(57)【要約】【課題】装置全体を小型化することができる光源装置を提供する。【解決手段】光源装置６０は、励起光を出射する励起光源と、基材１０２と、基材１０２の一方の面に形成され、励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域１０３と、基材１０２の一方の面の蛍光発光領域１０３と並設して配置される励起光を反射する反射領域１０４と、を備える蛍光ホイール１０１と、を有し、蛍光発光領域１０３における励起光の照射位置と、反射領域１０４における励起光の照射位置と、では蛍光ホイール１０１の径方向の位置が互いに異なる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を出射する励起光源と、
基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、
を有し、
前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記基材の前記一方の面から前記蛍光発光領域の表面までの高さと、前記基材の前記一方の面から前記反射領域の表面までの高さと、が異な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】
前記励起光は、前記基材の前記一方の面に対して斜めに入射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４】
前記励起光の光路上に配置される集光レンズを有し、
前記蛍光発光領域の発光点及び前記反射領域の反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸からずれて配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか記載の光源装置。
【請求項５】
前記蛍光発光領域の前記発光点から前記集光レンズまでの距離と、前記反射領域の前記反射点から前記集光レンズまでの距離は異なることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記蛍光発光領域の前記発光点及び前記反射領域の前記反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸上に配置されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記反射領域は、前記基材の表面上または切り抜き透孔部に形成された金属を含む反射部材と、前記反射部材上に形成された拡散透過部と、を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか記載の光源装置。
【請求項８】
前記励起光源と前記蛍光発光領域との間の光路上に設けられ、前記励起光を透過して前記蛍光光を反射する第１の領域と、前記励起光及び前記蛍光光を反射する第２の領域と、を備える第１の分割ダイクロイックミラーを有し、
前記励起光源から出射される前記励起光は前記第１の領域に対応して前記第１の領域に入射され、前記反射部材により反射される前記励起光は前記第２の領域に対応して前記第２の領域に入射されることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記第１の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光及び前記蛍光光の光路上に設けられ、前記励起光を反射して前記蛍光光を透過する第３の領域と、光を透過する第４の領域と、を備える第２の分割ダイクロイックミラーを有し、
前記第１の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光は、前記第４の領域に対応して前記第４の領域に入射され、前記第１の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記蛍光光は、前記第３の領域に対応して前記第３の領域に入射され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】
前記励起光及び前記蛍光光と異なる第３の波長帯域光を出射する第３の光源を備え、
前記第３の光源は、該第３の光源からの出射光が前記励起光源から出射される前記励起光及び前記蛍光発光領域から出射される前記蛍光光と交差して前記第１の分割ダイクロイックミラーに入射するよう配置されることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記第１の分割ダイクロイックミラーの前記第１の領域と前記第２の領域及び前記第２の分割ダイクロイックミラーの前記第３の領域は、前記第３の波長帯域光を透過することを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記励起光は青色波長帯域光であり、
前記蛍光光は緑色波長帯域光であり、
前記第３の波長帯域光は赤色波長帯域光であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記励起光源から出射される励起光を反射して、前記蛍光ホイールに向けて照射する光路変更部を備え、
前記光路変更部は、
反射された前記励起光の照射位置を、前記蛍光発光領域と前記反射領域とで切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記光路変更部は、
前記励起光を前記蛍光ホイールに向けて反射するミラーを備え、
前記ミラーは、
前記励起光を反射する角度を変更し、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする請求項１３に記載の光源装置。
【請求項１５】
前記光路変更部は、
前記反射領域を照射する所定の第１角度を有する第１反射板と、前記蛍光発光領域を照射する所定の第２角度を有する第２反射板と、を備える基板を有し、
前記基板を回転させて、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする請求項１３に記載の光源装置。
【請求項１６】
前記基材は、
固定光源部材で形成される
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５の何れかに記載の光源装置。
【請求項１７】
ホイールモータを更に備え、
前記ホイールモータが前記蛍光ホイールを回転させる
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５の何れかに記載の光源装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びこの光源装置を備える投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画面、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像撮影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。この投影装置は、光源から出射された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。
【０００３】
このような投影装置において、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源として発光ダイオードやレーザダイオード、有機ＥＬ、あるいは、蛍光体等を用いる種々のプロジェクタの開発がなされている。
【０００４】
特許文献１に開示された投影装置は、青色光源である励起光源と、励起光源からの励起光を用いて緑色波長帯域光を発光する緑色発光領域及び励起光源からの励起光を反射する拡散反射領域とを備える蛍光ホイールと、蛍光ホイールから出射される光の光路上に配置される回転制御可能な遮光ホイールと、赤色光源と、を備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４９５０２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の投影装置における遮光ホイールは、蛍光光に混ざって蛍光ホイールから出射される青色光を遮光する遮光領域と、透過領域と、を有する。しかしながら、遮光ホイールを搭載した投影装置は、この遮光ホイールにより光源装置や投影装置が大型化してしまうことがあった。
【０００７】
本発明の目的は、装置全体を小型化することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光源装置は、励起光を出射する励起光源と、基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、を有し、前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の投影装置は、上述の光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、装置全体を小型化することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る投影装置を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る光源装置の各分割ダイクロイックミラーを示す正面模式図であり、（ａ）は第１の分割ダイクロイックミラーを示し、（ｂ）は第２の分割ダイクロイックミラーを示す。
【図５】本発明の実施形態１に係る光源装置の蛍光板を説明する模式図であり、（ａ）は蛍光板の正面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る光源装置を拡大して示す平面模式図であり、緑色波長帯域光を出射する様子を示す。
【図７】本発明の実施形態１に係る光源装置を拡大して示す平面模式図であり、青色波長帯域光を出射する様子を示す。
【図８】本発明の実施形態１に係る蛍光板装置の照射スポット周辺を拡大して示す平面模式図であり、（ａ）は青色波長帯域光が蛍光発光領域に照射される様子を示し、（ｂ）は蛍光発光領域により蛍光光が発光される様子を示し、（ｃ）は反射部材により青色波長帯域光が反射される様子を示す。
【図９】本発明の実施形態２に係る光源装置を拡大して示す平面模式図であり、青色波長帯域光を出射する様子を示す。
【図１０】本発明の実施形態２に係る光源装置の蛍光板を説明する模式図であり、（ａ）は、蛍光板の正面図であり、（ｂ）は、蛍光板の側面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る蛍光板装置の照射スポット周辺を拡大して示す平面模式図であり、（ａ）は青色波長帯域光が蛍光発光領域に照射される様子を示し、（ｂ）は拡散反射領域により青色波長帯域光が反射される様子を示す。
【図１２】本発明の実施形態３に係る光源装置を示す模式図であり、（ａ）は励起光が蛍光発光領域を照射する様子を示す平面図であり、（ｂ）は蛍光板の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る光源装置を示す模式図であり、（ａ）は励起光が蛍光発光領域を照射する様子を示す平面図であり、（ｂ）は蛍光板の正面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下、本発明を実施するための形態について述べる。図１は、本発明の実施形態１に係る投影装置１０の外観斜視図である。なお、本発明の実施形態１において、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。
【００１３】
投影装置１０は、図１に示すように、略直方体形状であって、筐体の前方の側板である正面パネル１２の側方に投影口を覆うレンズカバー１９を有すると共に、この正面パネル１２には複数の吸気孔１８や排気孔１７を設けている。更に、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。
【００１４】
また、筐体の上面パネル１１にはキー／インジケータ部３７が設けられ、このキー／インジケータ部３７には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知する過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。
【００１５】
更に、筐体の背面パネルには、ＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子２０が設けられている。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。なお、筐体の側板である図示しない右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル１５には、各々複数の排気孔１７が形成されている。また、左側パネル１５の背面パネル近傍の隅部には、吸気孔１８が形成されている。
【００１６】
次に、投影装置１０の投影装置制御部について、図２の機能回路ブロック図を用いて述べる。投影装置制御部は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。
【００１７】
表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。
【００１８】
表示駆動部２６は、表示素子制御手段として機能するものである。表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動する。そして、投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、導光光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光学像を形成し、後述する投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示する。なお、この投影側光学系の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。
【００１９】
画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長する。画像圧縮／伸長部３１は、その画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。
【００２０】
制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。
【００２１】
筐体の上面パネル１１に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。
【００２２】
制御部３８は、システムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７と接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声報音させる。
【００２３】
また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御している。光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、励起光源や赤色光源装置から所定のタイミングで赤色、緑色及び青色の波長帯域光を発光させる等の個別の制御を行う。
【００２４】
更に、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源のＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をＯＦＦにする等の制御を行う。
【００２５】
図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、右側パネル１４の近傍に制御回路基板２４１を備えている。この制御回路基板２４１は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、投影装置１０は、制御回路基板２４１の側方、つまり、投影装置１０の筐体の略中央部分に光源装置６０を備えている。さらに、投影装置１０には、光源装置６０と背面パネル１３との間には光源側光学系１７０が配置され、光源装置６０と左側パネル１５との間には投影側光学系２２０が配置されている。
【００２６】
光源装置６０は、青色波長帯域光（励起光）とされる青色光源装置であって、励起光源ともされる励起光照射装置７０と、緑色波長帯域光（蛍光光）の光源とされる緑色光源装置８０と、赤色波長帯域光（第３の波長帯域光）の光源とされる赤色光源装置１２０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と、蛍光板装置１００と、により構成される。そして、光源装置６０には、各色波長帯域光を導光し、出射する導光光学系１４０が配置される。導光光学系１４０は、各色光源装置７０、８０、１２０から出射される各色波長帯域光を光源側光学系１７０へ導光する。
【００２７】
励起光照射装置７０は、投影装置１０の筐体の左右方向略中央位置の正面パネル１２側に配置される。そして、励起光照射装置７０は、背面パネル１３方向に出射するよう配置された半導体発光素子である３つの青色レーザダイオード７１（励起光源）が配置される。青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの各出射光の指向性を高めるように平行光に変換するコリメータレンズ７３と、このコリメータレンズ７３を介して出射される各青色レーザダイオード７１からの出射光の光軸を９０度変換して左側パネル１５方向に反射する反射ミラー７５が設けられる。反射ミラー７５の出射光側には、青色波長帯域光を拡散する拡散板７７が設けられる。
【００２８】
拡散板７７の出射側には、略長矩形の平板状に形成される第１の分割ダイクロイックミラー７８が設けられている。第１の分割ダイクロイックミラー７８は、赤色光源装置１２０の集光レンズ群１２５及び蛍光板装置１００の集光レンズ群１０９の各光軸に対して４５度の角度となるように配置される。図４（ａ）にも示すように、第１の分割ダイクロイックミラー７８は、分光特性が異なる２つの領域（第１の領域７８ａ、第２の領域７８ｂ）から形成される。第１の領域７８ａは、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過して、緑色波長帯域光を反射する。第２の領域７８ｂは、赤色波長帯域光を透過して、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射する。第１の領域７８ａは、第２の領域７８ｂに比べて面積が小さく形成される。
【００２９】
複数の青色レーザダイオード７１の背面側には、ヒートシンク８１が配置される。一方、背面パネル１３近傍には冷却ファン２６１が配置される。青色レーザダイオード７１は、ヒートシンク８１及び冷却ファン２６１により冷却される。
【００３０】
蛍光板装置１００は、左側パネル１５と平行となるように配置された蛍光ホイールとされる蛍光板１０１と、この蛍光板１０１を回転駆動するホイールモータ１１０と、を備える。ホイールモータ１１０の近傍には、ヒートシンク２６２が配置され、ホイールモータ１１０と正面パネル１２との間には、冷却ファン２６３が配置される。蛍光板装置１００は、ヒートシンク２６２及び冷却ファン２６３により冷却される。
【００３１】
蛍光板１０１は、図５（ａ）に示されるように、円板状に形成される。蛍光板１０１の基材１０２は、銅やアルミニウム等からなる金属基材である。基材１０２は、ホイールモータ１１０のモータ軸１１４に固定される。この基材１０２の正面側の平坦な表面には、銀蒸着等によってミラー加工が施される。蛍光発光領域１０３（蛍光発光領域）は、蛍光光を発光する領域となっており、このミラー加工された表面に環状の緑色蛍光体の層が敷設されてなる。また、拡散反射領域１０４は、基材１０２の表面上または切り抜き透孔部に形成された金属等の反射部材と、反射部材上に形成された拡散透過部と、から成る。または、拡散反射領域１０４は、表面をサンドブラスト等で微細凹凸を形成して反射コートを施したガラス等の拡散反射部材が形成されてなる。具体的には、所定の拡散角度のあるガラス拡散面に反射膜（例えばアルミや、銀などの金属膜）を蒸着して光沢のある拡散反射面を形成することができる。このようにして、蛍光発光領域１０３と拡散反射領域１０４は円周方向に並設して配置される。
【００３２】
なお、拡散反射領域１０４は、反射部材と拡散透過部とから成る構成でなくても良い。図示しないが、例えば、銅やアルミニウム等からなる金属を成形またはプレス加工する際に金型（鋳型・プレス型）の表面に凹凸をつけ、金属基材にその凹凸を転写してシボ加工を施し、形成された金属基材の凸部上に拡散透過部を形成しても良い。金属の表面に凹凸を付けるシボ加工は、薬品によって金属を溶解する化学腐食（ケミカルエッチング）によりシボ加工を施す方法を採っても良い。このように金属基板に所定の高さの凸部を形成し、凸部上に拡散透過部を形成することで、所定の厚みの反射部材上に拡散透過部を形成しなくても、基材１０２と拡散透過部との距離を、基材１０２と蛍光発光領域１０３との距離に対して大きくすることができる。
【００３３】
図５（ｂ）に示すように、蛍光板１０１は、拡散反射領域１０４の基材１０２からの高さＨが、蛍光発光領域１０３の基材１０２からの高さｈよりも高いことを示している。例えば、蛍光発光領域１０３の厚さを、０．１ｍｍ程度とした場合、拡散反射領域１０４の厚さを、０．３〜０．４ｍｍ程度とすることができる。
【００３４】
蛍光発光領域１０３の蛍光体層に励起光照射装置７０からの励起光としての青色波長帯域光が照射されると緑色蛍光体が励起され、この緑色蛍光体から全方位に緑色波長帯域光が出射される。全方位に蛍光発光された光線束は、直接或いは蛍光板１０１の基材１０２のミラー加工された表面に反射されて蛍光板１０１の正面側（換言すれば、右側パネル１４側）へ出射され、集光レンズが複数組み合わせてなる集光レンズ群１０９に入射される。同様に、蛍光板１０１における拡散反射領域１０４に入射された励起光照射装置７０からの青色波長帯域光は、蛍光板１０１の正面側に拡散して反射され、集光レンズ群１０９に入射される。集光レンズ群１０９は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光板１０１に集光すると共に、蛍光板１０１から右側パネル１４方向に出射される光線束を集光する。このようにして、蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光及び青色波長帯域光は、集光レンズ群１０９を介して第１の分割ダイクロイックミラー７８に入射する。
【００３５】
赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０からの出射光が励起光照射装置７０の反射ミラー７５により反射される青色波長帯域光と交差するように配置される。また、赤色光源装置１２０からの出射光である赤色波長帯域光と蛍光板１０１に入射及び拡散反射される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光とが交差する位置には、第１の分割ダイクロイックミラー７８が設けられている。
【００３６】
赤色光源装置１２０には、背面パネル１３方向に出射するよう配置される赤色光源１２１（第３の光源）と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、が備えられる。赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。さらに、赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１の右側パネル１４側に配置されるヒートシンク１３０により冷却される。
【００３７】
第１の分割ダイクロイックミラー７８の背面パネル１３側には、導光光学系１４０が設けられる。各色光源装置７０，８０，１２０から出射される青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光は、第１の分割ダイクロイックミラー７８を介して導光光学系１４０の集光レンズ１４６に入射する。
【００３８】
赤色、緑色、青色波長帯域光の各光軸が同一の光軸となるよう導光する導光光学系１４０は、集光レンズ１４６と、第２の分割ダイクロイックミラー１４８を備える。集光レンズ１４６は、第１の分割ダイクロイックミラー７８の背面パネル１３側に配置される。集光レンズ１４６の背面パネル１３側には、略長矩形の平板状に形成される第２の分割ダイクロイックミラー１４８が配置される。第２の分割ダイクロイックミラー１４８は、集光レンズ１４６の光軸Ｌ２に対して直交するように配置される（図６又は図７参照）。第２の分割ダイクロイックミラー１４８は、図４（ｂ）にも示すように、分光特性の異なる２つの領域（第３の領域１４８ａ、第４の領域１４８ｂ）を備える。第３の領域１４８ａは、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を透過して、青色波長帯域光を反射する。第４の領域１４８ｂは光を透過する。すなわち、第４の領域１４８ｂは、赤色、緑色、青色波長帯域光の何れも透過する。第３の領域１４８ａは、第４の領域１４８ｂに比べて広い面積に形成される。
【００３９】
なお、第２の分割ダイクロイックミラー１４８は、集光レンズ１４６の光軸に対して直交するように配置したが、これに限られず、４５度の角度となるよう配置することもできる。この場合、後述する緑色波長帯域光に含まれる残留励起光ＥＬ１を除去する効率は低下するが、第２の分割ダイクロイックミラー１４８に向けて集光レンズ１４６の光軸に直交する方向から光を入射させるレイアウトを採用することができる。
【００４０】
光源側光学系１７０は、集光レンズ１７４、ライトトンネル１７５、集光レンズ１７８、光軸変換ミラー１８１、集光レンズ１８３、照射ミラー１８５、コンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を固定レンズ群２２５及び可動レンズ群２３５に向けて出射するので、投影側光学系２２０の一部ともされている。
【００４１】
集光レンズ１４６により集光された各色波長帯域光は、第２の分割ダイクロイックミラー１４８を介して、集光レンズ１７４からライトトンネル１７５に入射される。ライトトンネル１７５に入射された光線束は、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。なお、ライトトンネル１７５に代えて、マイクロレンズアレイとすることもできる。
【００４２】
ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸が変換される。
【００４３】
光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１は、背面パネル１３側にヒートシンク５３が設けられ、このヒートシンク５３により表示素子５１は冷却される。
【００４４】
光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影側光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５，可動レンズ群２３５，固定レンズ群２２５により構成されている。固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。可動レンズ群２３５は、可動鏡筒に内蔵され、レンズモータにより移動可能とされることにより、ズーム調整やフォーカス調整を可能としている。
【００４５】
このように投影装置１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させると共に励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０を介して、集光レンズ１７４及びライトトンネル１７５に順次入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。
【００４６】
ここで、各色光源装置７０，８０，１２０から出射される各色波長帯域光が導光光学系１４０の集光レンズ１７４まで導光される様子を詳細に説明する。赤色光源装置１２０から出射された赤色波長帯域光は、集光レンズ群１２５を介して第１の分割ダイクロイックミラー７８の第１の領域７８ａ及び第２の領域７８ｂを透過して、集光レンズ１４６により集光される。集光レンズ１４６から出射する赤色波長帯域光は、第２の分割ダイクロイックミラー１４８の第３の領域１４８ａ及び第４の領域１４８ｂを透過して、集光レンズ１７４により集光される。
【００４７】
また、図６及び図７に示すように、励起光照射装置７０の反射ミラー７５から出射される青色波長帯域光の光軸は、蛍光板装置１００の集光レンズ群１０９の光軸に対して所定の角度を有して出射される。従って、励起光照射装置７０の反射ミラー７５から出射される青色波長帯域光は、第１の分割ダイクロイックミラー７８の第１の領域７８ａに対応して第１の領域７８ａに入射し、この青色波長帯域光は第１の領域７８ａを透過する。第１の分割ダイクロイックミラー７８の第１の領域７８ａから出射される青色波長帯域光は、蛍光板装置１００の集光レンズ群１０９の光軸に対して所定の角度で斜め方向から入射される。
【００４８】
緑色光源装置８０により緑色波長帯域光を出射する場合には、図６及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、集光レンズ群１０９における蛍光板１０１に最も近い集光レンズ１０９ａに対応する位置に蛍光板１０１の蛍光発光領域１０３が位置する。図８（ａ）に示すように、集光レンズ１０９ａから出射される青色波長帯域光である励起光ＥＬは、蛍光発光領域１０３上の照射スポットＳに集光される。このとき、蛍光発光領域１０３上の照射スポットＳは、集光レンズ１０９ａ（集光レンズ群１０９）の光軸Ｌ１から蛍光板１０１の外径方向にずれて形成される。なお、集光レンズ１０９ａ（集光レンズ群１０９）を設けなくても、励起光ＥＬが、蛍光発光領域１０３上の照射スポットＳに照射される際、励起光ＥＬの入射方向は、蛍光板１０１と直交する方向に対して所定の角度が傾斜していれば良い。即ち、励起光ＥＬは、基材１０２の一方の面に対して斜めに入射される。従って、励起光ＥＬが入射される方向は、蛍光ホイールとされる蛍光板１０１の中心側から蛍光発光領域１０３上の照射スポットＳに照射されても良いし、蛍光ホイールとされる蛍光板１０１の外周側から蛍光発光領域１０３上の照射スポットＳに照射される構成であっても良い。即ち、蛍光ホイールとされる蛍光板１０１の径方向から励起光ＥＬが入射されれば良い。
【００４９】
そして、図８（ｂ）に示すように、この照射スポットＳを発光点として、緑色波長帯域の蛍光光ＦＬが発光する。この緑色波長帯域の蛍光光は拡散光とされるが、その光軸は集光レンズ１０９ａ（集光レンズ群１０９）の光軸Ｌ１から蛍光板１０１の外径方向にずれている。
【００５０】
図６に示すように、緑色光源装置８０から出射される緑色波長帯域の蛍光光ＦＬは、第１の分割ダイクロイックミラー７８の第１の領域７８ａ及び第２の領域７８ｂにより反射されて、集光レンズ１４６に入射する。この場合も、第１の分割ダイクロイックミラー７８により反射された緑色波長帯域光の光軸は、集光レンズ１４６の光軸Ｌ２とずれている。従って、第１の分割ダイクロイックミラー７８により反射されて集光レンズ１４６から出射される緑色波長帯域光は、第２の分割ダイクロイックミラー１４８の第３の領域１４８ａに対応して第３の領域１４８ａに入射される。
【００５１】
ここで、蛍光板１０１の蛍光発光領域１０３で発光した緑色波長帯域光（蛍光光ＦＬ）は、前述の通り、照射スポットＳで蛍光発光領域１０３の蛍光体に励起光ＥＬが照射して発光される。このとき、励起光ＥＬの一部の光は、粒状の蛍光体が固められてなる蛍光発光領域１０３の蛍光体に照射せずにそのまま蛍光板１０１の基材１０２に到達する場合がある。この場合であっても、基材１０２のミラー面で反射した励起光ＥＬが蛍光体に照射されるものもあるが、基材１０２のミラー面で反射した励起光ＥＬの一部は蛍光体に照射せずにそのまま集光レンズ群１０９から出射してしまう場合がある。
【００５２】
このように、青色波長帯域光の残留励起光ＥＬ１が混入した緑色波長帯域光であっても、第２の分割ダイクロイックミラー１４８の第３の領域１４８ａに対応して第３の領域１４８ａに入射されることにより、緑色波長帯域光が透過して青色波長帯域光の残留励起光ＥＬ１が反射され捨て光とされるので、色純度の高い緑色波長帯域光を得ることができる。
【００５３】
一方、蛍光板１０１の拡散反射領域１０４で青色波長帯域光が反射される場合は、図８（ｃ）に示すように、集光レンズ１０９ａに対応する位置に拡散反射領域１０４が配置される。そして、集光レンズ１０９ａから出射する青色波長帯域光は、拡散反射領域１０４上の照射スポットＴの位置で照射される。そして、拡散反射領域１０４上の照射スポットＴは、反射光ＤＬの反射点とされる。ここで、蛍光発光領域１０３の照射スポットＳよりも基材１０２からの高さは高く（Ｈ＞ｈ）、青色波長帯域光（励起光ＥＬ）は集光レンズ１０９ａの光軸Ｌ１に対して斜めに入射されるので、照射スポットＴとされる反射点は、集光レンズ１０９ａの光軸Ｌ１上に配置されるとともに、照射スポットＳである蛍光光の発光点よりも集光レンズ１０９ａに近い位置に配置される。即ち、蛍光発光領域１０３の発光点から集光レンズ１０９ａまでの距離と、拡散反射領域（反射領域）１０４の反射点から集光レンズ１０９ａまでの距離と、は異なる。このように、蛍光ホイールとされる蛍光板１０１の径方向から励起光ＥＬが入射される際、拡散反射領域１０４に励起光ＥＬが照射される位置と、蛍光発光領域１０３に励起光ＥＬが照射される位置とは、径方向で異なる。
【００５４】
このようにして、図７に示すように、拡散反射領域１０４で反射して集光レンズ群１０９から出射される青色波長帯域光は、第１の分割ダイクロイックミラー７８の第２の領域７８ｂに対応して第２の領域７８ｂに入射する。従って、青色波長帯域光は第２の領域７８ｂにより反射されて、集光レンズ１４６に入射する。そして、集光レンズ１４６に入射する青色波長帯域光の光軸は、集光レンズ１４６の光軸Ｌ２に対して所定の角度で傾斜している。従って、集光レンズ１４６から出射する青色波長帯域光は、第２の分割ダイクロイックミラー１４８の第４の領域１４８ｂに対応して第４の領域１４８ｂに入射する。すると、青色波長帯域光は、第２の分割ダイクロイックミラー１４８の第４の領域１４８ｂを透過して、光源側光学系１７０の集光レンズ１７４に入射する。
【００５５】
なお、緑色波長帯域光よりも青色波長帯域光の方が屈折率は高いので、集光レンズ群１０９から出射する照射スポットＴの反射点を、蛍光光を出射する照射スポットＳの発光点よりも集光レンズ１０９ａに近付けたが、蛍光光を出射する照射スポットＳの発光点を集光レンズ１０９ａに近付けるように形成することもできる。
【００５６】
（実施形態２）
次に、図９乃至図１１に基づいて、本発明の実施形態２に係る光源装置６０ａを説明する。図９に示す光源装置６０ａは、実施形態１の光源装置６０ａにおいて励起光照射装置７０の反射ミラー７５から出射された青色波長帯域光の光路を変更する光路変更部としてのＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー３００を光路上に配置したものである。また、本実施形態における光源装置６０ａは、実施形態１の蛍光板装置１００に換えて、固定式蛍光体光源を形成する蛍光板装置１００ａを備える。なお、以下の説明においては、実施形態１と同じ部材や箇所には同じ符号を付し、その説明は、省略又は簡略化する。
【００５７】
本実施形態における励起光照射装置７０は、反射ミラー７５で反射される青色波長帯域光が、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光と平行となるように配置される。そして、ＭＥＭＳミラー３００は、励起光照射装置７０の反射ミラー７５で反射された青色波長帯域光を反射して、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光の光軸と、交差するよう配置される。従って、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光は、蛍光板装置１００ａに向けて反射される。
【００５８】
ＭＥＭＳミラー３００は、反射ミラーとコイルとを備える。ＭＥＭＳミラー３００は、コイルに電流が流れることによりローレンツ力が発生し、ミラーが配置される角度が変更される。即ち、ＭＥＭＳミラー３００は、ＭＥＭＳミラー３００の反射ミラーの角度を変化させ、反射ミラーで反射された青色波長帯域光（励起光ＥＬ）の照射位置を、蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａとで切り替える。
【００５９】
蛍光板装置１００ａは、左側パネル１５と平行となるように配置された蛍光板とされる蛍光板１０１ａを備えている。蛍光板１０１ａは、図１０に示すように、略長矩形状に形成される。蛍光板１０１ａは、光源固定用部材としての基材１０２ａを備えるとともに、基材１０２ａ上に蛍光光を発光する蛍光発光領域１０３ａと、青色波長帯域光を反射する拡散反射領域１０４ａと、を備えている。なお、図１０（ａ）では、ＭＥＭＳミラー３００側から見た蛍光板１０１ａを正面図として示し、図１０（ｂ）では、蛍光板１０１ａの側面図を示している。
【００６０】
蛍光板１０１ａは、図１０（ｂ）に示すように、拡散反射領域１０４ａは、蛍光発光領域１０３ａよりも厚く形成される。例えば、基材１０２ａ上の拡散反射領域１０４ａは、基材１０２ａの上に厚さが、Ｔ＝０．３ｍｍ程度に形成される。拡散反射領域１０４は、実施形態１と同様に、金属等の反射部材と、反射部材上に形成された拡散透過部と、から成る、または、表面に微細凹凸が形成され反射コートが施された、ガラス等の拡散反射部材から成る。一方、基材１０２ａ上の蛍光発光領域１０３ａは、基材１０２ａの上に厚さが、ｔ＝０．１ｍｍ程度に形成される。これにより、蛍光板１０１ａは、基材１０２ａ上において、拡散反射領域１０４ａが蛍光発光領域１０３ａよりも０．２ｍｍ程度突出する。また、蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａは、基材１０２ａ上の中心を境にして、長手方向に略正方形状に並設される。
【００６１】
緑色光源装置８０により緑色波長帯域光を出射する場合には、図９及び図１１（ａ）に示すように、ＭＥＭＳミラー３００により反射される青色波長帯域光（励起光ＥＬ）は、集光レンズ群１０９の中心（光軸Ｌ１）よりも左側の蛍光発光領域１０３ａに照射される。このとき、図１１（ａ）に示すように、集光レンズ１０９ａを透過する青色波長帯域光である励起光ＥＬ２は、蛍光発光領域１０３ａ上の照射スポットＵに集光される。
【００６２】
一方、蛍光板装置１００ａから青色波長帯域光が反射される場合には、図１１（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳミラー３００により反射される青色波長帯域光ＥＬ３（励起光ＥＬ）は、集光レンズ１０９ａの中心（光軸Ｌ１）の図面上右側（光軸Ｌ１を中心として蛍光発光領域１０３ａと反対側）の拡散反射領域１０４ａに照射される。そして、集光レンズ１０９ａから出射する青色波長帯域光（励起光ＥＬ）は、拡散反射領域１０４ａ上の照射スポットＶの位置で照射される。拡散反射領域１０４ａ上の照射スポットＶは、反射光ＤＬ１の反射点とされる。ここで、拡散反射領域１０４ａ上の照射スポットＶの位置は、蛍光発光領域１０３ａの照射スポットＵの位置よりも、基材１０２ａからの高さは高くなっている（Ｔ＞ｔ）。即ち、拡散反射領域１０４ａは、蛍光発光領域１０３ａよりも突出しているため、その分の段差を有している。この段差により、ＭＥＭＳミラー３００は、蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａとの照射する際の角度の振り幅が小さくなっている。
【００６３】
ここで、ＭＥＭＳミラー３００からの反射光が拡散反射領域１０４ａに照射される際の反射ミラーの角度を、基準角度とする。また、ＭＥＭＳミラー３００への入射光と反射光の間の角度を、光学的振れ角度とする。すると、例えば、ＭＥＭＳミラー３００は、基準角度に対し反射ミラーの角度を４°傾けると、青色波長帯域光の光学的振れ角度は、８°ずれて傾けることができる。
【００６４】
このように、実施形態２の光源装置６０ａでは、ＭＥＭＳミラー３００は、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光を反射し、照射する位置を、蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａとで切り替えることができる。
【００６５】
（実施形態３）
次に、図１２に基づいて、本発明の実施形態３に係る光源装置６０ｂを説明する。図１２に示す光源装置６０ｂは、実施形態２のＭＥＭＳミラー３００に換えて、励起光照射装置７０からの出射光の光路を変更する光路変更部としての反射ホイール４００を配置したものである。また、反射ホイール４００はモータ４４０を備えている。なお、実施形態１又は２と同じ部材や箇所には同一の符号を付して、その説明は簡略化又は省略する。
【００６６】
反射ホイール４００は、図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示すように、円板状の基板４１０上に、所定の第１角度を有する正面視円弧状の第１反射板４２０と、所定の第２角度を有する正面視円弧状の第２反射板４３０とを備える。換言すれば、反射ホイール４００は、励起光照射装置７０からの出射光の光軸に対して傾斜して配置しているため、基準角度（第１角度）で励起光を反射する第１反射板４２０と、基準角度に対して所定角度傾けた角度（第２角度）で励起光を反射する第２反射板４３０と、を備えている。第１角度を有する第１反射板４２０は、励起光照射装置７０の反射ミラー７５から出射された青色波長帯域光（励起光ＥＬ）を反射して（図１１参照）、蛍光板装置１００ａの集光レンズ群１０９に基準角度で入射する。第１反射板４２０で反射された青色波長帯域光（励起光ＥＬ）は、拡散反射領域１０４ａを照射する。
【００６７】
一方、第２角度を有する第２反射板４３０は、反射面が傾斜して形成され、励起光照射装置７０から出射された励起光ＥＬに対して基準角度よりも所定の角度をつけて反射する（図１２）。そして、第２反射板４３０で反射された励起光ＥＬは、蛍光発光領域１０３ａを照射する。
【００６８】
本実施形態の反射ホイール４００は、モータ４４０で基板４１０を回転させて、励起光ＥＬを第１反射板４２０と第２反射板４３０とで反射して、励起光ＥＬの照射位置を切り替える。
【００６９】
（実施形態４）
次に、図１３に基づいて、本発明の実施形態４に係る光源装置６０ｃを説明する。図１３に示す光源装置６０ｃは、実施形態２に示した光源装置６０における蛍光板装置１００ａに換えて、ホイールモータ１１０ａを備える蛍光板装置１００ｂを配置したものである。なお、以下の説明においては、実施形態２と同じ部材や箇所には同じ符号を付して、その説明は簡略化又は省略する。
【００７０】
蛍光板装置１００ｂは、図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）に示すように、光源装置６０ｃにおいて、蛍光ホイールとされる蛍光板１０１ｂを備えている。蛍光板１０１ｂは、基材１０２ｂと、基材１０２ｂの一方の面に形成された、蛍光発光領域１０３ｂ及び拡散反射領域１０４ｂを備えている。
【００７１】
蛍光板装置１００ｂは、ホイールモータ１１０ａを備え、蛍光ホイールとされる蛍光板１０１ｂを回転させる。これにより、本実施形態では、蛍光板１０１ｂに熱が集中することを回避することができる。また、蛍光板１０１ｂの回転に伴って拡散反射領域１０４ｂも回転するため、スペックルノイズを軽減することもできる。
【００７２】
以上説明した本発明の実施形態によれば、光源装置６０（６０ａ乃至６０ｃ）は、青色波長帯域光（励起光）を出射する青色レーザダイオード７１（励起光源）を備える励起光照射装置７０と、青色レーザダイオード７１から出射される光の光路上に配置される集光レンズ１０９ａ（集光レンズ群１０９）と、蛍光光を発する蛍光発光領域１０３（蛍光発光領域）と、励起光を反射する反射部材とされる拡散反射領域１０４と、を有する。更に、基材１０２と、基材１０２の一方の面に形成され、励起光ＥＬと異なる波長帯域の蛍光光ＦＬを発光する蛍光発光領域１０３と、基材１０２の一方の面の蛍光発光領域１０３と並設して配置される励起光ＥＬを反射する拡散反射領域（反射領域）１０４と、を備える蛍光板１０１において、基材１０２から蛍光発光領域１０３の表面までの高さと、基材１０２から拡散反射領域（反射領域）１０４の表面までの高さと、が異なる。
【００７３】
これにより、集光レンズ群１０９から出射される青色波長帯域光と緑色波長帯域光の各光軸をずらすことができるので、その後の光路上に、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光に対応した色フィルタ機能を備えるフィルタ部材（上記の実施形態１では第２の分割ダイクロイックミラー）を配置することができる。従って、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光が同一の光軸に導光される場合に比べて、ホイールモータ等の駆動機構を備えるフィルタ装置を排してコンパクトなフィルタ部材を配置することができるので、小型に形成した光源装置を提供することができる。
【００７４】
また、励起光は、基材１０２の一方の面に対して斜めに入射される。これにより、照射スポットＳの位置を光軸Ｌ１とずらすことができる。
【００７５】
また、拡散反射領域１０４の反射点は、蛍光発光領域１０３よりも集光レンズ群１０９（集光レンズ１０９ａ）に近い位置に配置される。これにより、屈折率の高い青色波長帯域の光を、集光レンズ１０９ａで効率的に集光することができる。  
【００７６】
また、蛍光発光領域１０３の発光点及び拡散反射領域１０４の反射点の何れか一方は、集光レンズ群１０９の光軸上からずれて配置される。これにより、蛍光発光領域１０３の発光点及び拡散反射領域１０４の反射点の何れか一方を集光レンズ群１０９の光軸上に配置することができるので、その後の光学部材のレイアウト設計を容易とすることができる。
【００７７】
また、光源装置６０は、蛍光発光領域１０３と拡散反射領域１０４とを備える蛍光板１０１を備える。そして、拡散反射領域１０４の基材１０２からの高さＨは、蛍光発光領域１０３における基材１０２からの高さｈよりも高い。このように、拡散反射領域１０４の反射点を集光レンズ１０９ａに近付けることで、屈折率の高い青色波長帯域の光を効率的に集光することができる。
【００７８】
また、蛍光発光領域１０３の発光点及び反射領域１０４の反射点の何れか一方は、集光レンズ群１０９の光軸上に配置される。これにより、集光レンズ群１０９に入射する青色波長帯域光に対して光軸対称とされる反射光を出射することができるので、その後の光学部材のレイアウト設計を容易とすることができる。
【００７９】
また、拡散反射領域１０４は、基材１０２の表面上または切り抜き透光部に形成された金属反射部材と、この反射部材上に形成された拡散透過部とを含む。これにより、拡散反射領域１０４に入射する光を拡散光として反射することができる。
【００８０】
また、第１の分割ダイクロイックミラー７８は青色レーザダイオード７１と蛍光発光領域１０３との間の光路上に設けられる。第１の分割ダイクロイックミラー７８は、青色波長帯域光を透過して緑色波長帯域光を反射する第１の領域７８ａと、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射する第２の領域７８ｂと、を備える。そして、青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光は第１の領域７８ａに対応して入射され、拡散反射領域１０４により反射される青色波長帯域光は第２の領域７８ｂに対応して入射される。これにより、第１の分割ダイクロイックミラー７８を介して集光レンズ群１０９に青色波長帯域光を入射させつつ導光光学系１４０に向けて青色波長帯域光を反射することができる。
【００８１】
また、第２の分割ダイクロイックミラー１４８は、第１の分割ダイクロイックミラー７８により反射される青色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路上に設けられる。第２の分割ダイクロイックミラー１４８は、青色波長帯域光を反射して緑色波長帯域光を透過する第３の領域と、光を透過する第４の領域と、を備える。そして、第１の分割ダイクロイックミラー７８により反射される青色波長帯域光は、第４の領域１４８ｂに対応して入射され、第１の分割ダイクロイックミラー７８により反射される緑色波長帯域光は、第３の領域１４８ａに対応して入射される。これにより、小型の第２の分割ダイクロイックミラー１４８を採用して、緑色の色純度を高めた光源装置６０を得ることができる。
【００８２】
また、光源装置６０は、赤色波長帯域光（第３の波長帯域光）を出射する赤色光源１２１（第３の光源）を備え、赤色光源１２１は、出射光が青色レーザダイオード７１からの出射光及び蛍光発光領域１０３からの出射光と交差して第１の分割ダイクロイックミラー７８に入射するよう配置される。これにより、小型に形成しつつ３色光源を備えた光源装置６０を提供することができる。
【００８３】
また、第１の分割ダイクロイックミラー７８の第１の領域７８ａと第２の領域７８ｂ及び第２の分割ダイクロイックミラー１４８の第３の領域１４８ａは、赤色波長帯域光を透過する。これにより、緑色波長帯域光の残留励起光を除去する構成に容易に赤色波長帯域光を追加することができる。
【００８４】
また、光源装置６０ａは、励起光照射装置７０から出射される励起光ＥＬ２を反射して、蛍光板１０１ａに向けて照射する光路変更部を備えることができる。これにより、光路変更部は、反射する励起光の照射位置を、蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａとで切り替えることができる。
【００８５】
また、光源装置６０ａは、光路変更部としてのＭＥＭＳミラー３００を備えている。ＭＥＭＳミラー３００は、励起光ＥＬ２を照射する位置を、蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａとで切り替える。ＭＥＭＳミラー３００は、蛍光板１０１ａに対する照射角を変更するミラーを備えているため、照射角を変更し、照射光を照射する位置を切り替えることができる。
【００８６】
従って、ＭＥＭＳミラー３００の反射角度を調整し、固定式蛍光体光源を形成する蛍光板装置１００ａを実現することにより、実施形態１の光源装置６０よりも小型化を図ることができる。また、ＤＭＤである表示素子５１の動作と同期して、ＭＥＭＳミラー３００の照射角度を切り替えることにより、色収差を抑えることができる。これにより、より鮮明で高精度な画像を得ることができると共に、集光効率も高めることができる。
【００８７】
また、光源装置６０ｂは、励起光照射装置７０から出射される励起光ＥＬ２を反射して、蛍光板１０１ａに向けて照射する、光路変更部としての反射ホイール４００を備えている。反射ホイール４００は、拡散反射領域１０４ａを照射する所定の第１角度を有する第１反射板４２０と、蛍光発光領域１０３ａを照射する所定の第２角度を有する第２反射板４３０と、を有する基板４１０を備えている。反射ホイール４００は、モータ４４０で基板４１０を回転させて、励起光ＥＬを第１反射板４２０と第２反射板４３０とで反射して、励起光ＥＬの照射位置を切り替える。
【００８８】
これにより、反射ホイール４００は、照射する蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａを容易に切り替えることができるので、実施形態１の光源装置６０よりも小型化を図ることができる。また、実施形態２に示したＭＥＭＳミラー３００を使用する場合と比べ、励起光照射装置７０の反射ミラー７５から出射された青色波長帯域光を分散することができるので、熱負荷を軽減することができる。
【００８９】
また、基材１０２ａは、光源固定用部材で形成されている。これにより、実施形態１のホイールモータ１１０の使用を回避することができるため、光源装置６０ａの小型化だけでなく、騒音も低減することができる。
【００９０】
また、蛍光板装置１００ｂは、ホイールモータ１１０ａを更に備え、ホイールモータ１１０ａが、蛍光発光領域１０３ａと拡散反射領域１０４ａとを回転させる。これにより、蛍光板１０１ｂに熱が集中することを回避することができる。また、蛍光板１０１ｂの回転に伴って拡散反射領域１０４ｂが回転することにより、スペックルノイズを軽減することができる。
【００９１】
また、投影装置１０は、蛍光発光領域１０３の発光点と拡散反射領域１０４の反射点を異ならせた光源装置６０と、光源装置６０からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子５１と、表示素子５１から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系２２０と、表示素子５１と光源装置６０を制御する投影装置制御部とを有する。これにより、色純度を高めるフィルタ部材を備えて鮮明な画像を投影する小型とした投影装置を提供することができる。
【００９２】
なお、実施形態２乃至実施形態４において、蛍光板１０１ａ，１０１ｂの拡散反射領域１０４ａ，１０４ｂは、蛍光発光領域１０３ａ，１０３ｂよりも突出しており、段差を有しているとした。しかし、この構成に限らない。蛍光発光領域１０３ａ，１０３ｂにおける励起光の照射位置と、拡散反射領域１０４ａ，１０４ｂにおける励起光の照射位置と、では、蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なっていれば良い。即ち、蛍光ホイールの
中心からの距離が、蛍光発光領域１０３ａ，１０３ｂにおける励起光の照射位置と、拡散反射領域１０４ａ，１０４ｂにおける励起光の照射位置と、で、異なっていれば良い。
【００９３】
実施形態２乃至実施形態４においては、ＭＥＭＳミラー３００または反射ホイール４００を用いて励起光の入射角度を変えているので、拡散反射領域１０４ａ，１０４ｂと、蛍光発光領域１０３ａ，１０３ｂと、で段差を有していなくても、励起光が拡散反射領域１０４ａ，１０４ｂへ入射される状態と、励起光が蛍光発光領域１０３ａ，１０３ｂへ入射される状態と、を効率良く切り替えることができる。
【００９４】
また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９５】
以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］励起光を出射する励起光源と、
基材と、前記基材の一方の面に形成され、前記励起光と異なる波長帯域の蛍光光を発光する蛍光発光領域と、前記基材の一方の面の前記蛍光発光領域と並設して配置される前記励起光を反射する反射領域と、を備える蛍光ホイールと、
を有し、
前記蛍光発光領域における前記励起光の照射位置と、前記反射領域における前記励起光の照射位置と、では前記蛍光ホイールの径方向の位置が互いに異なることを特徴とする光源装置。
［２］前記基材の前記一方の面から前記蛍光発光領域の表面までの高さと、前記基材の前記一方の面から前記反射領域の表面までの高さと、が異なることを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［３］前記励起光は、前記基材の前記一方の面に対して斜めに入射されることを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［４］前記励起光の光路上に配置される集光レンズを有し、
前記蛍光発光領域の発光点及び前記反射領域の反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸からずれて配置されることを特徴とする前記［１］乃至前記［３］に記載の光源装置。
［５］前記蛍光発光領域の前記発光点から前記集光レンズまでの距離と、前記反射領域の前記反射点から前記集光レンズまでの距離は異なることを特徴とする前記［４］に記載の光源装置。
［６］前記蛍光発光領域の前記発光点及び前記反射領域の前記反射点の何れか一方は、前記集光レンズの光軸上に配置されることを特徴とする前記［４］又は前記［５］に記載の光源装置。
［７］前記反射領域は、前記基材の表面上または切り抜き透孔部に形成された金属を含む反射部材と、前記反射部材上に形成された拡散透過部と、を含むことを特徴とする前記［１］乃至前記［６］の何れか記載の光源装置。
［８］前記励起光源と前記蛍光発光領域との間の光路上に設けられ、前記励起光を透過して前記蛍光光を反射する第１の領域と、前記励起光及び前記蛍光光を反射する第２の領域と、を備える第１の分割ダイクロイックミラーを有し、
前記励起光源から出射される前記励起光は前記第１の領域に対応して前記第１の領域に入射され、前記反射部材により反射される前記励起光は前記第２の領域に対応して前記第２の領域に入射されることを特徴とする前記［７］に記載の光源装置。
［９］前記第１の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光及び前記蛍光光の光路上に設けられ、前記励起光を反射して前記蛍光光を透過する第３の領域と、光を透過する第４の領域と、を備える第２の分割ダイクロイックミラーを有し、
前記第１の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記励起光は、前記第４の領域に対応して前記第４の領域に入射され、前記第１の分割ダイクロイックミラーにより反射される前記蛍光光は、前記第３の領域に対応して前記第３の領域に入射されることを特徴とする前記［８］に記載の光源装置。
［１０］前記励起光及び前記蛍光光と異なる第３の波長帯域光を出射する第３の光源を備え、
前記第３の光源は、該第３の光源からの出射光が前記励起光源から出射される前記励起光及び前記蛍光発光領域から出射される前記蛍光光と交差して前記第１の分割ダイクロイックミラーに入射するよう配置されることを特徴とする前記［９］に記載の光源装置。
［１１］前記第１の分割ダイクロイックミラーの前記第１の領域と前記第２の領域及び前記第２の分割ダイクロイックミラーの前記第３の領域は、前記第３の波長帯域光を透過することを特徴とする前記［１０］に記載の光源装置。
［１２］前記励起光は青色波長帯域光であり、
前記蛍光光は緑色波長帯域光であり、
前記第３の波長帯域光は赤色波長帯域光であることを特徴とする前記［１０］又は前記［１１］に記載の光源装置。
［１３］前記励起光源から出射される励起光を反射して、前記蛍光ホイールに向けて照射する光路変更部を備え、
前記光路変更部は、
反射された前記励起光の照射位置を、前記蛍光発光領域と前記反射領域とで切り替える  ことを特徴とする前記［１］乃至前記［５］の何れか１項に記載の光源装置。
［１４］前記光路変更部は、
前記励起光を前記蛍光ホイールに向けて反射するミラーを備え、
前記ミラーは、
前記励起光を反射する角度を変更し、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする前記［１３］に記載の光源装置。
［１５］前記光路変更部は、
前記反射領域を照射する所定の第１角度を有する第１反射板と、前記蛍光発光領域を照射する所定の第２角度を有する第２反射板と、を備える基板を有し、
前記基板を回転させて、前記励起光の照射位置を切り替える
ことを特徴とする前記［１３］に記載の光源装置。
［１６］前記基材は、
固定光源部材で形成される
ことを特徴とする前記［１３］乃至前記［１５］の何れかに記載の光源装置。
［１７］ホイールモータを更に備え、
前記ホイールモータが前記蛍光ホイールを回転させる
ことを特徴とする前記［１３］乃至前記［１５］の何れかに記載の光源装置。
［１８］前記［１］乃至前記［１７］の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
【符号の説明】
【００９６】
１０    投影装置                  １１    上面パネル
１２    正面パネル                １３    背面パネル
１４    右側パネル                １５    左側パネル
１７    排気孔                    １８    吸気孔
１９    レンズカバー              ２０    端子
２１    入出力コネクタ部          ２２    入出力インターフェース
２３    画像変換部                ２４    表示エンコーダ
２５    ビデオＲＡＭ              ２６    表示駆動部
３１    画像圧縮／伸長部          ３２    メモリカード
３５    Ｉｒ受信部                ３６    Ｉｒ処理部
３７    キー／インジケータ部      ３８    制御部
４１    光源制御回路              ４３    冷却ファン駆動制御回路
４５    レンズモータ              ４７    音声処理部
４８    スピーカ                  ５１    表示素子
５３    ヒートシンク              ６０，６０ａ，６０ｂ    光源装置
７０    励起光照射装置
７１    青色レーザダイオード      ７３    コリメータレンズ
７５    反射ミラー                ７７    拡散板
７８    第１の分割ダイクロイックミラー
７８ａ  第１の領域
７８ｂ  第２の領域                ８０    緑色光源装置
８１    ヒートシンク              １００，１００ａ，１００ｂ  蛍光板装置
１０１，１０１ａ，１０１ｂ  蛍光板
１０２，１０２ａ，１０２ｂ  基材  １０３，１０３ａ，１０３ｂ  蛍光発光領域
１０４，１０４ａ，１０４ｂ  拡散反射領域
１０９  集光レンズ群              １０９ａ  集光レンズ
１１０，１１０ａ  ホイールモータ
１１４  モータ軸                  １２０  赤色光源装置
１２１  赤色光源
１２５  集光レンズ群              １３０  ヒートシンク
１４０  導光光学系                １４６  集光レンズ
１４８  第２の分割ダイクロイックミラー
１４８ａ  第３の領域              １４８ｂ  第４の領域
１７０  光源側光学系              １７４  集光レンズ
１７５  ライトトンネル            １７８  集光レンズ
１８１  光軸変換ミラー            １８３  集光レンズ2
１８５  照射ミラー                １９５  コンデンサレンズ
２２０  投影側光学系              ２２５  固定レンズ群
２３５  可動レンズ群              ２４１  制御回路基板
２６１  冷却ファン                ２６２  ヒートシンク
２６３  冷却ファン
３００  ＭＥＭＳミラー            ４００  反射ホイール
４１０  基板                      ４２０  第１反射板
４３０  第２反射板
４４０  ホイールモータ            ４４０ａ  回転軸
Ｌ１，Ｌ２  光軸
ＤＬ，ＤＬ１    反射光            ＥＬ１  残留励起光
ＥＬ，ＥＬ２    励起光            ＥＬ３  青色波長帯域光
ＥＬ４  励起光                    ＦＬ    蛍光光
Ｈ，ｈ  高さ
Ｓ    照射スポット        Ｔ    照射スポット
Ｕ    照射スポット        Ｖ    照射スポット
【図１】
2019066811.tif 000003
【図２】
2019066811.tif 000004
【図３】
2019066811.tif 000005
【図４】
2019066811.tif 000006
【図５】
2019066811.tif 000007
【図６】
2019066811.tif 000008
【図７】
2019066811.tif 000009
【図８】
2019066811.tif 000010
【図９】
2019066811.tif 000011
【図１０】
2019066811.tif 000012
【図１１】
2019066811.tif 000013
【図１２】
2019066811.tif 000014
【図１３】
2019066811.tif 000015