(57)【要約】【課題】迷光を遮ることにより、迷光が他部材に損傷を与えることを抑制した光源装置および当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】光源と、光源から射出された光が入射する複数の第１レンズを有する第１のマルチレンズアレイと、それぞれ対応する第１レンズを透過した光が入射する複数の第２レンズを有する第２のマルチレンズアレイとを備え、光源から射出された光を均一化するホモジナイザー光学系と、ホモジナイザー光学系から射出した光の光量を制御する光量制御素子と、光量制御素子を通過した光を集光する集光光学系と、集光光学系で集光された光が入射する拡散素子と、を備える光源装置。【選択図】図２
2019028333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から射出された光が入射する複数の第１レンズを有する第１のマルチレンズアレイと、それぞれ対応する前記第１レンズを透過した光が入射する複数の第２レンズを有する第２のマルチレンズアレイとを備え、前記光源から射出された光を均一化するホモジナイザー光学系と、
前記ホモジナイザー光学系から射出した光の光量を制御する光量制御素子と、
前記光量制御素子を通過した光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系で集光された光が入射する拡散素子と、を備える
光源装置。
【請求項２】
前記拡散素子は、入射した光を拡散させる拡散層と、前記拡散層を支持する支持体と、前記拡散層と前記支持体とを接合する接合層と、を有する、
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光量制御素子は、開口部が設けられた本体部を有し、
前記光量制御素子は、前記本体部で一部の光を遮るとともに、前記開口部に一部の光を通過させて光量を制御する、
請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記ホモジナイザー光学系と前記光量制御素子との間に位置し、前記ホモジナイザー光学系から射出された光を前記光量制御素子の前記開口部に重畳させる重畳光学系を有する、
請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記光量制御素子と前記集光光学系との間に位置し、前記光量制御素子を透過した光を平行化するコリメーター光学系と、を備える、
請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記重畳光学系は、非球面レンズである、
請求項４又は５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記光量制御素子の前記本体部は、入射した光を吸収する、
請求項３〜６の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光量制御素子の前記本体部は、入射した光を反射し、
前記光量制御素子は、前記本体部で反射された光を吸収する受光体を有する、
請求項３〜６の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記拡散素子は、前記光源から射出された光の波長を変換する波長変換素子である、
請求項１〜８の何れか一項に記載の光源装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出される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、光源装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体レーザーから照射された励起光の照度分布を一対のマルチレンズアレイからなるホモジナイザー光学系により均一化して、波長変換素子に入射させる照明装置が開示されている。このような照明装置において、ホモジナイザー光学系の一対のマルチレンズアレイは、１対１で対応する複数の小レンズから構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来構造においては、実装精度のバラつきなどの要因によって半導体レーザーから照射された励起光が、波長変換素子から外れた位置に入射する場合があった。より具体的には、一方のマルチレンズアレイの小レンズから射出された光のうち他方のマルチレンズアレイの対応しない小レンズに入射した光が、波長変換素子における励起光の入射領域からずれた位置に入射する場合がある。波長変換素子の入射領域から外れた励起光は、迷光となりライトガイド等の他部品に損傷を与える虞がある。また、波長変換素子が接合層によって支持部材などに固定されている場合には、波長変換素子の周囲に設けられている接合層に励起光が入射して接合層の劣化を招く虞がある。
【０００５】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、迷光を遮ることにより、迷光が他部材に損傷を与えることを抑制した光源装置の提供を目的の１つとする。また、当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の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様の光源装置は、光源と、前記光源から射出された光が入射する複数の第１レンズを有する第１のマルチレンズアレイと、それぞれ対応する前記第１レンズを透過した光が入射する複数の第２レンズを有する第２のマルチレンズアレイとを備え、前記光源から射出された光を均一化するホモジナイザー光学系と、前記ホモジナイザー光学系から射出した光の光量を制御する光量制御素子と、前記光量制御素子を通過した光を集光する集光光学系と、前記集光光学系で集光された光が入射する拡散素子と、を備える。
【０００７】
上記の構成において、ホモジナイザー光学系は、複数の第１レンズを有する第１のマルチレンズアレイと、それぞれ対応する第１レンズを透過した光が入射する複数の第２レンズを有する第２のマルチレンズアレイとを備える。すなわち、第１レンズと第２レンズとは、互いに一対一で対応している。このため、ホモジナイザー光学系による光の均一化の過程で第１のマルチレンズアレイの第１レンズから射出された光のうち第２のマルチレンズアレイの対応しない第２レンズに入射した光が、迷光となる虞がある。上記の構成によれば、ホモジナイザー光学系と集光光学系との間に光量制御素子を設けることで、光の均一化の過程で形成された迷光を光量制限素子で遮り、他部材に入射することを抑制できる。より具体的には、集光光学系で集光され拡散素子の表面に形成される集光領域以外の領域に、迷光が入射することを抑制できる。よって、拡散素子の拡散層が接合層によって固定される場合、拡散層の周囲（拡散層の外周）に設けられている接合層に迷光が入射することを抑制でき、接合層の劣化を抑制できる。すなわち、上記の構成によれば、迷光を遮ることにより、迷光が他部材に損傷を与えることを抑制した光源装置を提供できる。
一般的に、集光光学系と拡散素子の拡散層とはできるだけ近接して配置することが好ましい。特に、拡散素子が入射した光を拡散すると共に反射する場合、集光光学系には、拡散素子で拡散および反射された光をできるだけ入射させるために、集光光学系と拡散素子との間の隙間は、例えば、１ｍｍ-２ｍｍに設定されることが好ましく、この場合、光量制御素子を集光光学系と拡散素子との間に配置することは困難である。上記の構成によれば、ホモジナイザー光学系と集光光学系との間に光量制御素子を配置することで、集光光学系と光量制御素子との隙間を狭くして、拡散素子から射出される光が集光光学系に入射されないことを抑制しつつ、拡散素子において、集光光学系で集光された光が入射する領域以外の領域に迷光が入射することを抑制できる。
なお、拡散素子としては、入射した光の波長を変換しつつ光を拡散する波長変換素子であっても、入射した光を拡散させて反射又は透過させる拡散板（拡散反射素子）であってよい。
【０００８】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記拡散素子は、入射した光を拡散させる拡散層と、前記拡散層を支持する支持体と、前記拡散層と前記支持体とを接合する接合層と、を有する構成としてもよい。
【０００９】
上記の構成によれば、拡散層を支持体に固定した拡散素子を実現できる。また、このような拡散素子を用いる場合に、光量制御素子を用いることで接合層に光が入射することを抑制することができるため、接合層が劣化することがなく拡散層の保持の信頼性を高めることができる。
【００１０】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記光量制御素子は、開口部が設けられた本体部を有し、前記光量制御素子は、前記本体部で一部の光を遮るとともに、前記開口部に一部の光を通過させて光量を制御する構成としてもよい。
【００１１】
上記の構成によれば、開口部を通過した光のみを拡散素子の拡散層に入射させることができる。また、拡散層の外側に入射しようとする光を本体部で遮ることができる。なお、ここで開口部とは、光軸方向に沿って光源制御素子を見る場合に、光を通過させる領域が設けられていればよい。また、本体部は複数部材で構成されていてもよい。
【００１２】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記ホモジナイザー光学系と前記光量制御素子との間に位置し、前記ホモジナイザー光学系から射出された光を前記光量制御素子の前記開口部に重畳させる重畳光学系を有する構成としてもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、ホモジナイザーの後段に重畳光学系を設けることで、マルチレンズアレイで分割された光束を重ね合わせる（重畳する）ことができる。これにより、集光光学系により拡散素子の拡散層に集光される領域と相似形状の領域を形成することができる。この領域を光量制御素子の開口部に一致させることで、拡散層の外側の領域に入射しようとする光を光量制御素子の本体部で遮ることができる。
なお、光量制御素子の開口部の形状は、拡散層の形状と相似形状とすることが好ましい。さらに、光源から射出した光をできるだけ拡散層に入射させるため（すなわち、光の利用効率を高めるために）、開口部の形状は、第１のレンズアレイの第１レンズと相似形状であることが好ましい。
さらに、光量制御素子の開口部と拡散素子の拡散層とは、共役関係となるように配置されることが好ましい。また、光の利用効率を高めるために、光量制御素子の開口部は、第１のレンズアレイと共役関係となるように配置されることが好ましい。
【００１４】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記光量制御素子と前記集光光学系との間に位置し、前記光量制御素子を透過した光を平行化するコリメーター光学系と、を備える構成としてもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、重畳光学系が設けられた構成において光量制御素子の後段にコリメーター光学系が設けられている。これにより、重畳光学系で集光されたのち拡散する光を平行化または略平行化して、集光光学系に入射させることができため、集光光学系を小型化できる。なお、ここで光を略平行化するとは、通過する光を略平行光とすることを意味する。また、略平行光とは、光を構成する光線同士のなす角が十分に小さい状態の光を意味する。
【００１６】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記重畳光学系が、非球面レンズである構成としてもよい。
【００１７】
上記の構成によれば、重畳光学系が非球面レンズであるため、重畳光学系によりトップハット分布の重畳領域を形成して光の利用効率を高めることができる。
【００１８】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記光量制御素子の前記本体部は、入射した光を吸収する構成としてもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、本体部が入射した光を吸収することで、光量制御素子で遮った光が光源装置の内部で迷光となることを抑制できる。
【００２０】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記光量制御素子の前記本体部は、入射した光を反射し、前記光量制御素子は、前記本体部で反射された光を吸収する受光体を有する構成としてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、本体部が入射した光を反射し、反射した光をさらに受光体で吸収することで、光量制御素子で遮った光が光源装置の内部で迷光となることを抑制できる。
【００２２】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記拡散素子は、前記光源から射出された光の波長を変換する波長変換素子であってもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、波長変換素子の入射領域以外の領域に光が入射することを抑制できる。拡散素子として波長変換素子を用いるとともに、波長変換素子を接合層によって固定する場合には、拡散層の周囲（拡散層の外周）に設けられている接合層に迷光が入射することを抑制でき、結果的に波長変換素子の剥離を抑制できる。
【００２４】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記照明装置から射出される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。
【００２５】
上記の構成によれば、本発明の一つの態様の光源装置を備えたことにより、迷光を遮り迷光が他部材に損傷を与えることを抑制したプロジェクターを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、第１実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態の照明装置の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態のホモジナイザー光学系から波長変換素子に至る光路を示す模式図である。
【図４】図４は、第１実施形態の変形例の光量制御素子および光量制御素子に入射する光の光路を示す模式図である。
【図５】図５は、第２実施形態の照明装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
（第１実施形態）
まず、本実施形態に係るプロジェクター１の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、スクリーンＳＣＲ上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクター１は、照明装置２と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成光学系５と、投射光学系６とを備えている。
【００２９】
色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、青色光ＬＢとに分離する。色分離光学系３は、第１のダイクロイックミラー７ａおよび第２のダイクロイックミラー７ｂと、第１の全反射ミラー８ａ、第２の全反射ミラー８ｂおよび第３の全反射ミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａおよび第２のリレーレンズ９ｂとを備えている。
【００３０】
第１のダイクロイックミラー７ａは、照明装置２からの照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、その他の光（緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢ）とに分離する。第１のダイクロイックミラー７ａは、分離された赤色光ＬＲを透過すると共に、その他の光を反射する。第２のダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧを反射すると共に青色光ＬＢを透過させる。
【００３１】
第１の全反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。第２の全反射ミラー８ｂおよび第３の全反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに導く。緑色光ＬＧは、第２のダイクロイックミラー７ｂから光変調装置４Ｇに向けて反射される。
【００３２】
第１のリレーレンズ９ａおよび第２のリレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路中における第２のダイクロイックミラー７ｂの後段に配置されている。
【００３３】
光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色の画像光を形成する。
光変調装置４Ｇは、緑色光ＬＧを画像情報に応じて変調し、緑色の画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色光ＬＢを画像情報に応じて変調し、青色の画像光を形成する。
【００３４】
光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂには、例えば透過型の液晶パネルが用いられている。また、液晶パネルの入射側および射出側各々には、偏光板（図示せず。）が配置されている。
【００３５】
また、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂの入射側には、それぞれフィールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂが配置されている。
【００３６】
合成光学系５には、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂからの各画像光が入射する。合成光学系５は、各画像光を合成し、この合成された画像光を投射光学系６に向けて射出する。合成光学系５には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられている。
【００３７】
投射光学系６は、投射レンズ群からなり、合成光学系５により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像が表示される。
【００３８】
（照明装置）
続いて、本発明の一実施形態に係る照明装置２について説明する。図２は照明装置２の概略構成を示す図である。図２に示すように、照明装置２は、光源装置２Ａと、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳レンズ３３ａとを備えている。本実施形態において、インテグレーター光学系３１と重畳レンズ３３ａとは照明装置重畳光学系３３を構成している。
【００３９】
光源装置２Ａは、アレイ光源２１と、コリメーター光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、ホモジナイザー光学系２４と、重畳光学系４１と、光量制御素子４０と、コリメーター光学系４２と、第１の位相差板２８ａと、偏光分離素子５０Ａを含む光学素子２５Ａと、第１の集光光学系（集光光学系）２６と、波長変換素子（拡散素子）２７と、第２の位相差板２８ｂと、第２の集光光学系（集光光学系）２９と、拡散反射素子（拡散素子）３０と、を有している。
なお、本実施形態において、波長変換素子２７および拡散反射素子３０は、共に特許請求の範囲に記載の「拡散素子」に相当する。すなわち、本実施系形態の光源装置２Ａは、２つの拡散素子を有する。
【００４０】
光源装置２Ａにおいて、アレイ光源２１と、コリメーター光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、ホモジナイザー光学系２４と、重畳光学系４１と、光量制御素子４０と、コリメーター光学系４２と、第１の位相差板２８ａと、光学素子２５Ａと、第２の位相差板２８ｂと、第２の集光光学系２９と、拡散反射素子３０とは、光軸ａｘ１上に順次配置されている。
【００４１】
光源装置２Ａにおいて、波長変換素子２７と、第１の集光光学系２６と、光学素子２５Ａと、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳レンズ３３ａとは、光軸ａｘ２上に順次配置されている。光軸ａｘ１と光軸ａｘ２とは、同一面内にあり、互いに直交する。光軸ａｘ２は照明装置２の照明光軸に相当する。
【００４２】
アレイ光源２１は、複数の半導体レーザー（光源）２１ａを備える。複数の半導体レーザー２１ａは光軸ａｘ１と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２１ａは、例えば青色の光線束ＢＬ（例えばピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光）を射出する。アレイ光源２１は、複数の光線からなる光線束ＢＬを射出する。
【００４３】
アレイ光源２１から射出された光線束ＢＬは、コリメーター光学系２２に入射する。コリメーター光学系２２は、アレイ光源２１から射出された光線束ＢＬを平行光に変換する。コリメーター光学系２２は、例えばアレイ状に配置された複数のレーザー用コリメーターレンズ２２ａから構成されている。複数のレーザー用コリメーターレンズ２２ａは、複数の半導体レーザー２１ａに対応して配置されている。
【００４４】
コリメーター光学系２２を通過した光線束ＢＬは、アフォーカル光学系２３に入射する。アフォーカル光学系２３は、光線束ＢＬの光束径を調整する。アフォーカル光学系２３は、例えば凸レンズ２３ａ，凹レンズ２３ｂから構成されている。
【００４５】
アフォーカル光学系２３を通過した光線束ＢＬは、ホモジナイザー光学系２４に入射する。ホモジナイザー光学系２４は、アレイ光源２１から射出された光線束ＢＬの光強度分布均一化する。
【００４６】
ホモジナイザー光学系２４は、第１のマルチレンズアレイ２４ａと、第２のマルチレンズアレイ２４ｂと、を有している。第２のマルチレンズアレイ２４ｂは、第１のマルチレンズアレイ２４ａの後段に位置する。ホモジナイザー光学系２４において、光線束ＢＬは、第１のマルチレンズアレイ２４ａを通過した後に第２のマルチレンズアレイ２４ｂを通過する。
【００４７】
第１のマルチレンズアレイ２４ａは、複数の第１レンズ２４ａ１が光軸ａｘ１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た構成を有する。第１のマルチレンズアレイ２４ａは、アフォーカル光学系２３から射出された光を複数の部分光束に分割する光束分割素子として機能する。
【００４８】
第２のマルチレンズアレイ２４ｂは、第１のマルチレンズアレイ２４ａと同様に、複数の第２レンズ２４ｂ１が光軸ａｘ１に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た構成を有する。第２のマルチレンズアレイ２４ｂは、後段の重畳光学系４１と共に、第１のマルチレンズアレイ２４ａの第１レンズ２４ａ１の像を光量制御素子４０の開口部４０ｂに結像させる機能を有する。
【００４９】
ホモジナイザー光学系２４において、第１のマルチレンズアレイ２４ａの複数の第１レンズ２４ａ１と、第２のマルチレンズアレイ２４ｂの複数の第２レンズ２４ｂ１は、それぞれ一対一で対応する。すなわち、第１のマルチレンズアレイ２４ａおよび第２のマルチレンズアレイ２４ｂは、互いに一対一で対応する複数の第１レンズ２４ａ１および第２レンズ２４ｂ１を有する。したがって、第１レンズ２４ａ１と第２レンズ２４ｂ１は、互いに同数である。また、光軸ａｘ１に沿う方向から見て、それぞれの第１レンズ２４ａ１は、対応する１つの第２レンズ２４ｂ１と重なる。１つの第１レンズ２４ａ１から射出された光は、対応する第２レンズ２４ｂ１に入射する。
【００５０】
ホモジナイザー光学系２４から射出された光線束ＢＬは、重畳光学系４１に入射する。すなわち、重畳光学系４１は、ホモジナイザー光学系２４と光量制御素子４０との間に位置する。重畳光学系４１は、例えば重畳レンズ４１ａから構成される。本実施形態の重畳光学系４１は、１つの重畳レンズ４１ａから構成されるが、重畳光学系４１は、光軸ａｘ１に並ぶ複数のレンズから構成されていてもよい。
【００５１】
重畳光学系４１は、ホモジナイザー光学系２４から射出された複数の光束を重畳させて重畳領域ＣＡ１を形成する。重畳領域ＣＡ１は、後段の光量制御素子４０の開口部４０ｂに配置される。重畳光学系４１は、非球面レンズである。すなわち、重畳光学系４１は、非球面（例えば、自由曲面）からなる領域を有している。重畳光学系４１として非球面レンズを用いることで、設計自由度が高まるため、単に光を重畳させるのみならず、重畳領域ＣＡ１内の分布を自由に設定できる。このため、重畳光学系４１によりトップハット分布の重畳領域ＣＡ１を光量制御素子４０の開口部４０ｂに形成することができる。
【００５２】
重畳光学系４１から射出された光線束ＢＬは、光量制御素子４０に入射する。光量制御素子４０は、ホモジナイザー光学系２４から射出され重畳光学系４１で集光された光の光量を制御する。
【００５３】
光量制御素子４０は、開口部４０ｂが設けられた板状の本体部４０ａを有する。光量制御素子４０は、本体部４０ａで一部の光を遮り開口部４０ｂに一部の光を通過させて光量を制御する、本体部４０ａは、光を吸収する色および素材から構成されている。本体部４０ａは、入射した光を吸収することで光を遮る。
なお、光量制御素子４０のより詳細な作用効果については、後段において図３を基に説明する。
【００５４】
光量制御素子４０を通過した光線束ＢＬは、コリメーター光学系４２に入射する。コリメーター光学系４２は、光量制御素子４０と第１の集光光学系２６との間に位置する。コリメーター光学系４２は、例えばコリメーターレンズ４２ａから構成される。本実施形態のコリメーター光学系４２は、１つのコリメーターレンズ４２ａから構成されるが、コリメーター光学系４２は、光軸ａｘ１に並ぶ複数のレンズから構成されていてもよい。コリメーター光学系４２は、重畳光学系４１において集光され光量制御素子４０を透過した後に拡散する光を平行化または略平行化する。
【００５５】
コリメーター光学系４２を通過した光線束ＢＬ、は第１の位相差板２８ａに入射する。第１の位相差板２８ａは、例えば光学軸を光軸ａｘ１の周りに回転可能とされた１／２波長板である。光線束ＢＬは直線偏光である。第１の位相差板２８ａの回転角度を適切に設定することにより、第１の位相差板２８ａを透過した光線束ＢＬを、偏光分離素子５０Ａに対するＳ偏光成分とＰ偏光成分とを所定の比率で含む光線とすることができる。
【００５６】
第１の位相差板２８ａを通過することでＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含む光線束ＢＬは光学素子２５Ａに入射する。光学素子２５Ａは、例えば波長選択性を有するダイクロイックプリズムから構成されている。ダイクロイックプリズムは、光軸ａｘ１に対して４５°の角度をなす傾斜面Ｋを有している。傾斜面Ｋは、光軸ａｘ２に対しても４５°の角度をなしている。
【００５７】
傾斜面Ｋには、波長選択特性を有する偏光分離素子５０Ａが設けられている。偏光分離素子５０Ａは、光線束ＢＬを、偏光分離素子５０Ａに対するＳ偏光成分の光線束ＢＬｓとＰ偏光成分の光線束ＢＬｐとに分離する偏光分離機能を有している。具体的に、偏光分離素子５０Ａは、Ｓ偏光成分の光線束ＢＬｓを反射させ、Ｐ偏光成分の光線束ＢＬｐを透過させる。
【００５８】
また、偏光分離素子５０Ａは光線束ＢＬとは波長帯が異なる蛍光ＹＬを、その偏光状態にかかわらず透過させる色分離機能を有している。
【００５９】
偏光分離素子５０Ａから射出されたＳ偏光の光線束ＢＬｓは、第１の集光光学系２６に入射する。第１の集光光学系２６は、光線束ＢＬｓを励起光として蛍光体層３４に向けて集光させる。すなわち、第１の集光光学系２６は、光量制御素子４０を通過し、偏光分離素子５０Ａを経た光を集光する。
【００６０】
本実施形態において、第１の集光光学系２６は、例えば第１レンズ２６ａおよび第２レンズ２６ｂから構成されている。第１の集光光学系２６から集光された光線束ＢＬｓは、波長変換素子２７に集光した状態で入射する。第１の集光光学系２６は、波長変換素子２７の蛍光体層３４の表面に集光領域ＣＡ２を形成する。
【００６１】
波長変換素子２７は、入射した光を拡散させる蛍光体層（拡散層）３４と、蛍光体層３４を支持する支持体３５と、蛍光体層３４と支持体３５とを接合する接合層３６と、を有する。
【００６２】
蛍光体層３４は、光線束ＢＬｓによって励起され、例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光（黄色光）ＹＬを射出する。蛍光体層３４は、拡散層としても機能する。すなわち、蛍光体層３４は、ランバート拡散する蛍光ＹＬを射出する。
【００６３】
接合層３６は、蛍光体層３４の光線束ＢＬｓが入射する側とは反対側の裏面３４ｂと支持体３５との間に位置しこれらを互いに固定する。接合層３６は、蛍光体層３４を強固に保持するために裏面３４ｂの全体を覆うように配置される。このため、本実施形態の接合層３６は、一部が平面視で蛍光体層３４の外側にはみ出す。
【００６４】
支持体３５としては熱伝導性に優れたものが好ましく、本実施形態では金属からなる板状部材を用いた。本実施形態では、支持体３５として銅板を用いた。なお、支持体３５の材料としてはアルミニウムを用いても良い。
【００６５】
蛍光体層３４から射出された蛍光ＹＬは、非偏光光である。蛍光ＹＬは、第１の集光光学系２６を通過した後、偏光分離素子５０Ａに入射する。そして、この蛍光ＹＬは、偏光分離素子５０Ａからインテグレーター光学系３１に向けて進む。
【００６６】
一方、偏光分離素子５０Ａから射出されたＰ偏光の光線束ＢＬｐは、第２の位相差板２８ｂによって右回り円偏光の青色光ＢＬｃ１に変換され、第２の集光光学系２９に入射する。第２の位相差板２８ｂは、１／４波長板から構成されている。
【００６７】
第２の集光光学系２９は、例えばレンズ２９ａから構成され、青色光ＢＬｃ１を集光させた状態で拡散反射素子３０に入射させる。すなわち、第２の集光光学系２９は、光量制御素子４０を通過し、偏光分離素子５０Ａを経た光を集光する。第２の集光光学系２９は、拡散反射素子３０の拡散反射層３０ａの表面に集光領域ＣＡ３を形成する。
【００６８】
拡散反射素子３０は、拡散反射層（拡散層）３０ａを有する。拡散反射素子３０の拡散反射層３０ａには、第２の集光光学系２９で集光された青色光ＢＬｃ１が入射する。拡散反射層３０ａは入射した青色光ＢＬｃ１を偏光分離素子５０Ａに向けて拡散反射させる。拡散反射層３０ａとしては、青色光ＢＬｃ１をランバート反射させつつ、且つ、偏光状態を乱さないものを用いることが好ましい。
【００６９】
以下、拡散反射素子３０によって拡散反射された光を青色光ＢＬｃ２と称する。本実施形態によれば、青色光ＢＬｃ１を拡散反射させることで略均一な照度分布の青色光ＢＬｃ２が得られる。右回り円偏光の青色光ＢＬｃ１は左回り円偏光の青色光ＢＬｃ２として反射される。
【００７０】
青色光ＢＬｃ２は第２の集光光学系２９によって平行光に変換された後に再び第２の位相差板２８ｂを透過してＳ偏光の青色光ＢＬｓ１に変換される。青色光ＢＬｓ１は、偏光分離素子５０Ａによってインテグレーター光学系３１に向けて反射される。
【００７１】
青色光ＢＬｓ１および蛍光ＹＬは、偏光分離素子５０Ａから互いに同一方向に向けて射出され、青色光ＢＬｓ１と蛍光（黄色光）ＹＬとが混ざった白色の照明光（白色光）ＷＬが生成される。
【００７２】
照明光ＷＬは、インテグレーター光学系３１に向けて射出される。インテグレーター光学系３１は、例えば、レンズアレイ３１ａ，レンズアレイ３１ｂから構成されている。レンズアレイ３１ａ，３１ｂは、複数の小レンズがアレイ状に配列されたものからなる。
【００７３】
インテグレーター光学系３１を透過した照明光ＷＬは、偏光変換素子３２に入射する。
偏光変換素子３２は、偏光分離膜と位相差板とから構成されている。偏光変換素子３２は、非偏光の蛍光ＹＬを含む照明光ＷＬを直線偏光に変換する。
【００７４】
偏光変換素子３２を透過した照明光ＷＬは、重畳レンズ３３ａに入射する。重畳レンズ３３ａはインテグレーター光学系３１と協同して、被照明領域における照明光ＷＬによる照度の分布を均一化する。このようにして、照明装置２は照明光ＷＬを射出する。
【００７５】
次に、光量制御素子４０に入射する光および光量制御素子４０を通過した光の光路について図３を基により具体的に説明する。
図３は、ホモジナイザー光学系２４から波長変換素子２７に至る光路を示す模式図である。図３において、偏光分離素子５０Ａ（光学素子２５Ａ）を省略し、光路上の構成部材を同一軸状に配置して示す。また、図３において、簡略化のため、複数の第１レンズ２４ａ１に入射した光の内、最上部および最下部の第１レンズ２４ａ１に入射した光の光路のみを図示する。
【００７６】
図３に示す様に、第１のマルチレンズアレイ２４ａの１つの第１レンズ２４ａ１から射出された光は、第２のマルチレンズアレイ２４ｂの対応する第２レンズ２４ｂ１に入射することで、最終的に波長変換素子２７の蛍光体層３４に入射する。
一方で、図３に示す様に、実装精度のバラつきなどによって、第１レンズ２４ａ１から射出された光のうち一部の光（以下、迷光ＢＬｘ）は、第１レンズ２４ａ１に対応しない第２レンズ２４ｂ１に入射する。図３に二点鎖線として記載するように、光量制御素子４０がない場合、迷光ＢＬｘは、第１の集光光学系２６を経て蛍光体層３４において青色の光線束ＢＬｓが入射する領域以外の領域に入射する光路を描く。このように波長変換素子２７（拡散素子）に入射した迷光ＢＬｘは、平面視で蛍光体層３４の外側に形成された接合層３６に入射して、接合層３６の劣化を招く虞がある。また、蛍光体層３４の外側に入射した迷光ＢＬｘの一部は、支持体３５において反射した後に他の部材に入射し他の部材の劣化を招く虞がある。
【００７７】
本実施形態によれば、光量制御素子４０がホモジナイザー光学系２４の後段かつ第１の集光光学系２６の前段に配置されている。すなわち、光量制御素子４０が、ホモジナイザー光学系２４と第１の集光光学系２６との間に配置されている。言い換えれば、光量制御素子４０が、重畳光学系４１とコリメーター光学系４２との間に配置されている。これにより、ホモジナイザー光学系２４による光の均一化の過程で形成された迷光ＢＬｘが、蛍光体層３４において、青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域、特に、接合層３６に入射しないように光量制御素子４０によって除去することができる。また、光量制御素子４０によって、迷光ＢＬｘが他部材に入射することを抑制できる。これにより、迷光ＢＬｘが他部材の損傷および劣化を抑制できる。すなわち、本実施形態によれば、迷光ＢＬｘを遮ることで信頼性を高めた光源装置２Ａおよびプロジェクター１を提供できる。
【００７８】
一般的に、第１の集光光学系２６と波長変換素子２７の蛍光体層３４とはできるだけ近接して配置することが好ましい。本実施形態では、第１の集光光学系２６には、蛍光体層３４から射出された光をできるだけ入射させるために、第１の集光光学系２６と蛍光体層３４の間の隙間は１ｍｍ-２ｍｍに設定されることが好ましい。このため、光量制御素子４０を第１の集光光学系２６と蛍光体層３４との間に配置することは困難である。上記の構成によれば、ホモジナイザー光学系２４と第１の集光光学系２６との間に光量制御素子４０を配置することで、第１の集光光学系２６と蛍光体層３４との間隔を狭くしつつ、蛍光体層３４において、青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域に光が入射することを抑制できる。
【００７９】
図３に示す様に、本実施形態において、光量制御素子４０は、本体部４０ａと開口部４０ｂとを有している。開口部４０ｂは、本体部４０ａに設けられている。また、重畳光学系４１がホモジナイザー光学系２４から射出された光を光量制御素子４０の開口部４０ｂに重畳させる。これにより、蛍光体層３４の青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域に入射しようとする迷光ＢＬｘを、開口部４０ｂの外側において本体部４０ａで遮り、蛍光体層３４の青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域に光が入射することを抑制できる。
【００８０】
光量制御素子４０の開口部４０ｂの平面視形状は、蛍光体層３４の平面視形状と略相似関係であることが好ましい。これにより、蛍光体層３４の平面視寸法を肥大化させることなく、開口部４０ｂを通過した光の利用効率を高めることができる。
【００８１】
また、重畳光学系４１において重畳される重畳領域ＣＡ１の大きさは、第１の集光光学系２６によって蛍光体層３４の表面に集光される集光領域ＣＡ２の大きさより、大きくすることが好ましい。例えば、蛍光体層３４の平面視寸法は一辺が１ｍｍ〜２ｍｍ程度の矩形状を有する。このような蛍光体層３４と同寸法の開口部４０ｂを有する光量制御素子４０を高精度に形成し、高精度に配置することは困難である。重畳光学系４１の重畳領域ＣＡ１の大きさを第１の集光光学系２６の集光領域ＣＡ２の大きさより大きくすることで、開口部４０ｂの平面視における大きさを、蛍光体層３４の平面視における大きさより大きくすることができる。したがって、開口部４０ｂの寸法精度および位置精度による影響を鈍化させて結果として光の利用効率を高めることができる。
なお、重畳光学系４１の重畳領域ＣＡ１の大きさを第１の集光光学系２６の集光領域ＣＡ２の大きさより大きくする構成は、重畳光学系４１および第１の集光光学系２６の焦点距離を適切に設定することで実現できる。
【００８２】
なお、重畳光学系４１は、第１のマルチレンズアレイ２４ａの第１レンズ２４ａ１の平面視形状と相似形状の重畳領域ＣＡ１を形成する。したがって、本実施形態において、第１レンズ２４ａ１、開口部４０ｂおよび蛍光体層３４の平面視形状は、互いに相似形状となる。
【００８３】
ここで、第１のマルチレンズアレイ２４ａの第１レンズ２４ａ１の焦点距離をｆ１とし、第２のマルチレンズアレイ２４ｂの第２レンズ２４ｂ１の焦点距離をｆ２とする。また、第１レンズ２４ａ１の一方向に沿う寸法をｘ１とする。このとき、重畳領域ＣＡ１の一方向に沿う寸法Ｘは、以下の（式１）により表される。
Ｘ＝ｘ１×（ｆ２／ｆ１）      …（式１）
開口部４０ｂの一方向に沿う寸法は、（式１）に示すＸと一致させることが好ましい。すなわち、重畳領域ＣＡ１と開口部４０ｂとを一致させることで、重畳領域ＣＡ１から外れた光を確実に遮るとともに、本来、重畳領域ＣＡ１内を通過する光を遮ることを抑制できる。
【００８４】
光量制御素子４０の開口部４０ｂと波長変換素子２７の蛍光体層３４とは、共役関係となるように配置されることが好ましい。このように配置することで、開口部４０ｂおよび蛍光体層３４には、同様の結像が重畳領域ＣＡ１および集光領域ＣＡ２として形成される。これにより、蛍光体層３４に入射すべき光を本体部４０ａで除去することを抑制できる。また、本体部４０ａで遮るべき迷光ＢＬｘを開口部４０ｂで透過させることを抑制できる。なお、光の利用効率を高めるために、開口部４０ｂは、第１のマルチレンズアレイ２４ａと共役関係となるように配置されることが好ましい。すなわち、本実施形態において、第１のマルチレンズアレイ２４ａ、開口部４０ｂおよび蛍光体層３４は、互いに共役関係となるように配置される。
【００８５】
本実施形態において、光量制御素子４０と第１の集光光学系２６との間には、コリメーター光学系４２が配置されている。コリメーター光学系４２は、重畳光学系４１で集光された光を平行化する。なお、コリメーター光学系４２は、重畳光学系４１で集光された光を略平行化してもよい。コリメーター光学系４２により光を平行化または略平行化することで、コリメーター光学系４２の後段に位置する偏光分離素子５０Ａおよび第１の集光光学系２６を小型化することができる。
なお、ここで光を略平行化するとは、通過する光を略平行光とすることを意味する。また、略平行光とは、光を構成する光線同士のなす角が十分に小さい状態の光を意味する。本実施形態において、コリメーター光学系４２は、通過する光を光軸と平行な光とする。
【００８６】
重畳光学系４１の焦点距離をＦ１とし、コリメーター光学系４２の焦点距離をＦ２とするとき、焦点距離Ｆ１、Ｆ２は、以下の（式２）に示す関係であることが好ましい。
Ｆ１≧Ｆ２      …（式２）
すなわち、コリメーター光学系４２の焦点距離Ｆ２を重畳光学系４１の焦点距離Ｆ１より短くすることが好ましい。
【００８７】
（式２）を満たす場合、コリメーター光学系４２から射出され第１の集光光学系２６に入射する光束幅が、重畳光学系４１に入射する光の光線幅と比較して狭くすることができる。結果として、第１の集光光学系２６を小型化することができる。
【００８８】
本実施形態の光源装置２Ａは、半導体レーザー（光源）２１ａから照射された光が入射する２つの拡散素子（波長変換素子２７および拡散反射素子３０）を有する。ここでは、図３を基に、一方の拡散素子である波長変換素子２７に関する作用効果について説明した。本実施形態において、このような作用効果は、他方の拡散素子である拡散反射素子３０についても奏することができる。この場合、第２の集光光学系２９が第１の集光光学系２６に対応して機能する。
【００８９】
すなわち、本実施形態において、光量制御素子４０がホモジナイザー光学系２４の後段かつ第２の集光光学系２９の前段に配置されている。光量制御素子４０が、ホモジナイザー光学系２４と第１の集光光学系２６との間に配置されている。言い換えれば、光量制御素子４０が、重畳光学系４１とコリメーター光学系４２との間に配置されている。これにより、ホモジナイザー光学系２４による光の均一化の過程で形成された迷光ＢＬｘが、拡散反射層３０ａにおいて、青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域に入射しないように光量制御素子４０によって除去することができる。
したがって、本実施形態の光源装置２Ａは、１つの光量制御素子４０によって、２つの拡散素子（波長変換素子２７および拡散反射素子３０）の拡散層（蛍光体層３４および拡散反射層３０ａ）の青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域に入射しようとする迷光ＢＬｘを除去できる。
【００９０】
なお、拡散反射素子３０と光量制御素子４０の開口部４０ｂとの位置関係（共役関係）および形状の関係（相似関係）についても、波長変換素子２７と同様の構成とすることで、同様の効果を奏することができる。
すなわち、拡散反射素子３０の拡散反射層３０ａの平面視形状は、光量制御素子４０の開口部４０ｂの平面視形状と略相似関係とすることで、拡散反射層３０ａの平面視寸法を肥大化させることなく、開口部４０ｂを通過した光の利用効率を高めることができる。
また、第２の集光光学系２９によって拡散反射層３０ａの表面に集光される集光領域ＣＡ３の大きさに対して、重畳光学系４１において重畳される重畳領域ＣＡ１の大きさを大きくすることが好ましい。拡散反射層３０ａと同寸法の開口部４０ｂを有する光量制御素子４０を高精度に形成し、高精度に配置することは困難である。重畳光学系４１の重畳領域ＣＡ１の大きさを第２の集光光学系２９の集光領域ＣＡ３の大きさより大きくすることで、開口部４０ｂの平面視における大きさを、拡散反射層３０ａの平面視における大きさより大きくすることができる。したがって、開口部４０ｂの寸法精度および位置精度による影響を鈍化させて結果として光の利用効率を高めることができる。
加えて、拡散反射層３０ａと光量制御素子４０の開口部４０ｂとは、共役関係となるように配置されることが好ましい。このように配置することで、開口部４０ｂおよび拡散反射層３０ａには、同様の結像が重畳領域ＣＡ１および集光領域ＣＡ３として形成される。これにより、拡散反射層３０ａに入射すべき光を本体部４０ａで除去することを抑制できる。また、本体部４０ａで遮るべき迷光ＢＬｘを開口部４０ｂで透過させることを抑制できる。
【００９１】
本実施形態において、光量制御素子４０の本体部４０ａは、入射した光を吸収するため、光量制御素子４０で遮った迷光ＢＬｘが光源装置２Ａの他部材に入射して損傷および劣化のような影響を与えることを抑制できる。
【００９２】
（変形例）
図４は、本実施形態の光源装置２Ａに採用可能な、変形例の光量制御素子１４０並びに光量制御素子１４０に入射する光の光路を示す模式図である。
本変形例の光量制御素子１４０は、開口部１４０ｂが設けられた本体部１４０ａと、受光体１４０ｃと、有する。本変形例の光量制御素子１４０は、上述の実施形態と同様に、本体部１４０ａで一部の光を遮り開口部１４０ｂに一部の光を通過させて光量を制御する。
【００９３】
本変形例の本体部１４０ａは、底面および上面が開放された四角錐台形状を有する。四角錐台の高さ方向（すなわち、四角錐台形状の底面および上面と直交する方向）は、光軸ａｘ１と一致する。本体部１４０ａの開口部１４０ｂは、四角錐台の上面に対応して設けられている。本体部１４０ａの各面は、光軸ａｘ１に対して傾斜して配置する。本体部１４０ａは、入射した迷光ＢＬｘを光軸ａｘ１から離れる方向に反射する。
【００９４】
受光体１４０ｃは、底面および上面が開放された角筒形状を有する。受光体１４０ｃは、本体部１４０ａの周囲を囲む。すなわち、本体部１４０ａは、角筒形状の受光体１４０ｃの内側に配置されている。受光体１４０ｃは、内側（すなわち光軸ａｘ１側）を向く受光面１４０ｄを有する。受光体１４０ｃは、本体部１４０ａで反射された迷光ＢＬｘを受光面１４０ｄにおいて吸収する。これにより、迷光ＢＬｘが光源装置２Ａの他部材に入射して損傷および劣化のような影響を与えることを抑制できる。
【００９５】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の照明装置１０２の概略構成を示す図である。第２実施形態の照明装置１０２は、第１実施形態と比較して、白色光ＷＬを構成する蛍光（黄色光）ＹＬと青色光Ｂのうち、青色光Ｂを生成する構成が主に異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
図５に示すように、照明装置１０２は、第１の光源装置１０２Ａと、第２の光源装置１０２Ｂと、を有する。また、照明装置１０２は、第１実施形態と同様に、インテグレーター光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳レンズ３３ａとを備えている。
【００９７】
第１の光源装置１０２Ａは、アレイ光源２１と、コリメーター光学系２２と、アフォーカル光学系２３と、ホモジナイザー光学系２４と、重畳光学系４１と、光量制御素子４０と、コリメーター光学系４２と、ダイクロイックミラー１５０Ａと、第１の集光光学系（集光光学系）２６と、波長変換素子（拡散素子）２７と、を有している。
【００９８】
ダイクロイックミラー１５０Ａは、コリメーター光学系４２から第１の集光光学系２６までの光路中に、光軸ａｘ１および光軸ａｘ２のそれぞれに対して４５°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー１５０Ａは、青色光Ｂを反射し、赤色光および緑色光を含む黄色の蛍光ＹＬを通過させる。
【００９９】
第１の光源装置１０２Ａは、半導体レーザー２１ａから照射された光を、ホモジナイザー光学系２４で均一化し、光量制御素子４０で一部の光を遮り、他部の光を第１の集光光学系２６で集光して波長変換素子２７に入射させる。波長変換素子２７の蛍光体層３４は、光線束ＢＬによって励起され、蛍光（黄色光）ＹＬを射出する。蛍光体層３４から射出された蛍光ＹＬは、ダイクロイックミラー１５０Ａを透過して、偏光分離素子５０Ａからインテグレーター光学系３１に向けて進む。
【０１００】
本実施形態の第１の光源装置１０２Ａによれば、第１の実施形態と同様に、光量制御素子４０がホモジナイザー光学系２４の後段かつ第１の集光光学系２６の前段に配置されている。すなわち、光量制御素子４０が、ホモジナイザー光学系２４と第１の集光光学系２６との間に配置されている。言い換えれば、光量制御素子４０が、重畳光学系４１とコリメーター光学系４２との間に配置されている。これにより、ホモジナイザー光学系２４による光の均一化の過程で形成された迷光が、蛍光体層３４において、青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域、特に、接合層３６に入射しないように、光量制御素子４０によって除去することができる。
【０１０１】
第２の光源装置１０２Ｂは、半導体レーザー１６０、第２の集光光学系１６１、拡散板（拡散素子）１３０およびコリメーター光学系１６２と、を備える。
【０１０２】
半導体レーザー１６０は、青色光Ｂ（例えばピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光）を射出する。
第２の集光光学系１６１は、第２の集光レンズ１６１ａを備える。第２の集光光学系１６１は、青色用半導体レーザー１６０からの青色光Ｂを拡散板１３０に集光する。第２の集光レンズ１６１ａは、凸レンズからなる。
【０１０３】
拡散板１３０は、半導体レーザー１６０からの青色光Ｂを拡散して透過させ、蛍光体層３４から射出される蛍光ＹＬの配光分布に似た配光分布とする。拡散板１３０としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
コリメーター光学系１６２は、コリメーターレンズ１６２ａを備え、拡散板１３０から出射された光を略平行化する。
【０１０４】
第２の光源装置１０２Ｂからの青色光Ｂはダイクロイックミラー１５０Ａで反射され、蛍光体層３４から射出されダイクロイックミラー１５０Ａを透過した蛍光ＹＬと合成されて白色光ＷＬとなる。白色光ＷＬはインテグレーター光学系３１に入射する。
【０１０５】
本実施形態によれば、白色光ＷＬを構成する光のうち、蛍光ＹＬを生成する光の光路中に光量制御素子４０が設けられている。すなわち、レーザー光源２１ａから波長変換素子２７の蛍光体層３４の経路中であって、ホモジナイザー光学系２４と第１の集光光学系２６との間に、光量制御素子４０が配置されている。これにより、ホモジナイザー光学系２４による光の均一化の過程で形成された迷光を光量制御素子４０によって除去できる。結果として、蛍光体層３４において、青色の光線束ＢＬが入射する領域以外の領域への迷光の入射を抑制できる。波長変換素子２７は、接合層３６によって固定されるため、蛍光体層３４の周囲に設けられている接合層３６に迷光が入射することを抑制でき、波長変換素子の剥離を抑制できる。
一方で、本実施形態では、青色光Ｂを生成する光の光路中には、光量制御素子４０が設けられていない。すなわち、拡散板（拡散素子）１３０に入射する光は、光量制御素子４０を経た光ではない。このように、複数の拡散素子を有する照明装置１０２について、１つの拡散素子に入射する光の光路中にのみ光量制御素子４０を設けてもよい。
【０１０６】
なお、本実施形態において、拡散板１３０の前段に、ホモジナイザー光学系と光量制御素子を設けることで、拡散板１３０の所望の領域にのみ光を入射させる構成を採用してもよい。
また、本実施形態について、波長変換素子２７に代えて第１の実施形態の拡散反射板（図２に示す拡散反射素子３０）を配置してもよい。この場合、第２の光源装置１０２Ｂにおいて蛍光ＹＬを生成する構成を設けることで、白色光ＷＬを形成できる。
【０１０７】
以上に、本発明の様々な実施形態およびその変形例を説明したが、各実施形態およびその変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【０１０８】
例えば、上記実施形態では、光量制御素子４０、１４０が１つの本体部４０ａ、１４０ａを有する場合について説明した。しかしながら、本体部は光軸ａｘ１方向に沿って並ぶ複数の分割部材から構成されていてもよい。例えば、光軸ａｘ１方向から見て、左右領域の光を遮る第１の本体部と、第１の本体部の光軸方向後方に位置し上下領域の光を遮る第２の本体部を有する構造であってもよい。この場合、光軸ａｘ１方向から見て、第１の本体部および第２の本体部が重なり合うことで、中央に開口部が形成される。すなわち、開口部は、光軸方向から見た際に、本体部に囲まれた光を通過させる領域であればよい。
【０１０９】
また、上記実施形態では、光量制御素子４０、１４０の前段に重畳光学系４１を設け開口部４０ｂ、１４０ｂに光を重畳させる場合について説明した。しかしながら、重畳光学系４１を有していなくてもよい。この場合、ホモジナイザー光学系２４により分割された複数の部分光束に対応し第１および第２レンズと同数の開口部を設けた光量制御素子によって光の一部を遮る構成を採用できる。
【０１１０】
また、上記実施形態では、拡散素子（波長変換素子２７および拡散反射素子３０）として固定方式のものを例に挙げたが、拡散素子が回転可能な回転方式のものを採用しても良い。
【０１１１】
また、上記実施形態では、３つの光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターに適用することも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。
【０１１２】
また、上記実施形態では本発明による照明装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による照明装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１…プロジェクター、２Ａ…光源装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投射光学系、２１ａ…半導体レーザー（光源）、２４…ホモジナイザー光学系、２４ａ…第１のマルチレンズアレイ、２４ａ１…第１レンズ、２４ｂ…第２のマルチレンズアレイ、２４ｂ１…第２レンズ、２６…第１の集光光学系（集光光学系）、２７…波長変換素子（拡散素子）、２９…第２の集光光学系（集光光学系）、３０…拡散反射素子（拡散素子）、３０ａ…拡散反射層（拡散層）、３４…蛍光体層（拡散層）、３５…支持体、３６…接合層、４０，１４０…光量制御素子、４０ａ，１４０ａ…本体部、４０ｂ，１４０ｂ…開口部、４１…重畳光学系、４２…コリメーター光学系、１４０ｃ…受光体
【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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