(57)【要約】      （修正有）【課題】色ムラを低減できる、照明装置、プロジェクター、および色ムラを改善できる、照明装置の修理方法を提供する。【解決手段】照明装置２は、第１の方向Ｚに配列された複数の画像形成用発光素子列５１からなり、画像形成用の第１の光線束Ｌ１を射出する第１の光源領域Ｓ１と、第１の方向に配列された複数の励起用発光素子列５２，５３，５４からなり、第２の光線束Ｌ２を射出する少なくとも一つの第２の光源領域Ｓ２と、を含む光源ユニット１１と、第２の光線束の光路上に設けられた波長変換素子２１と、第１の光線束を反射させることによって、第１の光線束と第２の光線束とを互いに異なる方向へ進行させる光分岐光学系１５と、複数の励起用発光素子列のうち励起用発光素子列５３から射出された励起用光線を、画像形成用の光として第１の光線束に合流させるための導光光学系５０を保持する保持部１４と、を備える。【選択図】図５
2019015852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に配列された複数の画像形成用発光素子を有し、画像形成用の第１の光線束を射出する第１の光源領域と、
前記第１の方向に配列された複数の励起用発光素子を有し、第２の光線束を射出する少なくとも一つの第２の光源領域と、を含む光源ユニットと、
前記第２の光線束の光路上に設けられた波長変換素子と、
前記第１の光線束を反射させることによって、前記第１の光線束と前記第２の光線束とを互いに異なる方向へ進行させる光分岐光学系と、
前記複数の励起用発光素子のうち第１の励起用発光素子から射出された第１の励起用光線を、画像形成用の光として前記第１の光線束に合流させるための導光光学系を保持する保持部と、を備える照明装置。
【請求項２】
前記光分岐光学系を経由した前記第１の光線束の光路上に設けられたビームスプリッタと、該ビームスプリッタの下段に設けられた第１の反射素子と、をさらに備え、
前記保持部は、前記導光光学系を経由した前記第１の励起用光線が前記ビームスプリッタに入射するように設けられている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光分岐光学系は、前記第１の光線束の光路上に設けられたビームスプリッタと、該ビームスプリッタの下段に設けられた第１の反射素子と、を備え、
前記保持部は、前記導光光学系を経由した前記第１の励起用光線が前記ビームスプリッタに入射するように設けられている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記ビームスプリッタはハーフミラーである
請求項２又は３に記載の照明装置。
【請求項５】
第１の光強度検出部と、
前記第１の光強度検出部の出力に応じて、前記第１の光線束の光量と前記第２の光線束の光量とのうち少なくとも一方を制御する光源制御装置と、をさらに備える
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記複数の画像形成用発光素子から射出され、前記第１の光線束を構成する複数の画像形成用光線各々の光強度を間接的に検出する第２の光強度検出部をさらに備える
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第２の光強度検出部は、前記複数の画像形成用発光素子のうちどの画像形成用発光素子に故障が生じたかを特定する機能と、該特定した結果を示すデータを出力する機能と、を有する
請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調して画像光を生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。
【請求項９】
第１の方向に配列された複数の画像形成用発光素子からなり、画像形成用の第１の光線束を射出する第１の光源領域と、
前記第１の方向に配列された複数の励起用発光素子からなり、第２の光線束を射出する少なくとも一つの第２の光源領域と、を含む光源ユニットと、
前記第２の光線束の光路上に設けられた波長変換素子と、
前記第１の光線束を反射させることによって、前記第１の光線束と前記第２の光線束とを互いに異なる方向へ進行させる光分岐光学系と、を備えた照明装置の修理方法であって、
前記複数の画像形成用発光素子のうち故障が生じた画像形成用発光素子を特定する工程と、
前記複数の励起用発光素子のうち、前記故障が生じた画像形成用発光素子との前記第１の方向に沿った間隔が最も短い励起用発光素子を第１の励起用発光素子として特定する工程と、
前記第１の励起用発光素子から射出された第１の励起用光線を、画像形成用の光として前記第１の光線束に合流させるための導光光学系を配置する工程と、を備えた修理方法。
【請求項１０】
前記照明装置は、前記導光光学系を保持する保持部をさらに備え、
前記導光光学系を配置する工程において、前記導光光学系を前記保持部に取り付ける
請求項９に記載の修理方法。
【請求項１１】
前記照明装置は、前記複数の画像形成用発光素子から射出され、前記第１の光線束を構成する複数の画像形成用光線各々の光強度を間接的に検出する光強度検出部をさらに備え、
前記故障が生じた画像形成用発光素子を特定する工程において、前記故障が生じた画像形成用発光素子を、前記光強度検出部の検出結果を用いて特定する
請求項９又は１０に記載の修理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、プロジェクター及び照明装置の修理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターに用いられる光源装置として、半導体レーザー等の固体光源と、固体光源からの励起光を蛍光に変換する蛍光体とを用いた光源装置がある。例えば、下記特許文献１に開示の光源装置では、複数の固体光源から射出した光の一部を蛍光生成用の励起光として利用し、残りの光を画像形成用として利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１７７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載の光源装置において、複数の固体光源のうち、画像形成用の光を射出する固体光源が故障して非点灯になると、表示画像に色ムラを生じさせるという課題が生じる。
【０００５】
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、照明装置の故障時に色ムラを低減できる照明装置を提供することを目的の一つとする。また、前記照明装置を備えるプロジェクターを提供することを目的の一つとする。また、色ムラを改善できる、照明装置の修理方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様に従えば、第１の方向に配列された複数の画像形成用発光素子を有し、画像形成用の第１の光線束を射出する第１の光源領域と、前記第１の方向に配列された複数の励起用発光素子を有し、第２の光線束を射出する少なくとも一つの第２の光源領域と、を含む光源ユニットと、前記第２の光線束の光路上に設けられた波長変換素子と、前記第１の光線束を反射させることによって、前記第１の光線束と前記第２の光線束とを互いに異なる方向へ進行させる光分岐光学系と、前記複数の励起用発光素子のうち第１の励起用発光素子から射出された第１の励起用光線を、画像形成用の光として前記第１の光線束に合流させるための導光光学系を保持する保持部と、を備える照明装置が提供される。
【０００７】
第１態様に係る蛍光発光素子では、照明装置とは別に供給される導光光学系を保持部に取り付けることで、第１の励起用発光素子から射出された第１の励起用光線を第１の光線束に合流させることができる。そのため、画像形成用発光素子に故障が発生して第１の光線束に欠損が生じた場合でも、第１の励起用光線により第１の光線束の欠損分を補うことができる。
【０００８】
上記第１態様において、前記光分岐光学系を経由した前記第１の光線束の光路上に設けられたビームスプリッタと、該ビームスプリッタの下段に設けられた第１の反射素子と、をさらに備え、前記保持部は、前記導光光学系を経由した前記第１の励起用光線が前記ビームスプリッタに入射するように設けられているのが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、ビームスプリッタによって第１の励起用光線を第１の光線束と合流させることができる。
【００１０】
上記第１態様において、前記光分岐光学系は、前記第１の光線束の光路上に設けられたビームスプリッタと、該ビームスプリッタの下段に設けられた第１の反射素子と、を備え、前記保持部は、前記導光光学系を経由した前記第１の励起用光線が前記ビームスプリッタに入射するように設けられているのが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、分岐光学系によって第１の励起用光線を第１の光線束と合流させることができる。
【００１２】
上記第１態様において、前記ビームスプリッタはハーフミラーであるのが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１の光線束は、ビームスプリッタによって互いに強度が同じ二つの光線束に分岐させられる。また、第１の励起用光線もビームスプリッタによって互いに強度が同じ二つの光線束に分岐させられる。これにより、強度分布の均一性が高い画像形成用の光が得られる。
【００１４】
上記第１態様において、第１の光強度検出部と、前記第１の光強度検出部の出力に応じて、前記第１の光線束の光量と前記第２の光線束の光量とのうち少なくとも一方を制御する光源制御装置と、をさらに備えるのが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、照明装置の故障時に、第１の光線束と第２の光線束との強度バランスを調整することができる。
【００１６】
上記第１態様において、前記複数の画像形成用発光素子から射出され、前記第１の光線束を構成する複数の画像形成用光線各々の光強度を間接的に検出する第２の光強度検出部をさらに備えるのが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、画像形成用発光素子の故障の検出が容易である。
【００１８】
さらに、前記第２の光強度検出部は、前記複数の画像形成用発光素子のうちどの画像形成用発光素子に故障が生じたかを特定する機能と、該特定した結果を示すデータを出力する機能と、を有するのが望ましい。
【００１９】
このようにすれば、照明装置の使用者は、画像形成用発光素子における故障の有無を容易に判断することができる。
【００２０】
本発明の第２態様に従えば、上記第１態様の照明装置と、前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調して画像光を生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。
【００２１】
第２態様に係るプロジェクターは、照明装置が故障した場合でも、色ムラが低減された画像を表示できる。
【００２２】
本発明の第３態様に従えば、第１の方向に配列された複数の画像形成用発光素子からなり、画像形成用の第１の光線束を射出する第１の光源領域と、前記第１の方向に配列された複数の励起用発光素子からなり、第２の光線束を射出する少なくとも一つの第２の光源領域と、を含む光源ユニットと、前記第２の光線束の光路上に設けられた波長変換素子と、前記第１の光線束を反射させることによって、前記第１の光線束と前記第２の光線束とを互いに異なる方向へ進行させる光分岐光学系と、を備えた照明装置の修理方法であって、前記複数の画像形成用発光素子のうち故障が生じた画像形成用発光素子を特定する工程と、前記複数の励起用発光素子のうち、前記故障が生じた画像形成用発光素子との前記第１の方向に沿った間隔が最も短い励起用発光素子を第１の励起用発光素子として特定する工程と、前記第１の励起用発光素子から射出された第１の励起用光線を、画像形成用の光として前記第１の光線束に合流させるための導光光学系を配置する工程と、を備えた修理方法が提供される。
【００２３】
第３態様に係る修理方法によれば、照明装置とは別に供給される導光光学系を用いることで、第１の励起用発光素子から射出された第１の励起用光線を第１の光線束に合流させることができる。そのため、画像形成用発光素子に故障が発生して第１の光線束に欠損が生じた場合、故障した画像形成用発光素子を交換することなく、第１の励起用光線により第１の光線束の欠損分を補うことができる。
【００２４】
上記第３態様において、前記照明装置は、前記導光光学系を保持する保持部をさらに備え、前記導光光学系を配置する工程において、前記導光光学系を前記保持部に取り付けるのが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、導光光学系の配置を容易に行うことができる。
【００２６】
上記第３態様において、前記照明装置は、前記複数の画像形成用発光素子から射出され、前記第１の光線束を構成する複数の画像形成用光線各々の光強度を間接的に検出する光強度検出部をさらに備え、前記故障が生じた画像形成用発光素子を特定する工程において、前記故障が生じた画像形成用発光素子を、前記光強度検出部の検出結果を用いて特定するのが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、故障が生じた画像形成用発光素子の特定が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第一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】照明装置の概略構成を示す図である。
【図３】光源ユニットの構成を示す正面図である。
【図４】故障発生時のインテグレーター光学系の光入射面を示す図である。
【図５】導光光学系を取り付けた場合の構成を示す図である。
【図６Ａ】第１光学部品の概略構成を示す斜視図である。
【図６Ｂ】第２光学部品の概略構成を示す斜視図である。
【図７】導光光学系の配置後のインテグレーター光学系の光入射面を示す図である。
【図８】ホワイトバランスの調整手順を示すフローチャート図である。
【図９】第二実施形態の照明装置の概略構成を示す図である。
【図１０】導光光学系を取り付けた場合の光路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
（第一実施形態）
まず、本実施形態に係るプロジェクター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。
【００３１】
色分離光学系３は、白色の照明光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及び第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及び第３の全反射ミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂとを備えている。
【００３２】
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及び青色光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。
【００３３】
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及び第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。
【００３４】
第１のリレーレンズ９ａ及び第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。
【００３５】
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。
【００３６】
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及び射出側各々には、偏光板（図示せず。）が配置されている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
（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、光源ユニット１１と、コリメート光学系１２と、ダイクロイックミラー１３と、保持部１４と、光分岐光学系１５と、ビームスプリッタ１６と、第１の反射ミラー１７と、第２の反射ミラー１８と、拡散素子１９と、ピックアップ光学系２０と、波長変換素子２１と、インテグレーター光学系２２と、偏光変換素子２３と、重畳レンズ２４と、光量モニター用ミラー２６と、第１光センサーユニット２７と、光源制御装置２８と、第２光センサーユニット２９と、を備えている。
【００４１】
光源ユニット１１、コリメート光学系１２、ダイクロイックミラー１３、ピックアップ光学系２０、および波長変換素子２１は、光軸ＡＸ１上にこの順に設けられている。
本実施形態において、光軸ＡＸ１は、光源ユニット１１から射出された光のうち、波長変換素子２１に励起光として入射する光線束の中心軸に一致する。第２の反射ミラー１８、拡散素子１９、ダイクロイックミラー１３、インテグレーター光学系２２、偏光変換素子２３、および重畳レンズ２４は、光軸ＡＸ１と直交する照明光軸ＡＸ２上にこの順に設けられている。
【００４２】
以下、照明装置２の各構成を説明する際、図面中においてＸＹＺ座標系を用いることもある。Ｘ方向は照明光軸ＡＸ２と平行な方向であり、Ｙ方向は光軸ＡＸ１と平行な方向であり、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向にそれぞれ直交する鉛直方向である。
【００４３】
図３は光源ユニット１１の構成を示す正面図である。
図３に示すように、光源ユニット１１は、アレイ状に配列された複数の発光素子３１からなる光源アレイ３０と、該光源アレイ３０を支持する光源用基板３５とを有する。本実施形態において、光源アレイ３０は、５個の発光素子３１がＺ方向（第１の方向）に所定の間隔をおいて配置されてなる４つの発光素子列がＸ方向に並んだ構成を有している。
【００４４】
以下の説明では、図３の＋Ｘ側に向かって順に、４つの発光素子列のそれぞれを、第１の発光素子列５１、第２の発光素子列５２、第３の発光素子列５３、第４の発光素子列５４と称する。また、第１の発光素子列５１に属する発光素子３１を第１発光素子３１ａと称し、第２の発光素子列５２に属する発光素子３１を第２発光素子３１ｂと称し、第３の発光素子列５３に属する発光素子３１を第３発光素子３１ｃと称し、第４の発光素子列５４に属する発光素子３１を第４発光素子３１ｄと称する。また、図３のＺ方向に沿って並ぶ発光素子３１を−Ｚ側に向かって数える場合、１行目の発光素子３１、２行目の発光素子３１、３行目の発光素子３１、４行目の発光素子３１、５行目の発光素子３１と称する。
なお、第１〜第４発光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを区別する必要がない場合は、単に発光素子３１と称することもある。
【００４５】
本実施形態において、光源ユニット１１は、第１の光源領域Ｓ１と、複数（３つ）の第２の光源領域Ｓ２とを含む。
【００４６】
第１の光源領域Ｓ１は、第１の発光素子列５１（複数の第１発光素子３１ａ）から構成される。
３つの第２の光源領域Ｓ２は、第２の発光素子列５２（複数の第２発光素子３１ｂ）、第３の発光素子列５３（複数の第３発光素子３１ｃ）、および第４の発光素子列５４（複数の第４発光素子３１ｄ）からそれぞれ構成される。
【００４７】
図２に示すように、第１の光源領域Ｓ１は第１の光線束Ｌ１を射出する。第１の光線束Ｌ１は、複数の第１発光素子３１ａから射出された複数の光線からなる。
【００４８】
各第２の光源領域Ｓ２は第２の光線束Ｌ２をそれぞれ射出する。各第２の光線束Ｌ２は、複数の第２発光素子３１ｂ、複数の第３発光素子３１ｃ、あるいは複数の第４発光素子３１ｄから射出された複数の光線からなる。
【００４９】
第１の光線束Ｌ１は、照明光ＷＬのうち光変調装置４Ｂにおいて青色の画像光を生成するための青色光ＬＢとして機能する。第２の光線束Ｌ２は、後述する波長変換素子２１の蛍光体層４０を励起するための励起光として機能する。本実施形態において、第２〜第４発光素子列５２〜５４から射出される各第２の光線束Ｌ２をまとめて励起光Ｌ３と称する。
【００５０】
本実施形態において、Ｚ方向に配列された複数の第１発光素子３１ａは特許請求の範囲に記載の「第１の方向に配列された複数の画像形成用発光素子」に相当する。また、Ｚ方向に配列された複数の第２発光素子３１ｂ、第３発光素子３１ｃあるいは第４発光素子３１ｄは特許請求の範囲に記載の「第１の方向に配列された複数の励起用発光素子」に相当する。
【００５１】
発光素子３１は、特定の直線偏光状態の青色光を射出する半導体レーザーから構成されている。複数の発光素子３１は、発光強度のピーク波長（例えば、４４６ｎｍ）が互いに等しい。
【００５２】
光源用基板３５は、例えば銅等の熱伝導率の高い金属で構成されている。
【００５３】
本実施形態において、光源ユニット１１は、第１の光線束Ｌ１及び複数の第２の光線束Ｌ２を同一方向（＋Ｙ方向）に射出する。
【００５４】
図２に示すように、コリメート光学系１２は複数のコリメートレンズ１２ａからなる。複数のコリメートレンズ１２ａは、凸レンズで構成されている。各コリメートレンズ１２ａは、光源アレイ３０を構成する各発光素子３１に１対１で対応するようにアレイ状に配置され、対応する発光素子３１から射出される光を平行光に変換する。すなわち、コリメートレンズ１２ａは発光素子３１と同じ数だけ設けられている。
【００５５】
ダイクロイックミラー１３は、光源ユニット１１から波長変換素子２１までの励起光Ｌ３の光路中に設けられている。ダイクロイックミラー１３は光軸ＡＸ１および照明光軸ＡＸ２のそれぞれに対して４５°の角度で交差するように配置されている。ダイクロイックミラー１３は、青色波長域の光を透過させ、赤色光および緑色光を含む黄色波長域の光を反射させる特性を有する。
【００５６】
ピックアップ光学系２０は、ダイクロイックミラー１３を透過する励起光Ｌ３を略集光した状態で波長変換素子２１の蛍光体層４０に入射させるとともに、蛍光体層４０から射出される蛍光ＹＬを略平行化する。ピックアップ光学系２０は、第１レンズ２０ａと、第２レンズ２０ｂと、を備えている。第１レンズ２０ａおよび第２レンズ２０ｂは、凸レンズから構成されている。
【００５７】
波長変換素子２１は励起光Ｌ３を赤色光と緑色光とを含む黄色光からなる蛍光ＹＬに変換する。波長変換素子２１は、蛍光体層４０と、蛍光体層４０を支持する基板４１と、蛍光体層４０を基板４１に固定する固定部材４２と、を有している。波長変換素子２１において、蛍光体層４０は、蛍光体層４０の励起光Ｌ３が入射する側と反対側の面を基板４１に接触させた状態で、蛍光体層４０の側面に設けられた固定部材４２によって基板４１に支持されている。
【００５８】
蛍光体層４０は、例えば波長４４６ｎｍの励起光を吸収して励起される蛍光体を含む。励起光により励起された蛍光体は、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を生成する。蛍光体層４０は、無機材料からなる母剤と、母剤に分散された発光中心となる賦活剤と、を備えている。蛍光体層４０は、例えばＣｅを賦活剤とした（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２（ＹＡＧ：Ｃｅ）からなるＹＡＧ系蛍光体から構成されている。
【００５９】
蛍光体層４０の側面および底面には、銀、アルミニウム等の反射率の高い金属からなる反射層（図示略）が設けられている。蛍光体層４０の内部の励起光や蛍光は、反射層によって反射される。また、蛍光体層４０の上面には、研磨処理および反射防止コーティングが施されている。この構成により、励起光Ｌ３が蛍光体層４０に入射する際の反射が抑制されるとともに、励起光Ｌ３が入射した側の面から蛍光ＹＬが射出される。すなわち、本実施形態の構成により、反射型の波長変換素子２１が提供される。
【００６０】
蛍光体層４０で発生した蛍光ＹＬは、ピックアップ光学系２０により平行化されてダイクロイックミラー１３に入射する。ダイクロイックミラー１３は、蛍光ＹＬをインテグレーター光学系２２に向けて反射させる。
【００６１】
光分岐光学系１５は第１の光線束Ｌ１の光路上に設けられている。光分岐光学系１５は、短冊状のミラーからなり、長手方向がＺ方向に向くように配置されている。光分岐光学系１５は、第１の光線束Ｌ１を−Ｘ方向に反射させることによって、第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とを互いに異なる方向へ進行させる。以下、光分岐光学系１５により分岐された第１の光線束Ｌ１を青色光ＬＢ１と称する場合もある。
【００６２】
光分岐光学系１５で反射された青色光ＬＢ１の光路上には、ビームスプリッタ１６が設けられている。ビームスプリッタ１６は、短冊状の形状を有し、長手方向がＺ方向に向くように配置されている。本実施形態において、ビームスプリッタ１６はハーフミラーからなる。ビームスプリッタ１６は、青色光ＬＢ１の半分である青色光ＬＢ１ａを＋Ｙ方向に向けて反射させるとともに、青色光ＬＢ１の残りの半分である青色光ＬＢ１ｂを透過させる。
【００６３】
ビームスプリッタ１６で反射された青色光ＬＢ１ａは第２の反射ミラー１８に入射する。一方、ビームスプリッタ１６を透過した青色光ＬＢ１ｂは、ビームスプリッタ１６の下段に設けられた第１の反射ミラー１７に入射する。第１の反射ミラー１７は、短冊状の形状を有し、長手方向がＺ方向に向くように配置されている。第１の反射ミラー１７は、青色光ＬＢ１を第２の反射ミラー１８に向けて反射させる。本実施形態において、第１の反射ミラー１７は、特許請求の範囲に記載の「第１の反射素子」に相当する。
【００６４】
第１の反射ミラー１７は、入射した青色光ＬＢ１ｂの多くの成分を反射するが、僅かな成分を透過させる。青色光ＬＢ１ｂのうち第１の反射ミラー１７を透過した成分を青色光ＬＢ０と呼ぶ。青色光ＬＢ０は第１の反射ミラー１７の後段に配置された第２光センサーユニット２９に入射する。第２光センサーユニット２９の構成については後述する。
【００６５】
第２の反射ミラー１８は、ビームスプリッタ１６で反射された青色光ＬＢ１ａと、第１の反射ミラー１７で反射された青色光ＬＢ１ｂとを同一方向（＋Ｘ方向）に反射する。第２の反射ミラー１８で反射された青色光ＬＢ１ａと青色光ＬＢ１ｂとを併せて青色光ＬＢ２と称する。
【００６６】
ビームスプリッタ１６は、青色光ＬＢ１を互いに強度が等しい青色光ＬＢ１ａと青色光ＬＢ１ｂとに分岐する。
【００６７】
ここで、青色光ＬＢ１は第１発光素子３１ａに対応する５つの光線から構成されている。そのため、青色光ＬＢ１を分岐した青色光ＬＢ１ａおよび青色光ＬＢ１ｂは、青色光ＬＢ１と同様、第１発光素子３１ａに対応する５つの光線からそれぞれ構成されている。よって、青色光ＬＢ２は５行２列で配列された、合計１０個の光線から構成される。このように、青色光ＬＢ２のＹ方向の光束幅は、ビームスプリッタ１６に入射する時点での青色光ＬＢ１のＹ方向の光束幅よりも大きい。
【００６８】
拡散素子１９は、青色光ＬＢ２を拡散光に変換する。これにより、表示品位を低下させるスペックルの発生を抑制する。拡散素子１９として、例えば光学ガラスからなる磨りガラス板が用いられる。拡散素子１９で拡散された青色光ＬＢ２はダイクロイックミラー１３に入射する。
【００６９】
ダイクロイックミラー１３は、青色光ＬＢ２を透過させるとともにピックアップ光学系２０からの蛍光ＹＬを反射させることで、青色光ＬＢ２および蛍光ＹＬを合成して照明光ＷＬを生成する。照明光ＷＬはインテグレーター光学系２２に入射する。
【００７０】
インテグレーター光学系２２は、第１のレンズアレイ２２ａと、第２のレンズアレイ２２ｂと、を備えている。第１のレンズアレイ２２ａは、ダイクロイックミラー１３から射出された照明光ＷＬ（蛍光ＹＬおよび青色光ＬＢ２）を複数の部分光線束に分割するための複数のレンズ２２ａｍを有する。
【００７１】
第２のレンズアレイ２２ｂは、第１のレンズアレイ２２ａの複数のレンズ２２ａｍに対応する複数のレンズ２２ｂｍを備えている。第２のレンズアレイ２２ｂは、重畳レンズ２４とともに、第１のレンズアレイ２２ａの各レンズ２２ａｍの像を光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂの各々の画像形成領域の近傍に結像させる。
【００７２】
青色光ＬＢ２はＹ方向における光束幅が拡大されているため、第１のレンズアレイ２２ａの広い範囲に入射する。これにより、被照明領域における青色光ＬＢ２の照度分布の均一性を向上できる。
【００７３】
偏光変換素子２３は、第１のレンズアレイ２２ａにより分割された各部分光線束を、直線偏光の光線束に変換する。偏光変換素子２３は、図示を省略するが、偏光分離層と反射層と位相差層とを備えている。
【００７４】
重畳レンズ２４は、偏光変換素子２３からの各部分光線束を集光して光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂの各々の画像形成領域の近傍で互いに重畳させる。
【００７５】
インテグレーター光学系２２と偏光変換素子２３との間の光路上に、光量モニター用ミラー２６が設けられている。光量モニター用ミラー２６は、照明光軸ＡＸ２に対して４５°の角度をなすように配置されている。光量モニター用ミラー２６は、入射した照明光ＷＬの一部を透過し、残りを反射する。光量モニター用ミラー２６を透過した光は偏光変換素子２３に入射し、光量モニター用ミラー２６で反射した光は第１光センサーユニット２７に入射する。
【００７６】
なお、光量モニター用ミラー２６は、偏光変換素子２３と重畳レンズ２４との間の光路上に配置されていてもよい。本実施形態において、第１光センサーユニット２７は特許請求の範囲に記載の「第１の光強度検出部」に相当する。
【００７７】
第１光センサーユニット２７は、ダイクロイックミラー６１と、第２のセンサー６２と、第３のセンサー６３と、を備えている。光量モニター用ミラー２６によって取り出された光は、第１光センサーユニット２７に入射し、ダイクロイックミラー６１によって青色光ＬＢ３と黄色光ＹＬ２とに分離される。第２のセンサー６２は、青色光ＬＢ３の光量を測定する。第３のセンサー６３は、黄色光ＹＬ２の光量を測定する。
【００７８】
第１光センサーユニット２７からの出力（青色光ＬＢ３の光量と黄色光ＹＬ２の光量）は、光源制御装置２８に出力される。光源制御装置２８は、第１光センサーユニット２７からの出力に基づいて、第１〜第４の発光素子列５１〜５４の各発光素子３１に供給する電流を個別に調整し、照明光ＷＬを構成する青色光ＬＢ２及び蛍光ＹＬの各々の強度を制御する。これにより、後述のようにプロジェクター１のホワイトバランスを調整することができる。
【００７９】
ところで、例えば、経時的な劣化によって、第１の光線束Ｌ１を射出する複数の第１発光素子３１ａのいずれかが故障する場合がある。複数の第１発光素子３１ａのいずれかが故障すると、画像形成用の光として利用される第１の光線束Ｌ１の一部に欠損が生じる。
【００８０】
ここで、第１の光源領域Ｓ１を構成する複数の第１発光素子３１ａのうちの、例えば、第１の発光素子列５１の１行目（図３において最も＋Ｚ側の行）に属する第１発光素子３１ａ’が故障した場合について説明する。
【００８１】
第１のレンズアレイ２２ａの光入射面には、青色光ＬＢ２を構成する複数の光線によるスポットがそれぞれ形成される。
【００８２】
図４は１行目の第１発光素子３１ａ’が故障した場合におけるインテグレーター光学系２２の光入射面を示す図である。図４は第１のレンズアレイ２２ａの光入射面を面法線方向から平面視した平面図である。
【００８３】
第１発光素子３１ａ’が故障した場合、図４に示すように、第１のレンズアレイ２２ａの光入射面上には第１発光素子３１ａ’から射出された光線による２つ分のスポットが欠損している。
【００８４】
第１のレンズアレイ２２ａの光入射面上には、第１発光素子３１ａ’を除いた他の第１発光素子３１ａ（２行目〜５行目の第１発光素子３１ａ）による青色光ＬＢ２のスポットＳＰが８つしか形成されない。したがって、青色光ＬＢ２が、第１のレンズアレイ２２ａの＋Ｚ側の最上段に位置するレンズ２２ａｍ’に入射しなくなってしまう。
【００８５】
これにより、インテグレーター光学系２２による光変調装置４Ｂの画像形成領域上での青色光ＬＢ２の重畳性能が低下することで、スクリーンＳＣＲに表示される画像に色ムラが生じる。
【００８６】
これに対し、本実施形態の照明装置２は、複数の第１発光素子３１ａのいずれかが故障した場合、故障した第１発光素子３１ａを交換することなく、保持部１４に後述の導光光学系５０（図５、図６Ａ、図６Ｂ参照）を取り付けることで第１の光線束Ｌ１の欠損を補うことが可能である。導光光学系５０は第１光学部品５０Ａと第２光学部品５０Ｂとを有している。
【００８７】
つまり、導光光学系５０は複数の第１発光素子３１ａのいずれかが故障した場合に用いられるため、照明装置２が通常の駆動状態である場合、導光光学系５０は利用されない。
【００８８】
導光光学系５０は、第２の光源領域Ｓ２から射出される１つの第２の光線束Ｌ２の一部の光線を画像形成用の光として第１の光線束Ｌ１に合流させることで、第１の光線束Ｌ１の欠損を補う。
【００８９】
本実施形態の照明装置２では、複数の第１発光素子３１ａの故障状態を検出するための第２光センサーユニット２９を有している。本実施形態において、第２光センサーユニット２９は、特許請求の範囲に記載の「第２の光強度検出部」に相当する。
【００９０】
第２光センサーユニット２９は、青色光検出センサー２９ａと、制御部２９ｂとを含む。
青色光検出センサー２９ａは第１の光線束Ｌ１の光強度を間接的に検出する。本実施形態において、青色光検出センサー２９ａは第１の反射ミラー１７の後段に設けられており、第１の反射ミラー１７を透過した僅かな成分である青色光ＬＢ０の光量を検出し、その検出結果を制御部２９ｂに送信する。すなわち、青色光検出センサー２９ａは第１の反射ミラー１７から漏れた成分（透過した青色光ＬＢ０）を利用し、第１の光線束Ｌ１の光強度を間接的に検出する。
【００９１】
青色光ＬＢ０は、正常動作時には５つの第１発光素子３１ａから射出された光成分を含む。青色光検出センサー２９ａをＺ方向に移動させることにより、各光成分の強度を検出することができる。なお、各光成分に対して個別に青色光検出センサー２９ａを配置しても良い。すなわち、青色光検出センサー２９ａを５つ配置しても良い。青色光検出センサー２９ａを配置する位置は第１の反射ミラー１７の後段に限定されず、例えば、第１の光線束Ｌ１の迷光成分を検出可能な位置に配置しても良い。
【００９２】
制御部２９ｂは、複数の第１発光素子３１ａのうち故障が生じた第１発光素子３１ａを特定し、その結果を示すデータを出力する機能を有する。
【００９３】
例えば、制御部２９ｂは、プロジェクター１に設けられた不図示の表示部（表示パネル等）やインジケータ、あるいはテスターに特定した結果を表示させるように、これらのコントローラー部へのデータを出力する。これにより、プロジェクター１の使用者に対して、第１発光素子３１ａにおける故障状況の有無が通知される。よって、プロジェクター１の使用者は、導光光学系５０を使用するタイミングを適切に把握することができる。
【００９４】
本実施形態の照明装置２は、導光光学系５０を着脱可能に保持する保持部１４を有している。保持部１４は照明装置２の本体部（不図示）に設けられている。なお、照明装置２の本体部とは、各構成部材（上述した光源ユニット１１、コリメート光学系１２等の各部材）を保持する保持部材としての機能と、外部に射出する照明光ＷＬをガイドするライトガイドとしての機能とを有する部材である。
【００９５】
図２に示したように、保持部１４は、第１保持部１４ａと第２保持部１４ｂとを含む。
第１保持部１４ａは、第３の発光素子列５３から射出される第２の光線束Ｌ２が第１保持部１４ａに保持された導光光学系５０の第１光学部品５０Ａに入射するような位置に設けられている。第２保持部１４ｂは、第１保持部１４ａの−Ｘ側、且つビームスプリッタ１６の−Ｙ側に設けられている。第２保持部材１４ｂは、第１光学部品５０Ａを経由した光の光路内においてビームスプリッタ１６の上流側に設けられる。具体的に、第２保持部１４ｂは、第２保持部１４ｂによって保持された第２光学部品５０Ｂがビームスプリッタ１６と対向するような位置に設けられている。すなわち、保持部１４は、導光光学系５０を経由した光がビームスプリッタ１６に入射するように、照明装置２の本体部に設けられている。
【００９６】
図５は保持部１４に導光光学系５０を取り付けた場合の構成を示す図である。
図５に示すように、導光光学系５０は第１光学部品５０Ａと第２光学部品５０Ｂとを有する。第１光学部品５０Ａは第１保持部１４ａに取り付けられ、第２光学部品５０Ｂは第２保持部１４ｂに取り付けられる。
【００９７】
第１保持部１４ａは、複数の第３発光素子３１ｃのうちの一つから射出された光線を−Ｘ方向に反射させるように、第１光学部品５０Ａを保持する。第１保持部１４ａは、例えば、一対の柱からなり、第１光学部品５０Ａを保持するための一対の溝１４ａ１を有している。第１光学部品５０Ａを一対の溝１４ａ１に挿入することで、第１保持部１４ａに対する第１光学部品５０Ａの取付を簡便且つ精度良く行うことができる。なお、第１保持部１４ａにおける第１光学部品５０Ａの取付構造は溝１４ａ１を用いた形態に限定されることはなく、例えば、ネジ止めによる取付構造を採用しても良い。
【００９８】
第２保持部１４ｂは、第１光学部品５０Ａからの光を＋Ｙ方向に反射してビームスプリッタ１６に入射させるように、第２光学部品５０Ｂを保持する。第２保持部１４ｂは３つの位置決めピン１４ｂ１を有する。第２保持部１４ｂは、３つの位置決めピン１４ｂ１に当接させた状態の第２光学部品５０Ｂをネジ部材（不図示）で固定することで、第２保持部１４ｂに対する第２光学部品５０Ｂの取付を簡便且つ精度良く行うことができる。
【００９９】
図６Ａは第１光学部品５０Ａの概略構成を示す斜視図であり、図６Ｂは第２光学部品５０Ｂの概略構成を示す斜視図である。
【０１００】
図６Ａに示すように、第１光学部品５０Ａは、板状のフレーム部材７０と、フレーム部材７０に設けられたミラー７１と、を有する。フレーム部材７０は、複数の第１開口部７０ａを有する。第１開口部７０ａは第３発光素子３１ｃと同じ数（５つ）だけ設けられている。各第１開口部７０ａは、第１光学部品５０Ａが第１保持部１４ａに保持された場合において、各第３発光素子３１ｃから射出される光線の光路各々に対応するように設けられている。
【０１０１】
ミラー７１は第１開口部７０ａに対して着脱可能に設けられる。図６Ａでは、５つの第１開口部７０ａのうち最上段に位置する第１開口部７０ａにミラー７１が取り付けられている。なお、図６Ａに示す第１光学部品５０Ａでは、第３の発光素子列５３の１行目に位置する第３発光素子３１ｃ’から射出される光線に対応する第１開口部７０ａにミラー７１が取り付けられている。第３発光素子３１ｃ’は特許請求の範囲に記載の「第１の励起用発光素子」に相当し、光線Ｌ２ａは特許請求の範囲に記載の「第１の励起用光線」に相当する。図５では、第３発光素子３１ｃ’から射出された光線を光線Ｌ２ａとして図示している。
【０１０２】
各第３発光素子３１ｃから射出された光線のうちミラー７１に入射した光線は第２光学部品５０Ｂに向けて反射され、他の光線は第１開口部７０ａを透過してダイクロイックミラー１３に入射する。
【０１０３】
このような構成に基づき、ミラー７１を所望の第１開口部７０ａに取り付けることで、第１光学部品５０Ａは、複数の第３発光素子３１ｃから射出される各光線のうち所望の光線を第２の光線束Ｌ２から分岐して第２光学部品５０Ｂに向けて反射させることが可能である。
【０１０４】
なお、第１光学部品５０Ａは図６Ａに示した形態に限定されない。例えば、フレーム部材７０をガラス等の透光性部材で形成してもよい。フレーム部材７０を透光性部材で構成することで第３発光素子３１ｃからの光線を透過させるための第１開口部７０ａが不要となる。ミラー７１は、第３発光素子３１ｃからの光線が入射する位置に配置すればよい。
【０１０５】
また、５つの第１開口部７０ａのうちいずれかにミラー７１を取り付けた第１光学部品５０Ａを用意しておき、故障した第１発光素子３１ａの位置に応じた第１光学部品５０Ａを利用しても良い。
【０１０６】
図６Ｂに示すように、第２光学部品５０Ｂは、フレーム部７２と、フレーム部７２に設けられたミラー７３と、を有する。フレーム部７２は、ミラー７３を保持するミラー保持部７４と、ミラー保持部７４を保持するベース部７５とを含む。ミラー保持部７４は、複数の第２開口部７４ａを有する。第２開口部７４ａは第１光学部品５０Ａの第１開口部７０ａと同じ数だけ設けられている。各第２開口部７４ａは、第２光学部品５０Ｂが第２保持部１４ｂに保持された場合において、第１光学部品５０Ａの各第１開口部７０ａに対応するように設けられる。
【０１０７】
ミラー７３は第２開口部７４ａに対して着脱可能に設けられる。図６Ｂでは５つの第２開口部７４ａのうち最上段に位置する第２開口部７４ａにミラー７３が取り付けられている。すなわち、第１光学部品５０Ａにおいてミラー７１が取り付けられた第１開口部７０ａに対応する位置にある第２開口部７４ａにミラー７３が取り付けられている。
【０１０８】
なお、第２光学部品５０Ｂは図６Ｂに示した形態に限定されない。第２光学部品５０Ｂは、入射した全ての光をビームスプリッタ１６側に反射できればよいため、第１光学部品５０Ａのいずれかの第１開口部７０ａに設けられたミラー７１で反射される全ての光線を反射可能な大きさを有した１枚の反射ミラーで構成されていてもよい。
【０１０９】
図５に示したように、第１光学部品５０Ａ（ミラー７１）により第２の光線束Ｌ２から分岐された光線Ｌ２ａは、第２光学部品５０Ｂ（ミラー７３）で反射されてビームスプリッタ１６に入射する。光線Ｌ２ａは、ビームスプリッタ１６に入射する青色光ＬＢ１（第１の光線束Ｌ１）に合流する。
【０１１０】
なお、光線Ｌ２ａは、青色光ＬＢ１と同様、半分の成分がビームスプリッタ１６で反射させるとともに、残り半分の成分がビームスプリッタ１６を透過することで２本のビームに分岐される。本実施形態において、光線Ｌ２ａは特許請求の範囲に記載の「第１の励起用光線」に相当する。
【０１１１】
このように、導光光学系５０を保持部１４に取り付けることで、第３の発光素子列５３を構成する複数の第３発光素子３１ｃから射出された光線の一部（光線Ｌ２ａ）を画像形成用の光として第１の光線束Ｌ１に合流させることができる。
【０１１２】
本実施形態の照明装置２は、複数の第１発光素子３１ａのいずれかに故障が生じた場合、故障した第１発光素子３１ａを交換することなく、以下の手順で修理することができる。以下、照明装置２の修理方法に説明する。
【０１１３】
はじめに、照明装置２の修理方法においては、複数の第１発光素子３１ａのうち故障が生じた第１発光素子３１ａを特定する（第１工程）。
【０１１４】
（第１工程）
表示画像の色ムラがプロジェクター１の使用者に認識された場合、青色光検出センサー２９ａは第１の反射ミラー１７を透過した青色光ＬＢ０の各成分の光量を測定し、測定結果を制御部２９ｂに送信する。制御部２９ｂは、青色光検出センサー２９ａからの測定結果に基づいて、複数の第１発光素子３１ａのうちどの第１発光素子３１ａに故障が生じたかを特定する。
【０１１５】
制御部２９ｂは、特定結果をプロジェクター１に設けられた不図示の表示部に出力する。制御部２９ｂは、例えば、第１の発光素子列５１を構成する１行目の第１発光素子３１ａ’が故障している旨の出力を行う。これにより、表示部を視認したプロジェクター１の使用者は、第１の発光素子列５１のうち第１発光素子３１ａ’に故障が発生したことを認識する。
【０１１６】
続いて、第３の発光素子列５３を構成する複数の第３発光素子３１ｃの中から、第１の光線束Ｌ１に合成させる励起用光線を射出する置き換え用発光素子（第１の励起用発光素子）を特定する（第２工程）。
【０１１７】
（第２工程）
本実施形態では、故障が生じた第１発光素子３１ａ’とのＺ方向に沿った間隔が最も短い第３発光素子３１ｃ’を置き換え用発光素子として特定する。本実施形態の光源ユニット１１は格子状の配列を有しているので、第１発光素子３１ａ’と第３発光素子３１ｃ’との間のＺ方向に沿った間隔はゼロである。
【０１１８】
続いて、第３発光素子３１ｃ’から射出された光線Ｌ２ａを、画像形成用の光として第１の光線束Ｌ１に合流させるための導光光学系５０を配置する（第３工程）。
【０１１９】
（第３工程）
第３発光素子３１ｃ’から射出された光線Ｌ２ａを第２の光線束Ｌ２から分岐する導光光学系５０（第１光学部品５０Ａおよび第２光学部品５０Ｂ）としては、図６Ａ及び図６Ｂに示したものを用いる。プロジェクター１の使用者は導光光学系５０を保持部１４に取り付ける。これにより、第３発光素子３１ｃ’から射出された光線Ｌ２ａが第１の光線束Ｌ１に合成される。光線Ｌ２ａは青色光ＬＢ２に含まれている。
【０１２０】
第１の光線束Ｌ１に合流した光線Ｌ２ａは、光源ユニット１１において故障した第１発光素子３１ａ’と同じ行（Ｚ方向において同じ高さ）に配置された第３発光素子３１ｃ’から射出される。
【０１２１】
そのため、ビームスプリッタ１６において、第３発光素子３１ｃ’からの光線Ｌ２ａが入射するＺ方向の位置と故障した第１発光素子３１ａ’から射出された光線が入射していたＺ方向の位置とは略一致する。
これにより、第１発光素子３１ａ’の故障によって第１の光線束Ｌ１に生じていた欠損は、第３発光素子３１ｃ’から射出された光線Ｌ２ａにより補われる。
【０１２２】
図７は導光光学系５０の配置後におけるインテグレーター光学系２２の光入射面を示す図である。図７は第１のレンズアレイ２２ａの光入射面を面法線方向から平面視した平面図である。
【０１２３】
導光光学系５０を配置することで、図７に示すように、第１発光素子３１ａ’が故障した場合、第１のレンズアレイ２２ａの光入射面の上段に第３発光素子３１ｃ’によるスポットＳＰ’を形成できる。これにより、第１のレンズアレイ２２ａの上段のレンズ２２ａｍ’に対して青色光ＬＢ２を入射させることができる。これにより、インテグレーター光学系２２による光変調装置４Ｂの画像形成領域上での青色光ＬＢ２の重畳性能の低下が防止され、光源ユニット１１の第１発光素子３１ａに故障が生じた場合でも表示画像の色ムラが起こりにくい。
【０１２４】
なお、蛍光体層４０に入射する励起光Ｌ３は、第３発光素子３１ｃ’の光線Ｌ２ａが第１の光線束Ｌ１に振り分けられたため、光線分布の対称性が乱れた状態となる。しかしながら、励起光Ｌ３は、ピックアップ光学系２０により蛍光体層４０上に集光した状態で入射し、蛍光ＹＬは蛍光体層４０からランバート発光されるため、それほど大きな問題とはならない。
【０１２５】
本実施形態では、第２の発光素子列５２及び第４の発光素子列５４の間にある第３の発光素子列５３から射出される第２の光線束Ｌ２の一部を導光光学系５０で第１の光線束Ｌ１に合流させるようにした。そのため、蛍光体層４０に入射する励起光Ｌ３の強度分布の対称性は、導光光学系５０を配置した場合でも、少なくとも左右方向（図３のＸ方向に相当）においては保たれる。よって、蛍光体層４０から射出された蛍光ＹＬの強度分布の対称性も、少なくとも左右方向においては保たれる。
【０１２６】
導光光学系５０を取り付けた場合、励起光Ｌ３と青色光ＬＢ２との光量比が変化するため、青色光ＬＢ２と蛍光ＹＬとの光量比が変化し、表示画像のホワイトバランスが崩れるおそれがある。
【０１２７】
そこで、本実施形態のプロジェクター１では、図８に示す以下の手順により、ホワイトバランスを調整することができる。
【０１２８】
ここで、第１光センサーユニット２７は、青色光ＬＢ３の光量と黄色光ＹＬ２の光量を測定する（ステップＳ２１）。光源制御装置２８には、青色光ＬＢ３の光量と黄色光ＹＬ２の光量との比の基準値が記憶されている。
【０１２９】
光源制御装置２８は、第１光センサーユニット２７が検出した現在の青色光ＬＢ３の光量と黄色光ＹＬ２の光量との比を求め、基準値と比較する。その結果、現在の比と基準値との差が許容範囲を超えている場合、現在の比が基準値に近付くように、第１〜第４の発光素子列５１〜５４に供給する電流を個別に調整する（ステップＳ２２）。光源制御装置２８は、現在の比が基準値に近付くように、第１の光線束Ｌ１の光量と第２の光線束Ｌ２の光量とのうち少なくとも一方を制御する。
【０１３０】
導光光学系５０を用いた場合であれば、例えば、第２の発光素子列５２および第４の発光素子列５４に供給する電流を第１発光素子３１ａ’の故障発生前よりも増やすことにより、青色光ＬＢ３の光量と黄色光ＹＬ２の光量との比を基準値に近付けることができる。これにより、ホワイトバランスが改善される。
【０１３１】
なお、第３の発光素子列５３を構成する複数の第３発光素子３１ｃのうち、導光光学系５０を透過する光を射出する第３発光素子３１ｃに供給する電流を第１発光素子３１ａ’の故障発生前よりも増やすことにより、青色光ＬＢ３の光量と黄色光ＹＬ２の光量との比を基準値に近付けても良い。
【０１３２】
以上のように本実施形態のプロジェクター１は、ホワイトバランスの崩れにくい画像を表示できる。
【０１３３】
（第二実施形態）
続いて、第二実施形態に係る照明装置について説明する。以下の説明では、第一実施形態と共通の構成及び部材については同じ符号を付し、その詳細については省略若しくは簡略化する。
【０１３４】
図９は本実施形態の照明装置１０２の概略構成を示す図である。
図９に示すように、照明装置１０２は、光源ユニット１１と、コリメート光学系１２と、第１のダイクロイックミラー１１３と、保持部１１４と、光分岐光学系１１５と、第２の反射ミラー１８と、拡散素子１９と、第２のダイクロイックミラー８０と、ピックアップ光学系２０と、波長変換素子２１と、インテグレーター光学系２２と、偏光変換素子２３と、重畳レンズ２４と、光量モニター用ミラー２６と、第１光センサーユニット２７と、光源制御装置２８と、第２光センサーユニット２９と、を備えている。
【０１３５】
光源ユニット１１、コリメート光学系１２および第１のダイクロイックミラー１１３は、光軸ＡＸ１上にこの順に設けられている。光軸ＡＸ１は、光源ユニット１１の第３の発光素子列５３から射出される光線束の中心軸に一致する。波長変換素子２１、ピックアップ光学系２０、第１のダイクロイックミラー１１３、第２のダイクロイックミラー８０、インテグレーター光学系２２、偏光変換素子２３、および重畳レンズ２４は照明光軸ＡＸ２上にこの順に設けられている。
【０１３６】
以下、照明装置１０２の各構成を説明する際、図面中においてＸＹＺ座標系を用いて説明することもある。Ｘ方向は照明光軸ＡＸ２と平行な方向に相当し、Ｙ方向は光軸ＡＸ１と平行な方向に相当し、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向にそれぞれ直交する鉛直方向に相当する。
【０１３７】
第１のダイクロイックミラー１１３は光軸ＡＸ１および照明光軸ＡＸ２のそれぞれに対して４５°の角度で交差するように配置されている。第１のダイクロイックミラー１１３は、青色波長域の光を反射し、赤色光および緑色光を含む黄色光を透過させる特性を有する。
【０１３８】
本実施形態において、光源ユニット１１から射出された第２の光線束Ｌ２は、第１のダイクロイックミラー１１３で反射され、ピックアップ光学系２０によって波長変換素子２１の蛍光体層４０上に集光される。蛍光体層４０で生成された蛍光ＹＬは、ピックアップ光学系２０により平行化されて第１のダイクロイックミラー１１３に入射する。蛍光ＹＬは、第１のダイクロイックミラー１１３を透過することで第２のダイクロイックミラー８０に入射する。
【０１３９】
第２のダイクロイックミラー８０は照明光軸ＡＸ２に対して４５°の角度で交差するように配置されている。第２のダイクロイックミラー８０は、青色波長域の光を反射し、赤色光および緑色光を含む黄色光を透過させる特性を有する。
【０１４０】
本実施形態の光分岐光学系１１５は、第１の光線束Ｌ１の光路上に設けられたビームスプリッタ１６と、ビームスプリッタ１６の下段に設けられた第１の反射ミラー１７とを備える。
【０１４１】
本実施形態においても、青色光ＬＢ１のうち第１の反射ミラー１７を透過した成分（青色光ＬＢ０）は第１の反射ミラー１７の後段に配置された第２光センサーユニット２９に入射する。
【０１４２】
保持部１１４は導光光学系１５０を保持する部材であり、照明装置１０２の本体部（不図示）に設けられている。本実施形態の導光光学系１５０は、図６Ａに示した第１光学部品５０Ａと同様の構成を有する。
【０１４３】
本実施形態の保持部１１４は、ビームスプリッタ１６の＋Ｘ側に設けられている。具体的には、保持部１１４は、第３の発光素子列５３から射出される第２の光線束Ｌ２が保持部１１４に保持された導光光学系１５０に入射するような位置に設けられている。保持部１１４は、導光光学系１５０を経由した光の光路内においてビームスプリッタ１６の上流側に設けられる。具体的に、保持部１１４は、保持部１１４によって保持された導光光学系１５０がビームスプリッタ１６と対向するような位置に設けられている。すなわち、保持部１１４は、導光光学系１５０を経由した光がビームスプリッタ１６に入射するように設けられている。
【０１４４】
図１０は保持部１１４に導光光学系１５０を取り付けた際の光源ユニット１１から射出された光の光路を示す図である。
【０１４５】
図１０に示すように、導光光学系１５０により第２の光線束Ｌ２から分岐された光線Ｌ２ａは直接ビームスプリッタ１６に入射する。これにより、光線Ｌ２ａは、ビームスプリッタ１６に入射する青色光ＬＢ１（第１の光線束Ｌ１）に合流する。
【０１４６】
このように、本実施形態の照明装置１０２においても、導光光学系１５０を用いることで、第３の発光素子列５３を構成する複数の第３発光素子３１ｃから射出された光線の一部を画像形成用の光として第１の光線束Ｌ１に合流させることができる。本実施形態の導光光学系１５０の部品点数は、第１実施形態の導光光学系５０の部品点数よりも少ない。
【０１４７】
光分岐光学系１１５および第２の反射ミラー１８を経由した青色光ＬＢ２は、拡散素子１９で拡散された後、第２のダイクロイックミラー８０に入射する。第２のダイクロイックミラー８０は、青色光ＬＢ２を反射させるとともに、第１のダイクロイックミラー１１３からの蛍光ＹＬを透過させることで照明光ＷＬを生成する。
【０１４８】
照明光ＷＬは、インテグレーター光学系２２、偏光変換素子２３および重畳レンズ２４を経由して、光変調装置４Ｒ、光変調装置４Ｇ、および光変調装置４Ｂの各々の画像形成領域に重畳される。
【０１４９】
本実施形態の照明装置１０２によれば、第一実施形態と同様、光源ユニット１１の第１発光素子３１ａに故障が生じた場合でも表示画像の色ムラが起こりにくい、という効果が得られる。
【０１５０】
また、本実施形態の照明装置１０２においても、第一実施形態と同様に、導光光学系１５０を取り付けた際、第１光センサーユニット２７および光源制御装置２８を用いることでプロジェクター１のホワイトバランスを調整することができる。
【０１５１】
なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、光源ユニット１１において、複数の発光素子３１の発光強度のピーク波長（例えば、４４６ｎｍ）が互いに等しい場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。複数の発光素子３１は、発光強度のピーク波長が互いに異なっていても良い。例えば、画像形成用の光を射出するための第１発光素子３１ａにはピーク波長が例えば４６０ｎｍの半導体レーザーを用い、励起光を射出するための第２〜第４発光素子３１ｂ、３２ｃ、３１ｄにはピーク波長が例えば４４６ｎｍの半導体レーザーを用いても良い。
【０１５２】
第一実施形態で説明した第１工程は、プロジェクターが作動している間、自動的に実行されてもよいし、プロジェクターが起動されたときに自動的に実行されてもよい。
【０１５３】
上記実施形態では、第３の発光素子列からの光が導光光学系に入射するように保持部を設ける例を示したが、これに限られない。第２または第４の発光素子列からの光が導光光学系に入射するように保持部を設けてもよい。しかし、励起光の強度分布の対称性をなるべく崩さないという観点からは、第３の発光素子列、すなわち励起光を射出する複数の発光素子列のうち中央の発光素子列からの光が導光光学系に入射するように保持部を設けるのが好ましい。
【０１５４】
照明装置２の本体部として密閉構造を採用してもよい。この場合、本体部に導光光学系５０を保持部１４に取り付けるための開口が必要となる。そのため、導光光学系５０を保持部１４に取り付けた場合でも本体部の密閉状態を確保できる構造とする必要がある。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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】
【０１５７】
１…プロジェクター、２，１０２…照明装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投射光学系、１１…光源ユニット、１４，１１４…保持部、１５，１１５…光分岐光学系、１６…ビームスプリッタ、１７…第１の反射ミラー、１８…第２の反射ミラー、２１…波長変換素子、２７…第１光センサーユニット、２８…光源制御装置、２９…第２光センサーユニット、３１…発光素子、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…第１発光素子、３１ａ’…第１発光素子、３１ｃ’…第３発光素子、５０，１５０…導光光学系、ＢＬ１…第１の光線束、ＢＬ２ａ…光線、Ｌ１…第１の光線束、Ｌ２…第２の光線束、Ｓ１…第１の光源領域、Ｓ２…第２の光源領域、ＹＬ…蛍光。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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