ
せる間に、多くの蛍光分子を励起させる。蛍光発生素子３は、蛍光分子層１３から拡散し
た蛍光のうち、光源２側に向かう蛍光を第２のミラー１２から第１のミラー１１へ向けて
反射させることで、蛍光を効率良く射出させることができる。これにより、スペックルノ
イズの発生を低減させるとともに、高い効率で蛍光を射出させることができるという効果
を奏する。なお、基材１４は、略円錐形状である場合に限られず、適宜変形しても良い。
基材１４は、他の略錐体形状、例えば、楕円形を備える楕円錐形状や多角形を備える多角
錐形状等であっても良い。
【００３４】
図３は、蛍光体ごとの発光スペクトルの例を表すグラフである。蛍光体は、例えば、白
色ＬＥＤとして用いられる物質と同様の性質のものを用いる。励起波長領域としては、紫
外領域から青色領域の範囲を使用する。蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ：Ｃｅ系蛍光体
、窒化物蛍光体等を用いる。例えば、ＹＡＧ：Ｃｅ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５
Ｏ１２：Ｃｅは、４６０ｎｍ付近（青色）をピークとする励起光によって、黄色光を発生
させる。
【００３５】
窒化物蛍光体としては、例えば、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ、Ｃａ―α―ＳｉＡｌＯＮ：
Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを用いる。β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕは、４５０ｎｍ付近（
青色）をピークとする励起光によって、緑色光を発生させる。Ｃａ―α―ＳｉＡｌＯＮ：
Ｅｕは、４５０ｎｍ付近（青色）をピークとする励起光によって、黄色光を発生させる。
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕは、４５０ｎｍ付近（青色）をピークとする励起光によって、赤
色光を発生させる。ここで説明する励起波長や蛍光体はいずれも例であって、他の励起波
長の励起光や他の蛍光体を用いても良い。
【００３６】
図４は、本実施例の変形例に係る光源装置２０の概略構成図である。本変形例は、拡大
光学系２１を有することを特徴とする。拡大光学系２１は、光源２と蛍光発生素子３との
間の光路中に設けられている。拡大光学系２１は、光源２からのレーザー光のビーム径を
拡大させる。
【００３７】
拡大光学系２１は、蛍光発生素子３におけるレーザー光の照射領域を拡大させることで
、蛍光発生素子３内におけるレーザー光の進行方向の偏りを低減させ、蛍光発生素子３内
の全方向へレーザー光を伝播させる。また、光源装置２０は、拡大光学系２１での拡大に
よって強度が分散されたレーザー光を蛍光分子層１３へ入射させることで、蛍光分子層１
３の劣化を抑制させることが可能となる。本変形例は、光源２からのレーザー光の本数が
少ない場合やビーム間隔が小さいために、蛍光発生素子３内の全方向へ伝播するようにレ
ーザー光を入射させることが難しい場合や、レーザー光の強度が強い場合に有用である。
【実施例２】
【００３８】
図５は、本発明の実施例２に係る光源装置３０を示す図である。図６は、図５に示す光
源装置３０のうち蛍光発生素子３を詳細に表した図である。本実施例に係る光源装置３０
は、回転軸３１を中心として回転可能であることを特徴とする。実施例１と同一の部分に
は同一の符号を付し、重複する説明を省略する。回転軸３１は、基材１４がなす略円錐形
状の中心線に一致する軸である。回転軸３１は、回転駆動のための駆動部、例えばモータ
ー３４によって回転する。
【００３９】
図７は、光源３２のうちエミッタ３３が形成された側の平面模式構成図である。エミッ
タ３３は、レーザー光を射出する。エミッタ３３は、回転軸３１と同等の径をなす円形状
に沿って配置されている。これにより、光源３２は、開口部１５のうち回転軸３１の周囲
から、蛍光発生素子３内へレーザー光を入射させる。
【００４０】
蛍光発生素子３を回転させながらレーザー光を入射させることにより、レーザー光の入
射位置が分散される。また、レーザー光の入射位置の変化に応じて、蛍光発生素子３内に
おけるレーザー光の伝播の経路にも変化が生じることとなる。光源装置３０は、蛍光発生
素子３へのレーザー光の入射位置及び伝播の経路を分散させ、蛍光分子層１３にて励起さ
せる蛍光分子を常時変化させることで、蛍光分子層１３の劣化を抑制させることが可能と
なる。本実施例は、レーザー光の強度が強い場合に有用である。
【００４１】
なお、光源装置３０は、中心線を中心として蛍光発生素子３を回転させることが可能で
あれば良く、回転軸３１を有するものに限られない。蛍光発生素子３は、回転軸３１によ
る回転に代えて、回転のための他の機構、例えば電磁力を動力とする回転機構等によって
回転するものとしても良い。光源３２は、回転軸３１が不要である場合には、エミッタ３
３の配列を適宜変更しても良い。
【実施例３】
【００４２】
図８は、本発明の実施例３に係る光源装置４０の概略構成図である。本実施例は、複数
の蛍光領域を備える蛍光分子層４２を備えることを特徴とする。実施例１及び２と同一の
部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。蛍光発生素子４１は、蛍光分子層
４２が複数の蛍光領域を備える他は、実施例１及び２で説明する蛍光発生素子３と同様に
構成されている。
【００４３】
蛍光分子層４２は、第１蛍光領域４３、第２蛍光領域４４及び第３蛍光領域４５を有す
る。第１蛍光領域４３、第２蛍光領域４４及び第３蛍光領域４５は、それぞれ異なる波長
領域の色光を発生させる。第１蛍光領域４３、第２蛍光領域４４及び第３蛍光領域４５は
、回転中心となる中心線から同心円状に配置されている。
【００４４】
光源装置４０は、複数の蛍光領域を備えることで、一つの蛍光発生素子４１から複数色
の蛍光を発生させる。蛍光発生素子４１は、同心円状に各蛍光領域を配置することで、蛍
光発生素子４１内を伝播するレーザー光によって、各蛍光領域４３、４４、４５から蛍光
を発生させる。蛍光発生素子４１は、各蛍光領域４３、４４、４５の配列の仕方や幅、第
１のミラー１１の透過率分布等を適宜調整することにより、蛍光発生素子４１から射出す
る光の色調整、例えばホワイトバランス調整をすることとしても良い。
【００４５】
各蛍光領域４３、４４、４５の配列等や第１のミラー１１の透過率分布等は、蛍光物質
の発光効率に応じて設定することとしても良い。例えば、発光効率が低い蛍光物質ほど、
蛍光発生素子４１のうち強いレーザー光が伝播する中心近くに配置することで、蛍光発生
素子４１から射出する各色光の強度を平均化させることとしても良い。また、発光効率が
低い蛍光物質に対しては、蛍光領域の幅を大きく確保することとしても良く、第１のミラ
ー１１の透過率を高く設定することとしても良い。なお、蛍光分子層４２は、三つの蛍光
領域を有するものである場合に限られない。蛍光領域は、二つ或いは四つ以上であっても
良い。
【００４６】
図９は、本実施例の変形例に係る蛍光分子層５０の平面模式図である。蛍光分子層５０
は、第１蛍光領域４３、第２蛍光領域４４、第３蛍光領域４５及びブランク領域４６を有
する。第１蛍光領域４３、第２蛍光領域４４、第３蛍光領域４５及びブランク領域４６は
、蛍光分子層５０の外縁部と回転軸３１部分とを結ぶ半径を境界として配置されている。
【００４７】
ブランク領域４６を有する蛍光発生素子４１は、所定の色光であるレーザー光を射出す
る光源と組み合わせて用いられる。例えば、青色（Ｂ）光を射出する光源を使用する場合
、ブランク領域４６は、光源からのＢ光を透過させる。第１蛍光領域４３、第２蛍光領域
４４、第３蛍光領域４５は、光源からのＢ光を励起光としてそれぞれ蛍光を発生させる。
【００４８】
本変形例の場合、第１のミラー１１は、ブランク領域４６からレーザー光が入射する部
分のみについて、レーザー光の反射率勾配を持たせることとし、各蛍光領域４３、４４、
４５についてはレーザー光を全反射させることとしても良い。すなわち、第１のミラー１
１は、各蛍光領域４３、４４、４５から入射したレーザー光については反射させ、ブラン
ク領域４６から入射したレーザー光については、一部を反射させ、一部を透過させる。光
源装置は、ブランク領域４６を経て第１のミラー１１を透過するレーザー光について光路
長差を持たせることで、スペックルノイズの発生を低減させることができる。
【００４９】
本変形例の場合、光源は、回転軸３１に近い特定の位置へレーザー光を入射させる。蛍
光発生素子４１を回転させるに従って、レーザー光は各蛍光領域４３、４４、４５及びブ
ランク領域４６へ順次入射する。蛍光発生素子４１は、各蛍光領域４３、４４、４５で発
生した蛍光と、ブランク領域４６を透過したレーザー光とを順次射出する。
【００５０】
光源は、各蛍光領域４３、４４、４５及びブランク領域４６へのレーザー光の入射と同
期して、レーザー光の強度を制御することとしても良い。例えば、黄色（Ｙ）の光量を増
大させようとする場合、Ｙ光を発生させる蛍光領域への入射に同期してレーザー光の出力
を増大させる。例えば、画像信号に応じて強度が調整された各色光を供給可能とすること
で、光源装置から供給する光を有効利用して画像を表示することが可能となる。このよう
に、各色光の強度を調整可能とすることで、光源装置から供給する光の有効利用を可能と
し、電力消費の抑制が可能となる。
【００５１】
図１０は、本変形例に係る蛍光分子層５０を備える蛍光発生素子４１と二つの光源５２
、５３とを組み合わせた光源装置５１を示す図である。光源５２、５３は、各蛍光領域４
３、４４、４５及びブランク領域４６へ分担してレーザー光を入射させるように制御され
る。なお、光源は、三つ以上であっても良い。また、蛍光分子層５０は、ブランク領域４
６を設けず、蛍光領域のみで構成することとしても良い。同心円状に蛍光領域を配置する
場合も、その一部にブランク領域を設けることとしても良い。
【実施例４】
【００５２】
図１１は、本発明の実施例４に係るプロジェクター６０の概略構成図である。本実施例
に係るプロジェクター６０は、実施例１に係る光源装置１と同様に構成された光源装置６
１を有する。光源装置６１は、光源６２及び蛍光発生素子６３を備える。光源装置６１は
、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。
【００５３】
均一化光学系６４は、光源装置６１から入射した光の強度分布を均一化させる光学系で
あって、例えばロッドインテグレーターを有する。ダイクロイックミラー６５は、均一化
光学系６４からの光のうちＢ光を透過させ、Ｒ光及びＧ光を反射する。ダイクロイックミ
ラー６６は、Ｒ光を透過させ、Ｇ光を反射する。ダイクロイックミラー６５、６６は、光
源装置６１からの光を色ごとに分離する色分離光学系として機能する。
【００５４】
ダイクロイックミラー６６を透過したＲ光は、反射ミラー６７、６８で反射した後、Ｒ
光用の空間光変調装置７０Ｒへ入射する。空間光変調装置７０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応
じて変調する。ダイクロイックミラー６６で反射したＧ光は、Ｇ光用の空間光変調装置７
０Ｇへ入射する。空間光変調装置７０Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する。ダイクロ
イックミラー６５を透過したＢ光は、反射ミラー６９で反射した後、Ｂ光用の空間光変調
装置７０Ｂへ入射する。空間光変調装置７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂは、例えば、透過型の液
晶表示装置である。
【００５５】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム７１は、空間光変調装置７０Ｒ、７
０Ｇ、７０Ｂでそれぞれ変調された各色光を合成する。投写光学系７２は、クロスダイク
ロイックプリズム７１で合成された各色光をスクリーン７３へ投写する。プロジェクター
６０は、光源装置６１によるスペックルノイズの低減により、高品質な画像を得ることが
可能となる。また、高い効率で蛍光を射出させる光源装置６１を用いることで、効率良く
明るい画像を得ることができる。なお、プロジェクター６０は、実施例１に係る光源装置
１と同様の構成に代えて、他の実施例に係る光源装置と同様の構成を適用しても良い。
【００５６】
図１２は、本実施例の変形例に係るプロジェクター８０の概略構成図である。光源装置
８１は、光源８２及び蛍光発生素子８３を備える。蛍光発生素子８３は、実施例３で説明
する蛍光分子層５０（図９参照）と同様に、複数の蛍光領域を備える蛍光分子層を有する
。光源装置８１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次射出する。
【００５７】
均一化光学系８４は、光源装置８１から入射した光の強度分布を均一化させる光学系で
あって、例えばロッドインテグレーターを有する。ビーム整形光学系８５は、均一化光学
系８４で強度が均一化されたレーザー光を整形する。空間光変調装置８６は、各色光を画
像信号に応じて変調する。空間光変調装置８６は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔ
ａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄ
ｅｖｉｃｅ）等であって、画像信号に応じて光を反射する。空間光変調装置８６によって
変調された光は、投写光学系（図示省略）からスクリーン７３へ投写される。
【００５８】
プロジェクター８０は、光源装置８１からの各色光の入射と同期させて空間光変調装置
８６の駆動を制御することで、カラー画像を投写する。また、プロジェクター８０は、Ｌ
ＣＯＳやＤＭＤに代えて、画像信号に応じて変調された光をスクリーン７３上にて走査さ
せる走査光学系、例えばＭＥＭＳミラー等を適用しても良い。
【実施例５】
【００５９】
図１３は、本発明の実施例５に係るモニター装置９０の概略構成図である。モニター装
置９０は、装置本体９１と光伝送部９２とを有する。装置本体９１は、光源装置９３、均
一化光学系９６、受光光学系１０１及び受光部１０２を有する。光源装置９３は、実施例
１に係る光源装置１と同様に構成されている。光源装置９３は、光源９４及び蛍光発生素
子９５を備える。均一化光学系９６は、光源装置９３から入射した光の強度分布を均一化
させる光学系であって、例えばロッドインテグレーターを有する。
【００６０】
光伝送部９２は、第１のライトガイド９７、拡散レンズ９８、結像レンズ９９及び第２
のライトガイド１００を有する。第１のライトガイド９７は、光源装置９３からの光を被
写体へ伝送する。拡散レンズ９８及び結像レンズ９９は、光伝送部９２の端部に設けられ
ている。拡散レンズ９８は、第１のライトガイド９７を伝播した光を拡散させる。結像レ
ンズ９９は、被写体からの光を第２のライトガイド１００へ入射させる。第２のライトガ
イド１００は、結像レンズ９９で取り込まれた光を装置本体９１へ伝送する。
【００６１】
受光光学系１０１は、第２のライトガイド１００を伝播した光を受光部１０２へ入射さ
せる。受光部１０２は、受光光学系１０１からの光によって被写体の像をモニターする。
モニター装置９０は、光源装置９３によるスペックルノイズの低減により、良好な照明状
態にて被写体の像をモニターすることが可能となる。また、高い効率で蛍光を射出させる
光源装置９３を用いることで、被写体を効率良く照明することができる。なお、モニター
装置９０は、実施例１に係る光源装置１と同様の構成に代えて、他の実施例に係る光源装
置と同様の構成を適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る光源装置及びプロジェクターは、レーザー光を用いて画像
を表示する場合に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１  光源装置、２  光源、３  蛍光発生素子、１１  第１のミラー、１２  第２のミラ
ー、１３  蛍光分子層、１４  基材、１５  開口部、２０  光源装置、２１  拡大光学系
、３０  光源装置、３１  回転軸、３２  光源、３３  エミッタ、３４  モーター、４０
光源装置、４１  蛍光発生素子、４２  蛍光分子層、４３  第１蛍光領域、４４  第２
蛍光領域、４５  第３蛍光領域、４６  ブランク領域、５０  蛍光分子層、５１  光源装
置、５２、５３  光源、６０  プロジェクター、６１  光源装置、６２  光源、６３  蛍
光発生素子、６４  均一化光学系、６５、６６  ダイクロイックミラー、６７、６８、６
９  反射ミラー、７０Ｒ、７０Ｇ、７０Ｂ  空間光変調装置、７１  クロスダイクロイッ
クプリズム、７２  投写光学系、７３  スクリーン、８０  プロジェクター、８１  光源
装置、８２  光源、８３  蛍光発生素子、８４  均一化光学系、８５  ビーム整形光学系
、８６  空間光変調装置、９０  モニター装置、９１  装置本体、９２  光伝送部、９３
光源装置、９４  光源、９５  蛍光発生素子、９６  均一化光学系、９７  第１のライ
トガイド、９８  拡散レンズ、９９  結像レンズ、１００  第２のライトガイド、１０１
受光光学系、１０２  受光部
【図１】
2011216430.tif 000003
【図２】
2011216430.tif 000004
【図３】
2011216430.tif 000005
【図４】
2011216430.tif 000006
【図５】
2011216430.tif 000007
【図６】
2011216430.tif 000008
【図７】
2011216430.tif 000009
【図８】
2011216430.tif 000010
【図９】
2011216430.tif 000011
【図１０】
2011216430.tif 000012
【図１１】
2011216430.tif 000013
【図１２】
2011216430.tif 000014
【図１３】
2011216430.tif 000015