(57)【要約】【課題】色域が広く且つ安価な照明装置を提供する。【解決手段】第２の光源２１２から射出された第２の波長帯の光ＢＬを第３の波長帯の光ＹＬに変換する蛍光体層３４と、蛍光体層３４で生成された光ＹＬを反射する第１の反射素子３７と、第１の波長帯の光に対して偏光分離機能を有する偏光分離素子５０Ａと、第１の光源２１１から射出され、偏光分離素子５０Ａを経由して進行する第１の波長帯の光ＢＬ’を偏光分離素子５０Ａに向けて反射させる第２の反射素子３０と、第２の反射素子３０と偏光分離素子５０Ａとの間の第１の波長帯の光ＢＬ’の光路中に配置された位相差板２８と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長帯の光と、該第１の波長帯とは異なる第３の波長帯の光と、を含む光を射出する照明装置であって、
前記第１の波長帯の第１の光を射出する第１の光源と、該第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の第２の光を射出する第２の光源と、を備える光源装置と、
前記第２の波長帯の光により励起されることによって、前記第３の波長帯の光を発する蛍光体層と、
前記蛍光体層の前記第２の光が入射する面とは反対側に設けられ、該蛍光体層で生成された光を反射する第１の反射素子と、
前記光源装置と前記蛍光体層との間の前記第２の光の光路中に設けられ、前記第１の波長帯の光に対して偏光分離機能を有すると共に、前記第３の波長帯の光を透過又は反射させる偏光分離素子と、
前記第１の光源から射出され、前記偏光分離素子を経由して進行する前記第１の光を前記偏光分離素子に向けて反射させる第２の反射素子と、
前記第２の反射素子と前記偏光分離素子との間の前記第１の光の光路中に配置された位相差板と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１の光のピーク波長が前記第２の光のピーク波長よりも長波長側にあることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記位相差板は、１／４波長板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第２の反射素子は、拡散反射素子であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第２の反射素子は、硫酸バリウム又は酸化マグネシウムを含む拡散反射板からなることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第２の反射素子は、光を反射させる第２の基材を含み、
前記第２の基材は、前記第１の光が入射する面に凹凸構造を備えることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第２の反射素子は、光を透過させる第２の基材を含み、
前記第２の基材は、前記第１の光が入射する面とは反対側の面に反射膜を備えることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第２の反射素子は、前記第１の光をランバート反射させることを特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記第１の反射素子は、鏡面反射面であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記第１の反射素子は、前記蛍光体層の前記第２の光が入射する面とは反対側に設けられた反射膜からなることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記蛍光体層を支持する第１の基材をさらに含み、
前記第１の基材は、前記蛍光体層の前記第２の光が入射する面とは反対側に設けられ、
前記第１の反射素子は、前記第１の基材の前記蛍光体層側の光反射性の面であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第１の光源及び前記第２の光源各々は、半導体レーザーであることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記偏光分離素子へ入射するときの前記第１の光の偏光方向が、前記偏光分離素子へ入射するときの前記第２の光の偏光方向と異なっていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記光源装置と前記偏光分離素子との間にコリメーター光学系が配置されていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記光源装置は、第４の波長帯の第４の光を射出する第３の光源をさらに備え、
前記偏光分離素子は、前記第４の波長帯の光に対して偏光分離機能を有することを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項１６】
照明光を射出する照明装置と、
前記照明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、
前記照明装置として、請求項１〜１５の何れか一項に記載の照明装置を備え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、照明装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、照明装置から射出された照明光により光変調装置を照明し、その光変調装置により変調されて射出された画像光を投射光学系によりスクリーンに拡大投射するプロジェクターが広く知られている。
【０００３】
このようなプロジェクターの光源には、超高圧水銀ランプなどの放電ランプが従来より用いられる。一方、この種の放電ランプは、寿命が比較的短い、瞬時点灯が難しい、ランプから放射される紫外線が液晶パネルを劣化させるなどの課題がある。
【０００４】
そこで、放電ランプに代わるプロジェクター用の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザーなどのレーザー光源が注目されている。レーザー光源は、従来の放電ランプ等に比べて、小型化が図れることや、色再現性に優れること、瞬時点灯が可能であること、長寿命であることなどの利点を有している。
【０００５】
また、レーザー光源を用いた照明装置では、半導体レーザーから射出された励起光（青色光）と、この励起光により蛍光体を励起することによって生成された蛍光光（黄色光）とを利用することが行われている。（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
特許文献１に記載の照明装置では、蛍光体が設けられた発光領域と、蛍光体が設けられていない反射領域とが、蛍光ホイールの周方向に交互に並んで配置されている。そして、蛍光ホイールを高速で回転させながら、この蛍光ホイールに対して励起光を照射する。これにより、発光領域で生成された蛍光光（黄色光）と、非発光領域で反射された励起光（青色光）とが、カラー画像の形成に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１２３１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、プロジェクターにおいて表示品質に優れた映像表示を行うためには、照明装置から射出される照明光の色域（色の再現範囲）を向上させることが求められる。色域を拡げるためには、赤色光と青色光と緑色光各々のピーク波長を最適化することが望ましい。例えば、青色光のピーク波長としては、４４０ｎｍよりも４６０ｎｍの方が好ましい。
【０００９】
しかしながら、４６０ｎｍ半導体レーザーは、４４０ｎｍ半導体レーザーよりも一般的に高価であるため、励起光用の光源としては、比較的安価な４４０ｎｍ半導体レーザーを用いた方が好ましい。ところが、特許文献１に記載の照明装置では、蛍光体を励起するための光源が青色光用の光源として兼用されているため、色域を拡げるためには製造コストの上昇を招くことになる。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、色域が広く且つ安価な照明装置、並びにそのような照明装置を備えたプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一つの態様に係る照明装置は、第１の波長帯の光と、該第１の波長帯とは異なる第３の波長帯の光と、を含む光を射出する照明装置であって、前記第１の波長帯の第１の光を射出する第１の光源と、該第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の第２の光を射出する第２の光源と、を備える光源装置と、前記第２の波長帯の光により励起されることによって、前記第３の波長帯の光を発する蛍光体層と、前記蛍光体層の前記第２の光が入射する面とは反対側に設けられ、該蛍光体層で生成された光を反射する第１の反射素子と、前記光源装置と前記蛍光体層との間の前記第２の光の光路中に設けられ、前記第１の波長帯の光に対して偏光分離機能を有すると共に、前記第３の波長帯の光を透過又は反射させる偏光分離素子と、前記第１の光源から射出され、前記偏光分離素子を経由して進行する前記第１の光を前記偏光分離素子に向けて反射させる第２の反射素子と、前記第２の反射素子と前記偏光分離素子との間の前記第１の光の光路中に配置された位相差板と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この照明装置の構成によれば、第１の光源から射出された第１の光は、偏光分離素子および位相差板を介して第２の反射素子に入射し、第２の反射素子で反射された後、位相差板および偏光分離素子を介して照明装置から射出される。一方、第２の光源から射出された第２の光は、偏光分離素子を介して蛍光体層に入射し、蛍光体層を励起する。励起された蛍光体層は第３の光を生成する。第３の光の一部は第１の反射素子で反射された後に蛍光体層から射出される。また、第３の光の他の一部は第１の反射素子で反射されずに蛍光体層から射出される。そして、蛍光体層から射出された第３の光は、偏光分離素子で透過又は反射されることによって照明装置から第１の光と同じ方向に射出される。これにより、第１の波長帯と第３の波長帯とを含む照明光を得ることができる。さらに、第１の光源と第２の光源とを互いに近接させて配置することができるため、全体として照明装置を小型化することができる。
【００１３】
また、前記第１の光のピーク波長が前記第２の光のピーク波長よりも長波長側にあってもよい。
【００１４】
この構成によれば、カラー画像の形成に適した第１の波長帯の光を射出する発光素子を第１の光源として用い、第１の発光素子よりも安価な発光素子を第２の光源として用いることができる。これにより、照明光の色純度や色再現性が高い照明装置を安価に提供することができる。
【００１５】
また、前記位相差板は、１／４波長板であってもよい。
【００１６】
この構成によれば、偏光分離素子から射出され、第２の反射素子によって反射され、さらに偏光分離素子に入射する第２の光の偏光方向を、偏光分離素子から射出されたときの偏光方向から略９０°回転させることができる。
【００１７】
また、前記第２の反射素子は、拡散反射素子であってもよい。
【００１８】
この構成によれば、第１の光を第３の光と同様に発散する光に変換することができる。
【００１９】
また、前記第２の反射素子は、硫酸バリウム又は酸化マグネシウムを含む拡散反射板であってもよい。
【００２０】
この構成によれば、耐熱性の高い拡散反射板を得ると共に、第１の光を第３の光と同様に発散する光に変換することができる。
【００２１】
また、前記第２の反射素子は、光を反射させる第２の基材を含み、前記第２の基材は、前記第１の光が入射する面に凹凸構造を備えていてもよい。
【００２２】
この構成によれば、第１の光を第３の光と同様に発散する光に変換することができる。
【００２３】
また、前記第２の反射素子は、光を透過させる第２の基材を含み、前記第２の基材は、前記第１の光が入射する面とは反対側の面に反射膜を備えていてもよい。
【００２４】
この構成によれば、第１の光を第３の光と同様に発散する光に変換することができる。
【００２５】
また、前記第２の反射素子は、前記第１の光をランバート反射させてもよい。
【００２６】
この構成によれば、均一な照度分布を有する第２の光を得ることができる。
【００２７】
また、前記第１の反射素子は、鏡面反射面であってもよい。
【００２８】
この構成によれば、第３の光の一部の光を反射部で鏡面反射させることで、蛍光体層で生成された第３の光を蛍光体層から効率的に射出することができる。
【００２９】
また、前記第１の反射素子は、前記蛍光体層の前記第２の光が入射する面とは反対側に設けられた反射膜であってもよい。
【００３０】
この構成によれば、蛍光体層で生成された第３の光を鏡面反射するのに適した鏡面反射面を得ることができる。
【００３１】
また、前記蛍光体層を支持する第１の基材をさらに含み、前記第１の基材は、前記蛍光体層の前記第２の光が入射する面とは反対側に設けられ、前記第１の反射素子は、前記第１の基材の前記蛍光体層側の光反射性の面であってもよい。
【００３２】
この構成によれば、蛍光体層で生成された第３の光を鏡面反射するのに適した鏡面反射面を得ることができる。
【００３３】
また、前記第１の光源及び前記第２の光源各々は、半導体レーザーであってもよい。
【００３４】
この場合、高輝度・高出力な第１の光及び第２の光が得られると共に、第１の光源及び第２の光源の小型化を図ることができる。
【００３５】
また、前記偏光分離素子へ入射するときの前記第１の光の偏光方向が、前記偏光分離素子へ入射するときの前記第２の光の偏光方向と異なっていてもよい。
【００３６】
この構成によれば、偏光分離素子に入射した第１の光と第２の光とをそれぞれ異なる方向に射出することができる。また、偏光分離素子の設計が容易である。
【００３７】
また、前記光源装置と前記偏光分離素子との間にコリメーター光学系が配置されていてもよい。
【００３８】
この照明装置の構成によれば、光源装置から射出された第１の光及び第２の光を平行光に変換して偏光分離素子に入射させることができる。
【００３９】
また、前記光源装置は、第４の波長帯の第４の光を射出する第３の光源をさらに備え、前記偏光分離素子は、前記第４の波長帯の光に対して偏光分離機能を有していてもよい。
【００４０】
この構成によれば、第１の波長帯の光と、第３の波長帯の光と、第４の波長帯の第４の光とを含む光を射出する照明装置を得ることができる。
【００４１】
また、本発明の一つの態様に係るプロジェクターは、照明光を射出する照明装置と、前記照明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、前記照明装置として、前記何れかの照明装置を備えることを特徴とする。
【００４２】
このプロジェクターの構成によれば、画像品質に優れた表示を行うことが可能であり、また、更なる小型化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】プロジェクターの概略構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態である照明装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】拡散反射素子の一構成例を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態である照明装置の概略構成を示す平面図である。
【図５】拡散反射素子の別の各構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
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。
【００４５】
［プロジェクター］
先ず、図１に示すプロジェクター１の一例について説明する。
なお、図１は、プロジェクター１の概略構成を示す平面図である。
【００４６】
プロジェクター１は、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー映像（画像）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、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの各色光に対応した３つの光変調装置を用いている。プロジェクター１は、照明装置の光源として、高輝度・高出力な光が得られる半導体レーザー（レーザー光源）を用いている。
【００４７】
具体的に、このプロジェクター１は、図１に示すように、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とを概略備えている。
【００４８】
照明装置２は、均一な照度分布を有するように調整された照明光ＷＬを色分離光学系３に向けて照射する。照明装置２には、後述する本発明を適用した照明装置が用いられている。
【００４９】
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とに分離するためのものである。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とを概略備えている。
【００５０】
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）とに分離する機能を有する。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（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）を反射する。一方、第２のダイクロイックミラー７ｂは、その他の光を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する機能を有する。第２のダイクロイックミラー７ｂは、分離された緑色光ＬＧを反射すると共に、青色光ＬＢを透過する。
【００５１】
第１の全反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されて、第１のダイクロイックミラー７ａを透過した赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。一方、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の光路中に配置されて、第２のダイクロイックミラー７ｂを透過した青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに向けて反射する。なお、緑色光ＬＧの光路中には、全反射ミラーを配置する必要はなく、緑色光ＬＧについては、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。
【００５２】
第１のリレーレンズ９ａ及び第１のリレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路中における第２の全反射ミラー７ｂの光射出側に配置されている。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の光路長が赤色光ＬＲや緑色光ＬＧの光路長よりも長くなることに起因した青色光ＬＢの光損失を補償する機能を有している。
【００５３】
光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを通過させる間に、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色光ＬＲに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色光ＬＧを通過させる間に、緑色光ＬＧを画像情報に応じて変調し、緑色光ＬＧに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色光ＬＢを通過させる間に、青色光ＬＢを画像情報に応じて変調し、青色光ＬＲに対応した画像光を形成する。
【００５４】
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には、一対の偏光板（図示せず。）が配置されており、特定の方向の直線偏光光のみを通過させる構成となっている。
【００５５】
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。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は、それぞれの光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂに入射する赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢを平行化するためのものである。
【００５６】
合成光学系５は、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂからの画像光が入射することによって、赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢに対応した画像光を合成し、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。
【００５７】
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（画像）が表示される。
【００５８】
［照明装置］
次に、照明装置２に用いられる本発明を適用した照明装置の具体的な実施形態について説明する。
【００５９】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態として図２に示す照明装置２０Ａについて説明する。
なお、図２は、照明装置２０Ａの概略構成を示す平面図である。
【００６０】
照明装置２０Ａは、図２に示すように、アレイ光源２１Ａ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、偏光分離素子５０Ａを含む光学素子２５Ａと、第１のピックアップ光学系２６と、蛍光発光素子２７と、位相差板２８と、第２のピックアップ光学系２９と、第２の反射素子としての拡散反射素子３０と、インテグレータ光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳光学系３３とを概略備えている。
【００６１】
このうち、アレイ光源２１Ａ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、光学素子２５Ａと、位相差板２８と、第２のピックアップ光学系２９と、拡散反射素子３０とは、それぞれの光学中心を図２中に示す光軸ａｘ１に一致させた状態で、この光軸ａｘ１上に順次並んで配置されている。一方、蛍光発光素子２７と、第１のピックアップ光学系２６と、光学素子２５Ａと、インテグレータ光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳光学系３３とは、それぞれの光学中心を図２中に示す光軸ａｘ２に一致させた状態で、この光軸ａｘ２上に順次並んで配置されている。光軸ａｘ１と光軸ａｘ２とは、同一面内にあり、互いに直交する位置関係にある。
【００６２】
アレイ光源２１Ａは、本発明における光源装置に相当する。アレイ光源２１Ａは、第１の光源である第１の半導体レーザー２１１と、第２の光源である第２の半導体レーザー２１２とを備えている。複数の第１の半導体レーザー２１１及び複数の第２の半導体レーザー２１２は、光軸ａｘ１と直交する同一面内において、アレイ状に並んで配置されている。
【００６３】
第１の半導体レーザー２１１は、第１の光である青色光ＢＬ’を射出する。第１の半導体レーザー２１１は、青色光ＢＬ’として、例えばピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光を射出する。第２の半導体レーザー２１２は、第２の光である励起光ＢＬを射出する励起光用のレーザー光源である。第２の半導体レーザー２１２は、励起光ＢＬとして、例えばピーク波長が４４０ｎｍのレーザー光を射出する。
【００６４】
励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’は、アレイ光源２１Ａから偏光分離素子５０Ａに向けて射出される。
【００６５】
アレイ光源２１Ａから射出された励起光ＢＬ及び青色光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２１Ａから射出された励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’を平行光束に変換するものである。コリメーター光学系２２は、例えばアレイ状に並んで配置された複数のコリメーターレンズ２２ａから構成されている。複数のコリメーターレンズ２２ａは、複数の第１の半導体レーザー２１１及び複数の第２の半導体レーザー２１２にそれぞれ対応して配置されている。
【００６６】
コリメーター光学系２２を通過することにより平行光束に変換された各励起光ＢＬ及び青色光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、励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’の光束径を調整するものである。アフォーカル光学系２３は、例えばアフォーカルレンズ２３ａ，アフォーカルレンズ２３ｂから構成されている。
【００６７】
アフォーカル光学系２３を通過することにより光束径が調整された励起光ＢＬ及び青色光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、励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’の光強度分布を均一な状態（いわゆるトップハット分布）に変換するものである。ホモジナイザー光学系２４、例えばマルチレンズアレイ２４ａ，マルチレンズアレイ２４ｂから構成されている。
【００６８】
ホモジナイザー光学系２４により光強度分布が均一な状態に変換された励起光ＢＬ及び青色光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。光学素子２５Ａは、互いに直交する光軸ａｘ１，ａｘ２の交点と傾斜面Ｋの光学中心とが一致するように配置されている。なお、光学素子２５Ａとしては、ダイクロイックプリズムのようなプリズム形状のものに限らず、平行平板状のダイクロイックミラーを用いてもよい。
【００６９】
傾斜面Ｋには、波長選択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、励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’を、この偏光分離素子５０Ａに対するＳ偏光成分（一方の偏光成分）とＰ偏光成分（他方の偏光成分）とに分離する偏光分離機能を有している。具体的に、この偏光分離素子５０Ａでは、励起光ＢＬのＳ偏光成分及び青色光ＢＬ’のＳ偏光成分を反射させ、励起光ＢＬのＰ偏光成分及び青色光ＢＬ’のＰ偏光成分を透過させる。
【００７０】
また、偏光分離素子５０Ａは、後述する励起光ＢＬと青色光ＢＬ’とは波長帯が異なる第３の光である蛍光光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。
【００７１】
ここで、励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’は、コヒーレントな直線偏光光である。また、励起光ＢＬと青色光ＢＬ’とは、偏光分離素子５０Ａに入射するときの互いの偏光方向が異なっている。
【００７２】
具体的に、励起光ＢＬの偏光方向は、偏光分離素子５０Ａで反射される一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）の偏光方向と一致している。一方、青色光ＢＬ’の偏光方向は、偏光分離素子５０Ａで透過される他方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）の偏光方向と一致している。このように、偏光分離素子５０Ａに入射するとき、励起光ＢＬの偏光方向と、青色光ＢＬ’の偏光方向とは、互いに直交する。この構成を実現するためには、青色光ＢＬ’が第１の半導体レーザー２１１から射出されたときの偏光方向が、励起光ＢＬが第２の半導体レーザー２１２から射出されたときの偏光方向と直交するように、第１の半導体レーザー２１１と第２の半導体レーザー２１２とを配置すればよい。
【００７３】
したがって、偏光分離素子５０Ａに入射した励起光ＢＬは、その偏光方向がＳ偏光成分と一致していることから、Ｓ偏光の励起光ＢＬｓとして、蛍光発光素子２７に向けて反射される。一方、この偏光分離素子５０Ａに入射した青色光ＢＬ’は、その偏光方向がＰ偏光成分と一致していることから、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐ’として、拡散反射素子３０に向けて透過される。
【００７４】
ここで、偏光分離素子５０Ａに入射するとき、励起光ＢＬの偏光方向が青色光ＢＬ’の偏光方向と同じ場合について考察する。この場合、青色光ＢＬ’はＰ偏光であるため、励起光ＢＬもＰ偏光である。偏光分離素子５０ＡがＰ偏光の励起光ＢＬを反射させるためには、偏光分離素子５０Ａはピーク波長４６０ｎｍの青色光ＢＬ’に対しては偏光分離機能を持ちながら、ピーク波長４４０ｎｍの励起光ＢＬに対しては偏光分離機能を持ってはいけない。しかし、このような特性の偏光分離素子を製造することは困難である。
【００７５】
一方で、本実施例では、励起光ＢＬはＳ偏光であり、青色光ＢＬ’はＰ偏光である。この場合、偏光分離素子５０Ａは、ピーク波長４６０ｎｍの青色光ＢＬ’に対してだけでなく、ピーク波長４４０ｎｍの励起光ＢＬに対しても偏光分離機能を持っていてもよいため、偏光分離素子の製造は容易である。
【００７６】
偏光分離素子５０Ａから射出されたＳ偏光の励起光ＢＬｓは、第１のピックアップ光学系２６に入射する。第１のピックアップ光学系２６は、励起光ＢＬｓを蛍光発光素子２７の蛍光体層３４に向けて集光させるものである。第１のピックアップ光学系２６は、例えばピックアップレンズ２６ａ，ピックアップレンズ２６ｂから構成されている。
【００７７】
第１のピックアップ光学系２６から射出された励起光ＢＬｓは、蛍光発光素子２７に入射する。蛍光発光素子２７は、蛍光体層３４と、この蛍光体層３４を支持する基板３５と、蛍光体層３４を基板３５に固定する固定部材３６とを有している。
【００７８】
蛍光発光素子２７では、蛍光体層３４の励起光ＢＬｓが入射する側とは反対側の面を基板３５に接触させた状態で、蛍光体層３４の側面と基板３５との間に設けられた固定部材３６によって、蛍光体層３４が基板３５に固定支持されている。
【００７９】
蛍光体層３４は、波長４４０ｎｍの励起光ＢＬｓを吸収して励起される蛍光体を含み、この励起光ＢＬｓにより励起された蛍光体は、第３の光として、例えば５００〜７００ｎｍの波長域にピーク波長を有する蛍光光（黄色光）ＹＬを生成する。
【００８０】
蛍光体層３４には、耐熱性及び表面加工性に優れたものを用いることが好ましい。このような蛍光体層３４としては、例えば、アルミナ等の無機バインダ中に蛍光体粒子を分散させた蛍光体層や、バインダを用いずに蛍光体粒子を焼結した蛍光体層などを好適に用いることができる。
【００８１】
蛍光体層３４の励起光ＢＬｓが入射する側とは反対側には、第１の反射素子としての反射部３７が設けられている。反射部３７は、蛍光体層３４で生成された蛍光光ＹＬのうち、一部の蛍光光ＹＬを反射する機能を有している。
【００８２】
また、反射部３７は、鏡面反射面からなることが好ましい。蛍光発光素子２７では、蛍光体層３４で生成された蛍光光ＹＬを反射部３７で鏡面反射させることにより、蛍光体層３４から効率的に蛍光光ＹＬを射出することができる。
【００８３】
具体的に、反射部３７は、蛍光体層３４の励起光ＢＬｓが入射する側とは反対側の面に反射膜３７ａを設けることによって構成することができる。この場合、反射膜３７ａの蛍光体層３４と対向する面が鏡面反射面となる。また、反射部３７は、基板３５が光反射特性を有する基材からなる構成であってもよい。この場合、反射膜３７ａを省略し、基板３５の蛍光体層３４と対向する面を鏡面化することによって、この面を鏡面反射面とすることができる。
【００８４】
固定部材３６には、光反射特性を有する無機接着剤を用いることが好ましい。この場合、光反射特性を有する無機接着剤によって蛍光体層３４の側面から漏れ出す光を蛍光体層３４内へと反射させることができる。これにより、蛍光体層３４で生成された蛍光光ＹＬの光取り出し効率を更に高めることができる。
【００８５】
基板３５の蛍光体層３４を支持する面とは反対側の面には、ヒートシンク３８が配置されている。蛍光発光素子２７では、このヒートシンク３８を介して放熱できるため、蛍光体層３４の熱劣化を防ぐことができる。
【００８６】
蛍光体層３４で生成された蛍光光ＹＬのうち、一部の蛍光光ＹＬは、反射部３７によって反射され、蛍光体層３４の外部へと射出される。また、蛍光体層３４で生成された蛍光光ＹＬのうち、他の一部の蛍光光ＹＬは、反射部３７を介さずに蛍光体層３４の外部へと射出される。このようにして、蛍光光ＹＬが蛍光体層３４から射出される。
【００８７】
蛍光体層３４から射出された蛍光光ＹＬは、偏光方向が揃っていない非偏光光のため、第１のピックアップ光学系２６を通過した後、非偏光の状態のまま偏光分離素子５０Ａに入射する。そして、この蛍光光ＹＬは、偏光分離素子５０Ａからインテグレータ光学系３１に向けて透過される。
【００８８】
偏光分離素子５０Ａから射出されたＰ偏光の青色光ＢＬｐ’は、位相差板２８に入射する。位相差板２８は、偏光分離素子５０Ａと拡散反射素子３０との間の光路中に配置された１／４波長板（λ／４板）から構成されている。したがって、偏光分離素子５０Ａから射出されたＰ偏光の青色光ＢＬｐ’は、この位相差板２８に入射することによって、円偏光の青色光ＢＬｃ’に変換された後、第２のピックアップ光学系２９に入射する。
【００８９】
第２のピックアップ光学系２９は、青色光ＢＬｃ’を拡散反射素子３０に向けて集光させるものであり、例えばピックアップレンズ２９ａから構成されている。
【００９０】
拡散反射素子３０は、第２のピックアップ光学系２９から射出された青色光ＢＬｃ’を偏光分離素子５０Ａに向けて拡散反射させるものである。その中でも、拡散反射素子３０としては、この拡散反射素子３０に入射した青色光ＢＬｃ’をランバート反射させるものを用いることが好ましい。
【００９１】
具体的に、図３は、拡散反射素子３０の一構成例を示す断面図である。
拡散反射素子３０は、図３に示すように、青色光ＢＬｃ’を拡散反射させる拡散反射板３９と、拡散反射板３９を保持する保持部材４０及び保持枠４１と、拡散反射板３９を保護する保護板４２とを備えている。
【００９２】
拡散反射板３９には、例えば硫酸バリウムや酸化マグネシウムを凝縮（焼結）したものを好適に用いることができる。これらの材料は、耐熱性が高く、環境に優しい材料であり、青色光ＢＬｃ’をランバート反射させるのに適している。また、拡散反射板３９には、標準白色板と呼ばれるものを用いることができる。
【００９３】
保持部材４０及び保持枠４１には、例えば純銅（タフピッチ銅）などの放熱性に優れた材料を用いることができる。保護板４２には、例えばサファイアガラスなどの青色光ＢＬｃ’を透過させると共に、耐熱性に優れた材料を用いることができる。
【００９４】
保持部材４０の青色光ＢＬｃ’が入射する面には、拡散反射板３９及び保護板４２に対応した形状の凹部４０ａが設けられている。また、保持枠４１には、この凹部４０ａに臨む開口部４１ａが設けられている。
【００９５】
拡散反射板３９及び保護板４２は、この順で凹部４０ａの内側に嵌め込まれた後に、保持枠４１により押し付けられた状態で、この保持枠４１を保持部材４０に固定することによって、保持部材４０と保持枠４１との間に保持されている。なお、拡散反射板３９と保護板４２との間は、拡散反射板３９による青色光ＢＬｃ’のランバート反射を妨げることがないように、空気層を設けた構成又は互いを密着させた構成とすることが好ましい。
【００９６】
照明装置２０Ａでは、このような拡散反射素子３０を用いることによって、青色光ＢＬｃ’を拡散反射させながら、均一な照度分布を有する青色光ＢＬｃ’を得ることができる。
【００９７】
図２に示すように、拡散反射素子３０で拡散反射された青色光ＢＬｃ’は、再び位相差板２８に入射することによって、Ｓ偏光の青色光ＢＬｓ’に変換された後、偏光分離素子５０Ａに入射する。そして、このＳ偏光の青色光ＢＬｓ’は、偏光分離素子５０Ａからインテグレータ光学系３１に向けて反射される。
【００９８】
これにより、青色光ＢＬｓ’は、偏光分離素子５０Ａを透過した蛍光光ＹＬと共に、照明光ＷＬとして利用されることになる。すなわち、青色光ＢＬｓ’及び蛍光光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る。これにより、青色光ＢＬｓ’と蛍光光（黄色光）ＹＬとが混ざった照明光（白色光）ＷＬが得られる。
【００９９】
偏光分離素子５０Ａから射出された照明光ＷＬは、インテグレータ光学系３１に入射する。インテグレータ光学系３１は、輝度分布（照度分布）を均一化するものである。インテグレータ光学系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、複数のマイクロレンズがアレイ状に配列されたものからなる。
【０１００】
インテグレータ光学系３１を通過することにより輝度分布が均一化された照明光ＷＬは、偏光変換素子３２に入射する。偏光変換素子３２は、照明光ＷＬの偏光方向を揃えるものである。偏光変換素子３２は、例えば、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、偏光方向が揃っていない蛍光光ＹＬと、Ｓ偏光の青色光ＢＬｓ’の偏光方向との偏光方向を揃えるため、他方の偏光成分を一方の偏光成分に（例えばＰ偏光成分をＳ偏光成分に）変換する。
【０１０１】
偏光変換素子３２を通過することにより偏光方向が揃えられた照明光ＷＬは、重畳光学系３３に入射する。重畳光学系３３は、偏光変換素子３２から射出された照明光ＷＬを重畳させるものである。重畳光学系３３は、例えば、重畳レンズ３３ａから構成されている。重畳光学系３３を通過することにより重畳された照明光ＷＬは、その輝度分布が均一化された状態で照明装置２から射出される。
【０１０２】
以上のような構成を有する照明装置２０Ａでは、青色光ＢＬ’を射出する第１の半導体レーザー２１１と、 励起光ＢＬを射出する第２の半導体レーザー２１２とを同一のアレイ光源２１Ａ内に配置することによって、この照明装置２０Ａの小型化を図ることが可能である。
【０１０３】
照明装置２０Ａでは、励起光ＢＬｓにより蛍光体層３４を励起することによって生成された蛍光光ＹＬと、青色光ＢＬｐ’を拡散反射素子３０で拡散反射することにより得られた青色光ＢＬｓ’とを用いて、色純度や色再現性に優れた照明光ＷＬを得ることができる。
【０１０４】
すなわち、ピーク波長が４６０ｎｍの青色光ＢＬ’は、ピーク波長が４４０ｎｍの励起光ＢＬよりも視感度が高い青色光である。また、ピーク波長が４４０ｎｍの光を用いるよりもピーク波長が４６０ｎｍの光を用いた方が広い色域を得ることができる。すなわち、ピーク波長が４４０ｎｍの光よりもピーク波長が４６０ｎｍの光の方がカラー画像の形成に適している。したがって、ピーク波長が４４０ｎｍの励起光ＢＬと蛍光光ＹＬとを用いて照明光ＷＬを得る場合よりも、ピーク波長が４６０ｎｍの青色光ＢＬ’と蛍光光ＹＬとを用いて照明光ＷＬを得る場合の方が、この照明光ＷＬの色域（色の再現範囲）を向上させることが可能である。
【０１０５】
また、励起光ＢＬを射出する第２の半導体レーザー２１２は、青色光ＢＬ’を射出する第１の半導体レーザー２１１よりも一般的に安価である。したがって、照明装置２０Ａでは、励起光用のレーザー光源にピーク波長が４４０ｎｍのレーザー光を射出する第２の半導体レーザー２１２を用い、青色光用のレーザー光源にピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光を射出する第１の半導体レーザー２１１を用いることによって、より安価に色域の向上を図ることが可能である。
【０１０６】
以上のようにして、このような照明装置２０Ａを図１に示すプロジェクター１が備える照明装置２に適用した場合には、照明装置２やプロジェクター１の小型・軽量化を図りつつ、画像品質に優れた表示を行うことが可能となる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態として図４に示す照明装置２０Ｂについて説明する。
なお、図４は、照明装置２０Ｂの概略構成を示す平面図である。また、以下の説明では、図２に示す照明装置２０Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【０１０８】
この照明装置２０Ｂでは、図４に示すように、アレイ光源２１Ｂ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、偏光分離素子５０Ｂを含む光学素子２５Ｂと、第１のピックアップ光学系２６と、蛍光発光素子２７と、位相差板２８と、第２のピックアップ光学系２９と、拡散反射素子３０と、インテグレータ光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳光学系３３とを概略備えている。
【０１０９】
アレイ光源２１Ｂ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、光学素子２５Ｂと、第１のピックアップ光学系２６と、蛍光発光素子２７とは、それぞれの光学中心を図４中に示す光軸ａｘ１に一致させた状態で、この光軸ａｘ１上に順次並んで配置されている。一方、拡散反射素子３０と、第２のピックアップ光学系２９と、位相差板２８と、光学素子２５Ｂと、インテグレータ光学系３１と、偏光変換素子３２と、重畳光学系３３とは、それぞれの光学中心を図４中に示す光軸ａｘ２に一致させた状態で、この光軸ａｘ２上に順次並んで配置されている。
【０１１０】
偏光分離素子５０Ｂは、励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’を、この偏光分離素子５０Ｂに対するＳ偏光成分（一方の偏光成分）とＰ偏光成分（他方の偏光成分）とに分離する偏光分離機能を有している。具体的に、この偏光分離素子５０Ｂは、励起光ＢＬのＳ偏光成分及び青色光ＢＬ’のＳ偏光成分を反射させ、励起光ＢＬのＰ偏光成分及び青色光ＢＬ’のＰ偏光成分を透過させる。また、偏光分離素子５０Ｂは、蛍光光ＹＬを、その偏光状態にかかわらず反射させる色分離機能を有している。
【０１１１】
第１の実施形態と同様、励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’は、コヒーレントな直線偏光光である。ただし、第１の実施形態とは異なり、励起光ＢＬの偏光方向は、偏光分離素子５０Ｂで透過される他方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）の偏光方向と一致している。一方、青色光ＢＬ’の偏光方向は、偏光分離素子５０Ｂで反射される一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）の偏光方向と一致している。このように、偏光分離素子５０Ｂに入射するとき、励起光ＢＬの偏光方向と、青色光ＢＬ’の偏光方向とは、互いに直交する。
【０１１２】
したがって、偏光分離素子５０Ｂに入射した励起光ＢＬは、その偏光方向がＰ偏光成分と一致していることから、Ｐ偏光の励起光ＢＬｐとして、蛍光発光素子２７に向けて透過される。一方、この偏光分離素子５０Ｂに入射した青色光ＢＬ’は、その偏光方向がＳ偏光成分と一致していることから、Ｓ偏光の青色光ＢＬｓ’として、拡散反射素子３０に向けて反射される。
【０１１３】
また、偏光分離素子５０Ｂから蛍光発光素子２７に向けて透過された励起光ＢＬｐは、蛍光体層３４に入射することによって、この蛍光体層３４を励起する。励起光ＢＬｐにより蛍光体層３４を励起することによって生成された蛍光光ＹＬは、蛍光体層３４から偏光分離素子５０Ｂに向けて射出された後、偏光分離素子５０Ｂからインテグレータ光学系３１に向けて反射される。
【０１１４】
一方、偏光分離素子５０Ｂから拡散反射素子３０に向けて反射された青色光ＢＬｓ’は、位相差板２８を通過することによって円偏光の青色光ＢＬｃ’となる。円偏光の青色光ＢＬｃ’は、拡散反射素子３０で拡散反射された後、再び位相差板２８を通過することによって、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐ’となる。この偏光の青色光ＢＬｐ’は、偏光分離素子５０Ｂからインテグレータ光学系３１に向けて透過される。
【０１１５】
これにより、照明装置２０Ｂでは、青色光ＢＬｐ’と蛍光光（黄色光）ＹＬとが混ざった照明光（白色光）ＷＬを得ることができる。
【０１１６】
また、偏光変換素子３２は、偏光方向が揃っていない蛍光光ＹＬと、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐ’の偏光方向との偏光方向を揃えるため、一方の偏光成分を他方の偏光成分に（例えばＳ偏光成分をＰ偏光成分に）変換する。
【０１１７】
以上のように、第１の実施形態として図２に示す照明装置２０Ａは、偏光分離素子５０Ａに入射した励起光ＢＬを反射させ、偏光分離素子５０Ｂに入射した青色光ＢＬ’を透過させる構成である。これに対して、第２の実施形態として図４に示す照明装置２０Ｂは、偏光分離素子５０Ｂに入射した励起光ＢＬを透過させ、偏光分離素子５０Ｂに入射した青色光ＢＬ’を反射させる構成である。
【０１１８】
これに合わせて、アレイ光源２１Ａとアレイ光源２１Ｂとでは、第１の半導体レーザー２１１から射出される青色光ＢＬ’の偏光方向と、第２の半導体レーザー２１２から射出される 励起光ＢＬの偏光方向とがそれぞれ異なっている。
【０１１９】
以上のような構成を有する照明装置２０Ｂでは、図２に示す照明装置２０Ａと同様の作用効果を得ることが可能である。また、このような照明装置２０Ｂを図１に示すプロジェクター１が備える照明装置２に適用した場合には、照明装置２やプロジェクター１の小型・軽量化を図りつつ、画像品質に優れた表示を行うことが可能となる。
【０１２０】
（変形例）
上記実施形態では、光源装置は、第１の波長帯の第１の光（青色光）を射出する第１の光源と、第２の波長帯の第２の光を射出する第２の光源と、を備え、蛍光体層３４は、第３の波長帯の光として黄色光を生成する構成であったが、本発明はこれに限られない。
【０１２１】
例えば、第３の波長帯の光として緑色光を生成する蛍光体層を蛍光体層３４として用い、第４の波長帯の第４の光として赤色光を射出する第３の光源を光源装置に追加してもよい。この場合、偏光分離素子は、第１の波長帯の光に対してだけでなく第４の波長帯の光に対しても偏光分離機能を有することが必要である。また、第４の光の偏光方向は、青色光ＢＬ’の偏光方向と一致させておく。
【０１２２】
本変形例によっても、図２に示す照明装置２０Ａと同様の作用効果を得ることが可能である。また、このような照明装置を図１に示すプロジェクター１が備える照明装置２に適用した場合には、照明装置２やプロジェクター１の小型・軽量化を図りつつ、画像品質に優れた表示を行うことが可能となる。
【０１２３】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１２４】
上記の実施形態では、偏光分離素子が励起光ＢＬに対して偏光分離機能を持っていたが、必ずしもそれに限定されない。第１の実施形態においては、その偏光状態によらず励起光ＢＬを反射させる偏光分離素子を偏光分離素子５０Ａとして用いてもよい。また、第２の実施形態においては、その偏光状態によらず励起光ＢＬを透過させる偏光分離素子を偏光分離素子５０Ｂとして用いてもよい。
【０１２５】
また、上記の実施形態では、第２の反射素子として拡散反射素子３０を用いたが、必ずしもそれに限定されない。第２の反射素子として鏡面反射素子を用いてもよい。その場合、第１の半導体レーザー２１１と光変調装置４Ｂとの間の青色光ＢＬ’の光路中に、青色光ＢＬ’を拡散させる拡散素子を設ければよい。
【０１２６】
また、上記の実施形態では、偏光分離素子５０に入射するとき、励起光ＢＬの偏光方向と青色光ＢＬ’の偏光方向とが互いに直交する方向となる構成である。この構成を実現するための手段として、第１の半導体レーザー２１１の配置および第２の半導体レーザー２１２の配置を調整する手段を例示したが、これに限らない。第１の半導体レーザー２１１と偏光分離素子５０との間の光路中に位相差板を設けて、青色光ＢＬ’の偏光方向を調整してもよい。また、第２の半導体レーザー２１２と偏光分離素子５０との間の光路中に位相差板を設けて、励起光ＢＬの偏光方向を調整してもよい。
【０１２７】
本発明を適用した光源装置では、アレイ光源２１Ａ及びアレイ光源２１Ｂにおいて、第１の半導体レーザー２１１が配置される面と、第２の半導体レーザー２１２が配置される面とが互いに一致している構成となっているが、このような光源装置の構成に必ずしも限定されるものではない。
【０１２８】
本発明を適用した光源装置では、このような構成以外にも、例えば、第１の半導体レーザー２１１が配置される面と、第２の半導体レーザー２１２が配置される面とが互いに平行に離間した状態となる構成であってもよい。この場合も、第１の半導体レーザー２１１と第２の半導体レーザー２１２とから励起光ＢＬと青色光ＢＬ’とが射出されると同時に、これら励起光ＢＬと青色光ＢＬ’とをそれぞれ同一方向に向けて射出することができる。
【０１２９】
また、本発明を適用した光源装置では、第１の半導体レーザー２１１が配置される面と、第２の半導体レーザー２１２が配置される面とが互いに交差した状態となる構成であってもよい。この場合、第１の半導体レーザー２１１と第２の半導体レーザー２１２とから青色光ＢＬ’と励起光ＢＬとが互いに交差する方向に射出されるため、励起光ＢＬと青色光ＢＬ’との何れか一方又は両方の光路を変換する光路変換素子を用いる。これにより、光路変換素子に入射した励起光ＢＬと青色光ＢＬ’とを、偏光分離素子に入射させることができる。
【０１３０】
また、照明装置２０Ａ及び照明装置２０Ｂでは、図３に示すような拡散反射素子３０を用いた構成に必ずしも限定されるものではない。
照明装置２０Ａ及び照明装置２０Ｂでは、拡散反射素子３０として、例えば、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような拡散反射素子３０Ａ〜３０Ｄを用いた構成とすることも可能である。
【０１３１】
具体的に、図５（ａ）に示す拡散反射素子３０Ａは、基材４３の青色光ＢＬｃ’が入射する面に凹凸構造４３ａが設けられ、更に、この凹凸構造４３ａの面上を覆う反射膜４４が設けられた構成である。このような拡散反射素子３０Ａを用いた場合も、青色光ＢＬｃ’を拡散反射させながら、均一な照度分布を有する青色光ＢＬｃ’を得ることができる。
【０１３２】
一方、図５（ｂ）に示す拡散反射素子３０Ｂは、光反射特性を有する基材４５の青色光ＢＬｃ’が入射する面に凹凸構造４５ａが設けられた構成である。このような拡散反射素子３０Ｂを用いた場合も、青色光ＢＬｃ’を拡散反射させながら、均一な照度分布を有する青色光ＢＬｃ’を得ることができる。
【０１３３】
一方、図５（ｃ）に示す拡散反射素子３０Ｃは、光透過性を有する基材４６の青色光ＢＬｃ’が入射する面に凹凸構造４６ａが設けられ、更に、この基材４６の凹凸構造４６ａが設けられた面とは反対側の面に反射膜４７が設けられた構成である。このような拡散反射素子３０Ｃを用いた場合も、青色光ＢＬｃ’を拡散反射させながら、均一な照度分布を有する青色光ＢＬｃ’を得ることができる。
【０１３４】
一方、図５（ｄ）に示す拡散反射素子３０Ｄは、基材４８の青色光ＢＬｃ’が入射する面に拡散反射板３９が設けられた構成である。このような拡散反射素子３０Ｄを用いた場合も、青色光ＢＬｃ’を拡散反射させながら、均一な照度分布を有する青色光ＢＬｃ’を得ることができる。
【０１３５】
また、照明装置２０Ａ，２０Ｂでは、拡散反射素子３０を面内で回転駆動する又は振動させる構成としてもよい。これにより、スペックルノイズを低減させることができるだけでなく、照度分布の均一性を高めることができる。
【０１３６】
また、上記実施形態では、複数の第１の半導体レーザー２１１及び第２の半導体レーザー２１２を配列したアレイ光源２１Ａ，アレイ光源２１Ｂを例示したが、照明装置２０Ａ，照明装置２０Ｂが備える光源については、このような構成に限らず、１つの第１の半導体レーザー２１１と、１つの第２の半導体レーザー２１２とを備える構成でもよい。
【０１３７】
また、上記実施形態では、励起光用のレーザー光源にピーク波長が４４０ｎｍのレーザー光を射出する第２の半導体レーザー２１２を用い、青色光用のレーザー光源にピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光を射出する第１の半導体レーザー２１１を用いる場合を例示したが、励起光ＢＬ及び青色光ＢＬ’のピーク波長については、このような例に必ずしも限定されるものではない。
【０１３８】
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（画像）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。
【符号の説明】
【０１３９】
１…プロジェクター  ２…照明装置  ３…色分離光学系  ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ…光変調装置  ５…合成光学系  ６…投射光学系  ７ａ…第１のダイクロイックミラー  ７ｂ…第２のダイクロイックミラー  ８ａ…第１の全反射ミラー  ８ｂ…第２の全反射ミラー  ８ｃ…第３の全反射ミラー  ９ａ…第１のリレーレンズ  ９ｂ…第２のリレーレンズ  １０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…フィールドレンズ  ２０Ａ，２０Ｂ…照明装置  ２１Ａ，２１Ｂ…アレイ光源  ２１１…第１の半導体レーザー（第１の光源）  ２１２…第２の半導体レーザー（第２の光源）  ２２…コリメーター光学系  ２３…アフォーカル光学系  ２４…ホモジナイザー光学系  ２５Ａ，２５Ｂ…光学素子  ２６…第１のピックアップ光学系  ２７…蛍光発光素子  ２８…位相差板  ２９…第２のピックアップ光学系  ３０，３０Ａ〜３０Ｄ…拡散反射素子（第２の反射素子）  ３１…インテグレータ光学系  ３２…偏光変換素子  ３３…重畳光学系  ３４…蛍光体層  ３５…基板（基材）  ３６…固定部材  ３７…反射部（第１の反射素子）  ３７ａ…反射膜  ３８…ヒートシンク  ３９…拡散反射板  ４０…保持部材  ４１…保持枠  ４２…保護板  ５０Ａ，５０Ｂ…偏光分離素子  ＳＣＲ…スクリーン  ＷＬ…照明光  ＬＲ…赤色光  ＬＧ…緑色光  ＬＢ…青色光  ＢＬ…励起光（第１の光）  ＢＬ’…青色光（第２の光）  ＹＬ…蛍光光（第３の光）
【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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