(57)【要約】【課題】波長変換の際のエネルギー損失、エネルギー吸収による熱のこもりを極力少なくすることができる波長変換部材を提供する。【解決手段】本発明の波長変換部材５は、励起光Ｐ１の照射により励起光Ｐ１の波長域とは異なる波長域の光を発生する波長変換物質８と、励起光Ｐ１の入射側に設けられてかつ励起光Ｐ１を透過すると共に光の波長域の光のうち励起光の入射側から所定波長域の可視光を選択光Ｐ２として透過させ、しかも選択光以外の光を非選択光Ｐ３として反射させる透過領域を少なくとも一部に有する第１フィルタＦ１と、波長変換物質８を挟んで第１フィルタＦ１とは反対側に設けられてかつ少なくとも選択光Ｐ２を反射させると共に非選択光Ｐ３を透過させる反射領域を少なくとも一部に有する第２フィルタＦ２とを備えている。【選択図】  図１
2015121634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光の照射により励起光の波長域とは異なる波長域の光を発生する波長変換物質と、
前記励起光の入射側に設けられてかつ前記励起光を透過すると共に前記光の波長域の光のうち励起光の入射側から所定波長域の光を選択光として透過させ、しかも選択光以外の光を非選択光として反射させる透過領域を少なくとも一部に有する第１フィルタと、
前記波長変換物質を挟んで前記第１フィルタとは反対側に設けられてかつ少なくとも前記選択光を反射させると共に前記非選択光を透過させる反射領域を少なくとも一部に有する第２フィルタと、
を有することを特徴とする波長変換部材。
【請求項２】
請求項１に記載の波長変換部材と、前記波長変換部材の励起光の入射側に設けられて、前記励起光を透過させかつ前記波長変換部材からの選択光を反射させる光路分離部材とを備えている光学系。
【請求項３】
前記光路分離部材と前記波長変換部材との間に、前記励起光を集光して前記波長変換部材に照射すると共に、前記選択光を集光して前記光路分離部材に導く集光レンズが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
励起光を照射する励起光源と、
前記励起光の照射により励起光の波長域とは異なる波長域の蛍光を発生する波長変換物質と、前記励起光の入射側に設けられてかつ前記励起光を透過すると共に前記波長域の蛍光のうち励起光の入射側から所定波長域の蛍光を選択光として透過させ、しかも選択光以外の蛍光を非選択光として反射させる選択光透過領域を少なくとも一部に有する第１フィルタと、前記波長変換物質を挟んで前記第１フィルタとは反対側に設けられてかつ少なくとも前記選択光を反射させると共に前記非選択光を透過させる選択光反射領域を少なくとも一部に有する第２フィルタとからなる波長変換部材と、
前記励起光源と前記波長変換部材との間に設けられて前記励起光を前記波長変換部材に向けて透過させかつ前記波長変換部材からの選択光を反射させる光路分離部材と、
前記光路分離部材と前記波長変換部材との間に設けられて、前記励起光を集光して前記波長変換部材に照射すると共に、前記選択光を集光して前記光路分離部材に導く集光レンズとを有することを特徴とする光源装置。
【請求項５】
前記波長変換部材が回転駆動され、前記第１フィルタと前記第２フィルタとは回転方向に複数個の扇形状領域に分割され、第１フィルタの扇形状領域の少なくとも一つが前記選択光透過領域とされ、前記第２フィルタの前記選択光透過領域に対向する領域が前記選択光反射領域とされてい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】
前記選択光反射領域が前記励起光を反射する光学特性を有することを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記励起光源が紫外波長域の励起光を発生する光源であり、前記波長変換物質には紫外波長域の励起光により黄色成分の蛍光を発生する蛍光領域と青色成分の蛍光を発生する蛍光領域とが設けられ、前記第１フィルタは、励起光を透過すると共に赤色の波長域の蛍光を透過させる選択光透過領域と、励起光を透過すると共に緑色の波長域の蛍光を透過させる選択光透過領域と、励起光を透過すると共に青色の波長域の蛍光を透過させる選択光透過領域とを有し、前記第２フィルタは励起光を反射すると共に赤色の波長域の蛍光を反射しかつ緑色の波長域の蛍光を透過する選択光反射領域と、励起光を反射すると共に緑色の波長域の蛍光を反射しかつ赤色の波長域の蛍光を透過する選択光反射領域と、励起光を反射すると共に青色の波長域の蛍光を反射する選択光反射領域とを有する請求項５に記載の光源装置。
【請求項８】
励起光源が直線偏光の青色光を発生する青色光源であり、波長変換物質に青色波長域の励起光により黄色成分の蛍光を発生する蛍光領域と蛍光材料非設置領域とが設けられ、
前記第１フィルタは励起光を透過すると共に赤色の波長域の蛍光を透過させる選択光透過領域と、励起光を透過すると共に緑色の波長域の波長域の蛍光を透過させる選択光透過領域とを少なくとも有し、
前記第２フィルタは励起光を透過すると共に赤色の波長域の蛍光を反射する選択光反射領域と、励起光を透過すると共に緑色の波長域の蛍光を透過させる選択光透過領域とを少なくとも有し、
前記光路分離部材と前記波長変換部材との間には直線偏光の青色光を円偏光の青色光に変換しかつ円偏光の青色光を直線偏光の青色光に変換する波長板が設けられ、
前記光路分離部材は直線偏光の青色光を透過しかつこの直線偏光の偏光方向とは９０度異なる直線偏光の青色光を反射する光学特性を有し、前記第１フィルタと前記第２フィルタとの少なくとも一方には、前記青色光を反射して前記光路分離部材に導く反射領域を有していることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項９】
前記励起光源が紫外波長域の励起光を発生する光源であり、該励起光源とは別に青色光を発生する青色光源が設けられ、前記青色光源のオフの時に前記励起光源をオンさせて前記波長変換部材により前記青色光以外の赤色光と緑色光とを少なくとも選択光として時分割して取り出し、前記励起光源のオフの時に前記青色光源をオンさせて前記青色光を時分割して取り出すことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記波長変換部材に黄色成分の蛍光を取り出す扇形状領域が形成されてい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】
前記励起光源が青色光を発生する青色光源であり、前記励起光源と前記光路分離部材との間に、透過領域と反射領域とを有する光路分岐部材が設けられ、前記透過領域と前記反射領域とのいずれか一方が前記青色光源の照射光路に位置するときに前記青色光を励起光として前記波長変換部材に導くことにより緑色光と前記赤色光とを選択光として時分割して取り出し、前記透過領域と前記反射領域とのいずれか他方が前記青色光源の照射光路に位置するときに前記青色光を時分割して取り出すことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記波長変換部材の第１フィルタと第２フィルタとがサファイアにより形成された透明基板を有することを特徴とする請求項４ないし請求項１１のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１３】
請求項１ないしは請求項１２のいずれか１項に記載の波長変換部材を有する投影装置。
【請求項１４】
前記波長変換部材の第２フィルタの側に冷却風路が形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換部材及びこの波長変換部材を有する光学系及びこの波長変換部材を有する光源装置及びこの光源装置を有する投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面のディスプレイ装置が急速に普及し、会議、プレゼンテーション、研修等で一般的に使用されている。
そのディスプレイ装置には、液晶テレビジョン、プラズマテレビジョン等の各種のものがある。
【０００３】
ユーザは、場所の広さ、参加人数等によって適当なディスプレイ装置を選択して用いている。なかでも、スクリーン等の投影面に画像を拡大して投影可能な投影装置（「プロジェクタ」ともいう）は、比較的安価でかつ可搬性に優れている。
この種の投影装置は、安価、小型、軽量かつ持ち運びやすいため、大画面ディスプレイ装置として広く普及している。
【０００４】
近時、益々、コミュニケーションの必要な場面、状況が増えている。例えば、オフィスにおいては、小会議室、パーテイション等で仕切られた打合せスペースが数多く設けられ、プロジェクタを使った会議、打合せ等が頻繁に行われている。
【０００５】
また、例えば、急な要望により、通路等の空きスペースを利用して、道路脇の壁等にプロジェクタで情報を投影して打合せを行うというシーンも見かけられる。
【０００６】
従来、この種のプロジェクタでは、例えば、超高圧水銀ランプ等の高輝度の放電ランプを光源装置とするものが主流である。
近年、光源装置として赤色、緑色、青色の光を発生する発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ等の固体発光素子を用いるプロジェクタが開発され、多くの提案がなされている。
【０００７】
また、青色レーザダイオード（ＬＤ）のレーザ光を励起光及びカラー光として用いて、この励起光を波長変換物質としての蛍光体に照射し、緑色、赤色の蛍光を発生させて、カラー３原色を生成する光源装置を搭載したプロジェクタも開発されつつある。
【０００８】
更に、この種の光源装置を有するプロジェクタには、波長変換部材として、例えば、透明基板に複数のセグメント領域を設け、透明基盤のセグメント領域に励起光の照射により異なる色の蛍光を発生する蛍光体を設けた構成のものも提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１には、照明光源装置を冷却する構造も記載されている。
【０００９】
また、この種の光源装置を有するプロジェクタには、励起光を出射する光源と、波長変換部材としての透過型回転体とを備え、透過型回転体が励起光に応じて蛍光を発生する蛍光体と、励起光を透過して蛍光を反射する第１反射体と、励起光を少なくとも反射する第２反射体とを有するものも知られている（特許文献２参照）。
【００１０】
その蛍光体は、光源から見て第１反射体よりも遠い側でかつ第２反射体よりも近い側に設けられている。第１反射体を透過する励起光と第２反射体で反射された励起光とがその蛍光体に導かれ、励起光の利用効率が高められる。
【００１１】
この特許文献２には、第２反射体に励起光と蛍光とを反射する光学特性を持たせ、第１反射体に蛍光と励起光とを透過させる光学特性を持たせる構成も開示されている。
【００１２】
この光源装置を有するプロジェクタ装置の変更例（特許文献２の図１２、図１３参照）によれば、励起光の入射側と同じ側から蛍光を取り出すことにより、光学要素の共用化を図ることができ、光源装置、ひいては、プロジェクタの小型化を図ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、励起光の利用効率を高め、波長変換部材に励起光を照射して波長変換により投影に用いる光を生成することにすると、波長変換の際のエネルギー損失、エネルギー吸収により、波長変換部材に熱がこもり易くなる。その結果、励起光による蛍光への波長変換効率等の光学特性が劣化する。
【００１４】
本発明は、励起光の入射側と同じ側から投影に用いる光を取り出す構成とした場合に、波長変換の際のエネルギー損失、エネルギー吸収による熱のこもりを極力少なくすることのできる波長変換部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る波長変換部材は、励起光の照射により励起光の波長域とは異なる波長域の光を発生する波長変換物質と、
前記励起光の入射側に設けられてかつ前記励起光を透過すると共に前記光の波長域の光のうち励起光の入射側から所定波長域の光を選択光として透過させ、しかも選択光以外の光を非選択光として反射させる透過領域を少なくとも一部に有する第１フィルタと、
前記波長変換物質を挟んで前記第１フィルタとは反対側に設けられてかつ少なくとも前記選択光を反射させると共に前記非選択光を透過させる反射領域を少なくとも一部に有する第２フィルタと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、波長変換の際のエネルギー損失、エネルギー吸収による熱のこもりを極力少なくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の実施例１に係る光源装置の光学系を示す概略図である。
【図２】図２は本発明の実施例２に係る光源装置の説明図であって、図２（ａ）はその光源装置の光学系を示す概略図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す第１フィルタのダイクロイックミラー膜のセグメント領域を示す説明図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）に示す第２フィルタのダイクロイックミラー膜のセグメント領域を示す説明図であり、図２（ｄ）は図２（ａ）に示す波長変換物質の説明図である。
【図３】図３は本発明の実施例２の光源装置の作用を説明するための説明図であって、選択光として緑色光を取り出す状態を説明するための図である。
【図４】図４は本発明の実施例２の光源装置の作用を説明するための説明図であって、選択光として青色光を取り出す状態を説明するための図である。
【図５】図５は本発明の実施例３に係る光源装置の説明図であって、図５（ａ）はその光源装置の光学系を示す概略図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す第１フィルタのダイクロイックミラー膜のセグメント領域を示す説明図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）に示す第２フィルタのダイクロイックミラー膜のセグメント領域を示す説明図であり、図５（ｄ）は図５（ａ）に示す波長変換物質の説明図である。
【図６】図６は本発明の実施例３の光源装置の作用を説明するための説明図であって、選択光として緑色光を取り出す状態を説明するための図である。
【図７】図７は本発明の実施例３の光源装置の作用を説明するための説明図であって、選択光として青色光を取り出す状態を説明するための図である。
【図８】図８は図５（ａ）〜図７（ａ）に示す光路分離部材の光学特性を示す説明図であって、Ｐ偏光の反射率特性を示す図である。
【図９】図９は図５（ａ）〜図７（ａ）に示す光路分離部材の光学特性を示す説明図であって、Ｓ偏光の反射率特性を示す図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例４に係る光源装置の光学系を示す概略図である。
【図１１】図１１は本発明の実施例４に係る波長変換部材の説明図であって、図１１（ａ）は図１０に示す第１フィルタのダイクロイックミラー膜のセグメント領域の説明図であり、図１１（ｂ）は図１０に示す第２フィルタのダイクロイックミラー膜のセグメント領域の説明図であり、図１１（ｃ）は図１０に示す波長変換部材の説明図である。
【図１２】図１２は本発明の実施例５に係る光源装置の説明図であって、図１２（ａ）はその光源装置の光学系を示す概略図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す光路分岐板の一例を示す平面図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例５に係る波長変換部材の説明図であって、図１３（ａ）は図１２（ａ）に示す第１フィルタのダイクロイックミラー膜のセグメント領域の説明図であり、図１３（ｂ）は図１２（ａ）に示す第２フィルタのセグメント領域の説明図であり、図１３（ｃ）は図１２（ａ）に示す波長変換物質の説明図である。
【図１４】図１４は実施例５の光源装置を有する投影装置の説明図である。
【図１５】図１５は実施例２の光源装置を有する投影装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１に係る光源装置１の概略図である。
この図１において、１は光源装置、ＬＤ１は励起光源としてのレーザダイオード、２はカップリングレンズ、３は光路分離部材、４は集光素子としての集光レンズ、５は波長変換部材である。
【００１９】
レーザダイオードＬＤ１は、波長λ１の励起光としてのレーザ光Ｐ１を射出し、カップリングレンズ２はこのレーザ光Ｐ１を集光して平行光束Ｐ１”に変換する。光路分離部材３は、レーザダイオードＬＤ１の照射光路に設けられている。この光路分離部材３は平行光束Ｐ１”を透過し、後述する所定波長域の可視光を選択光として反射する役割を有する。
【００２０】
集光レンズ４は、その光路分離部材３を透過した平行光束を集光して波長変換部材５に導くと共に、波長変換部材５からの選択光を集光して光路分離部材３に導く役割を果たす。
【００２１】
波長変換部材５は、互いに対向する一対の第１フィルタＦ１、第２フィルタＦ２を有する。この第１フィルタＦ１、第２フィルタＦ２は透明基板６、７と後述するダイクロイックミラー膜とから構成されている。
【００２２】
その透明基板６、７には、プラスチックス製材料、ガラス材料を用いることができるが、熱伝導率の高い材料を用いることが、熱のこもりによる励起光から蛍光への波長変換効率の低下等の光学特性の劣化を防止する観点から望ましい。
【００２３】
下記の表１は、通常のガラスの熱伝導率を「１」として、水晶（ＳｉＯ２）、サファイア、ダイアモンド（Ｃ）の熱伝導率を示すものである。
【表１】
2015121634.tif 000003
【００２４】
透明基板６、７に水晶やサファイアを用いれば、通常のガラスの熱伝導率に較べて、数倍、数十倍の熱伝導率を持たせることができるので、熱の放散の観点から望ましい。
特に、サファイアは人工的に製造する技術が確立されていて入手も容易であるので、透明基板６、７にサファイアを用いるのが望ましい。
【００２５】
その透明基板６、７の間には、波長変換物質８が設けられている。言い換えると、第２フィルタＦ２は波長変換物質８を挟んで第１フィルタＦ１とは反対側に位置している。その波長変換物質８には、レーザ光Ｐ１の照射によりレーザ光Ｐ１の波長域とは異なる波長域の蛍光（可視光）を発生する蛍光材料が用いられている。
【００２６】
その蛍光材料には、例えば、黄色の波長域の蛍光を発生するもの、緑色の波長域の蛍光を発生するもの、赤色の波長域の蛍光を発生するものを用いることができる。ここでは、黄色の波長域の蛍光が用いられているものとして説明する。
【００２７】
その第１フィルタＦ１は、レーザ光Ｐ１を透過させる光学特性を有する。第１フィルタＦ１の透明基板６には波長変換物質８に臨む側の面、すなわち、レーザ光Ｐ１の入射側とは反対側の面にダイクロイックミラー膜ＤＭ１が形成されている。なお、レーザ光Ｐ１が入射する透明基板６の入射側の面にダイクロイックミラー膜ＤＭ１を形成しても良い。
【００２８】
透明基板７には波長変換物質８に臨む側の面にダイクロイックミラー膜ＤＭ２が形成されている。なお、透明基板７の波長変換物質８に臨む側の面とは反対側の面に、ダイクロイックミラー膜ＤＭ２を形成しても良い。
【００２９】
その波長変換物質８は、ダイクロイックミラー膜ＤＭ１を介して透明基板６に密着されると共に、ダイクロイックミラー膜ＤＭ２を介して透明基板７に密着されたサンドイッチ構造とされている。
【００３０】
この実施例１では、波長変換物質８は、透明基板６、７の両方に密着する構造とされているが、透明基板６、７のいずれか一方に密着する構造であっても良い。
【００３１】
波長変換物質８をいずれか一方の透明基板６、７に密着する構成とすれば、以下の効果がある。
レーザ光Ｐ１の光エネルギーのうち波長変換に利用されなかった光エネルギーは熱となる。しかしながら、波長変換物質８を少なくとも一方の透明基板６、７に密着させる構成とすると、透明基板６、７を介して熱を効率良く放散させることができ、熱が波長変換部材５にこもるのを防止できる。その結果、熱に起因する波長変換効率等の光学特性の低下を抑制できる。
また、波長変換部材５の熱膨張等に起因する第１フィルタＦ１、第２フィルタＦ２の損傷、劣化等の低減を図ることができる。
【００３２】
レーザダイオードＬＤ１には、紫外波長域のもの（青色波長領域よりも短波長領域の側のもの）を用いることができる。ここでは、紫外波長域のレーザ光Ｐ１を発生するものとして説明する。
【００３３】
ダイクロイックミラー膜ＤＭ１は、励起光（紫外光）Ｐ１を透過すると共に後述する投影装置の投影に用いる選択光Ｐ２を透過させ、選択光以外の光を非選択光Ｐ３として反射させる光学特性を有する。
ダイクロイックミラー膜ＤＭ２は、励起光（紫外光）Ｐ１を反射すると共に選択光Ｐ２を反射させ、非選択光Ｐ３を透過させる光学特性を有する。
【００３４】
次に、この波長変換部材５の作用を説明する。
波長変換物質８は、ダイクロイックミラー膜ＤＭ１を透過したレーザ光Ｐ１及びダイクロイックミラー膜ＤＭ２において反射されたレーザ光Ｐ１により励起される。これによって、可視光としての黄色成分の蛍光（緑色波長領域の蛍光から赤色波長領域の蛍光）が発生する。
【００３５】
波長変換物質８は、レーザ光Ｐ１の照射により黄色成分の蛍光を全方向に放射する。その一部はダイクロイックミラー膜ＤＭ１に直接向かい、その一部はダイクロイックミラー膜ＤＭ２に向かい、残りは吸収される。
【００３６】
ダイクロイックミラー膜ＤＭ１は、例えば、波長変換物質８の蛍光材料により発生した黄色の波長帯域の蛍光のうち選択光Ｐ２として用いる緑色の波長帯域の蛍光を透過させると共に、レーザ光Ｐ１を透過する。
【００３７】
ダイクロイックミラー膜ＤＭ１に向かったレーザ光Ｐ１と選択光Ｐ２とは、このダイクロイックミラー膜ＤＭ１、透明基板６を通過して集光レンズ４に導かれ、この集光レンズ４により集光されて平行光束とされる。
【００３８】
その平行光束とされたレーザ光Ｐ１は、光路分離部材３に導かれ、これを通過して放散される。その平行光束とされた選択光Ｐ２は、光路分離部材３に導かれ、これにより反射されて、図示を略す照明光学系に導かれる。
【００３９】
ダイクロイックミラー膜ＤＭ２に向かったレーザ光Ｐ１はこのダイクロイックミラー膜ＤＭ２により反射されて、再び、波長変換物質８に導かれ、この波長変換物質８を励起する。
このように、レーザ光Ｐ１の入射と反射とを利用して波長変換物質８を励起できるので、蛍光の発生効率を高めることができる。
【００４０】
ダイクロイックミラー膜ＤＭ２に向かった選択光Ｐ２は、このダイクロイックミラー膜ＤＭ２により反射されて、ダイクロイックミラー膜ＤＭ１、透明基板６に向かい、これを通過して波長変換部材５の外部に存在する集光レンズ４に導かれる。
【００４１】
このように、ダイクロイックミラー膜ＤＭ２に向かう方向の選択光Ｐ２も利用できるので、レーザ光Ｐ１により励起された選択光Ｐ２の利用効率も高めることができる。
【００４２】
ダイクロイックミラー膜ＤＭ２に向かった非選択光Ｐ３は、このダイクロイックミラー膜ＤＭ２、透明基板７を透過して外部に向かって放散される。同様に、ダイクロイックミラー膜ＤＭ１に向かった非選択光Ｐ３は、このダイクロイックミラー膜ＤＭ１により反射され、ダイクロイックミラー膜ＤＭ２、透明基板７を透過して外部に向かって放散される。
【００４３】
このように、非選択光Ｐ３は、波長変換部材５の内部に閉じ込められることなく、ダイクロイックミラー膜ＤＭ２、透明基板７を通過して波長変換部材５の外部に放散される。従って、その分、熱が波長変換部材５の内部にこもることが軽減され、波長変換部材５の熱に起因する光学特性の劣化、例えば、蛍光変換効率等の劣化を防止できる。
【００４４】
この実施例１によれば、ダイクロイックミラー膜ＤＭ１により黄色の波長域の蛍光をトリミングして選択光Ｐ２として緑色波長の蛍光を取り出すことができる。
【００４５】
また、ダイクロイックミラー膜ＤＭ１により赤色波長域の蛍光を取り出す構成とすると、黄色の波長領域の蛍光をトリミングして選択光Ｐ２として赤色波長の蛍光を取り出すことができる。
【００４６】
更に、この波長変換部材５によれば、励起光の入射側から選択光Ｐ２を取り出すので、透明基板７の側に選択光を取り出すための光学要素を配置する必要がなくなる。このため、光学系のコンパクト化、小型化を図ることができる。
言い換えると、励起光の入射側と同じ側から光を取り出す構成とすることにより、この波長変換部材５を用いて、小型軽量の光源装置、この光源装置を有する投影装置を製作することにした場合に、波長変換の際のエネルギー損失、エネルギー吸収による熱のこもりを極力少なくできる。
【００４７】
また、透明基板７の側の空きスペースを利用して、透明基板７の側に破線で示すように冷却通路を設け、送風する構成とすれば、透明基板７を直接又は間接に冷却できる。その結果、波長変換部材５の冷却効率が高められ、波長変換部材５に蓄積された熱を効率良く排出できるので、励起光による蛍光への波長変換効率の低下等をより一層防止できる。
【００４８】
また、この実施例１によれば、光路分離部材３と波長変換部材５との間に、レーザ光Ｐ１を集光して波長変換部材５に照射すると共に、選択光Ｐ２を集光して光路分離部材３に導く集光レンズ４を設けたので、レーザ光Ｐ１、選択光Ｐ２の利用効率も向上させることができる。
【００４９】
（実施例２）
図２〜図４は本発明の実施例２に係る光源装置１の概略図である。
この実施例２では、図２（ａ）〜図４（ａ）に示す光源装置１の励起光源には、複数個のレーザダイオードＬＤ１ａ〜ＬＤ１ｃが用いられる。
【００５０】
このレーザダイオードＬＤ１ａ〜ＬＤ１ｃにそれぞれ対応してカップリングレンズ２ａ〜２ｃが設けられている。このカップリングレンズ２ａないし２ｃはレーザ光Ｐ１を平行光束Ｐ１”に変換する役割を有する。
【００５１】
レーザ光Ｐ１の進行方向前方には、集光レンズ４’が設けられている。この集光レンズ４’は平行光束Ｐ１”を一点に収束させる機能を有する。
光路分離部材３と集光レンズ４’との間には、コリメートレンズ４”が設けられている。このコリメートレンズ４”は、一点に収束されたレーザ光Ｐ１を再度平行光束に変換する役割を有する。
【００５２】
波長変換部材５は、駆動モータ１０の回転軸に取り付けられた円盤状の第２フィルタＦ２と、円盤状の第１フィルタＦ１と、環状の波長変換物質８とから構成されている。この波長変換部材５は駆動モータ１０により回転駆動される。
【００５３】
ここでは、透明基板６に形成されたダイクロイックミラー膜ＤＭ１は、図２（ｂ）〜図４（ｂ）に示すように、回転軸を中心として回転方向に３個の同一扇形状のセグメント領域（複数個の扇形状領域）ＤＭ１１、ＤＭ１２、ＤＭ１３に分割されている。
【００５４】
同様に、透明基板７に形成されたダイクロイックミラー膜ＤＭ２も、図２（ｃ）〜図４（ｃ）に示すように、回転軸を中心として３個の同一扇形状のセグメント領域（複数個の扇形状領域）ＤＭ２１、ＤＭ２２、ＤＭ２３に分割されている。
環状の波長変換物質８は、図２（ｄ）〜図４（ｄ）に示すように、扇形状の蛍光領域８ａ、８ｂから構成されている。
【００５５】
その図２（ｂ）〜図４（ｂ）において、符号ｒ１はセグメント領域ＤＭ１１とセグメント領域ＤＭ１２との境界線、符号ｒ２はセグメント領域ＤＭ１２とセグメント領域ＤＭ１３との境界線、符号ｒ３はセグメント領域ＤＭ１３とセグメント領域ＤＭ１１との境界線を示している。
【００５６】
また、図２（ｃ）〜図４（ｃ）において、符号ｒ１’はセグメント領域ＤＭ２１とセグメント領域ＤＭ２２との境界線、符号ｒ２’はセグメント領域ＤＭ２２とセグメント領域ＤＭ２３との境界線、符号ｒ３’はセグメント領域ＤＭ２３とセグメント領域ＤＭ２１との境界線を示している。
【００５７】
また、その図２（ｄ）〜図４（ｄ）において、符号ｒ２”、ｒ３”は蛍光領域８ａ、８ｂの境界線を示している。
セグメント領域ＤＭ１１、ＤＭ１２、ＤＭ１３は、セグメント領域ＤＭ２１、ＤＭ２２、ＤＭ２３にそれぞれ対応するようにして境界線ｒ１〜ｒ３、ｒ１’〜ｒ３’がそれぞれ合致されている。
【００５８】
蛍光領域８ａ、８ｂは境界線ｒ２”が境界線ｒ２、ｒ２’に一致し、境界線ｒ３”が境界線ｒ３、ｒ３’に合致するようにして、第１フィルタＦ１、第２フィルタＦ２の間に配置されている。
【００５９】
この実施例２では、セグメント領域ＤＭ１１、ＤＭ１２、ＤＭ１３（ＤＭ２１、ＤＭ２２、ＤＭ２３）の円弧角度は１２０度である。また、蛍光領域８ａの円弧角度は２４０度、蛍光領域８ｂの円弧角度は１２０度である。
【００６０】
光路分離部材３、集光レンズ４は実施例１と同様の光学特性を有する。セグメント領域ＤＭ１１は、レーザ光Ｐ１と選択光Ｐ２としての赤色光とを透過し、非選択光Ｐ３として赤色光以外の蛍光を反射する光学特性を有する選択光透過領域とされている。
【００６１】
セグメント領域ＤＭ１２は、レーザ光Ｐ１と選択光Ｐ２としての緑色光とを透過し、非選択光Ｐ３として緑色光以外の蛍光を反射する光学特性を有する選択光透過領域とされている。セグメント領域ＤＭ１３は、レーザ光Ｐ１と青色光とを透過し、青色光以外の蛍光を反射する光学特性を有する選択光透過領域とされている。
【００６２】
セグメント領域ＤＭ２１は、セグメント領域ＤＭ１１に対向して、レーザ光Ｐ１と選択光Ｐ２としての赤色光とを反射し、非選択光Ｐ３として赤色光以外の蛍光を透過させる光学特性を有する選択光反射領域とされている。
【００６３】
セグメント領域ＤＭ２２は、セグメント領域ＤＭ１２に対向して、レーザ光Ｐ１と選択光Ｐ２としての緑色光とを反射し、非選択光Ｐ３として緑色光以外の蛍光を透過させる光学特性を有する選択光反射領域とされている。
【００６４】
セグメント領域ＤＭ２３は、セグメント領域ＤＭ１３に対向して、レーザ光Ｐ１と選択光Ｐ２としての青色光とを反射し、非選択光Ｐ３として青色光以外の蛍光を透過させる光学特性を有する選択光反射領域とされている。
【００６５】
蛍光領域８ａは、レーザ光Ｐ１の照射により黄色成分の波長領域の蛍光を発生する蛍光特性を有し、蛍光領域８ｂはレーザ光Ｐ１の照射により青色成分の波長領域の蛍光を発生する蛍光特性を有する。
【００６６】
図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、セグメント領域ＤＭ１１、ＤＭ２１、蛍光領域８ａにレーザ光Ｐ１が当たると、このレーザ光Ｐ１により黄色成分の蛍光が生成される。
【００６７】
セグメント領域ＤＭ１１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光は、セグメント領域ＤＭ１１を透過し、集光レンズ４により集光され、光路分離部材３により反射されて図示を略す照明光学系に選択光Ｐ２として導かれる。レーザ光Ｐ１は実施例１と同様に光路分離部材３を透過して放散される。
【００６８】
セグメント領域ＤＭ１１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光以外の蛍光は、非選択光Ｐ３としてセグメント領域ＤＭ１１によりセグメント領域ＤＭ２１に向けて反射され、このセグメント領域ＤＭ２１を透過して放散される。
【００６９】
セグメント領域ＤＭ２１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光は、このセグメント領域ＤＭ２１により選択光Ｐ２としてセグメント領域ＤＭ１１に向けて反射され、このセグメント領域ＤＭ１１を透過し、同様に図示を略す照明光学系に導かれる。
【００７０】
セグメント領域ＤＭ２１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光以外の蛍光（緑色の蛍光）は、非選択光Ｐ３としてセグメント領域ＤＭ２１を透過して放散される。
【００７１】
図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、セグメント領域ＤＭ１２、ＤＭ２２、蛍光領域８ａにレーザ光Ｐ１が当たると、同様にして、緑色光が選択光Ｐ２として図示を略す照明光学系に導かれ、緑色光以外の蛍光（赤色の蛍光）が非選択光Ｐ３としてセグメント領域ＤＭ２２を通して放散される。
【００７２】
図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、セグメント領域ＤＭ１３、ＤＭ２３、蛍光領域８ｂにレーザ光Ｐ１が当たると、蛍光領域８ｂにより青色光が選択光Ｐ２として生成される。セグメント領域ＤＭ１３に向かう青色光はそのままセグメント領域ＤＭ１３を通過して、同様に、図示を略す光学系に選択光Ｐ２として導かれる。
【００７３】
セグメント領域ＤＭ２３に向かう青色光はこのセグメント領域ＤＭ２３により反射され、セグメント領域ＤＭ１３を通過して図示を略す照明光学系に選択光Ｐ２として導かれる。
【００７４】
この実施例２では、蛍光領域８ｂには、青色成分の蛍光を発生する蛍光材料が用いられているので、セグメント領域ＤＭ２３に、青色光とレーザ光Ｐ１とを反射させる光学特性を与えさえすれば良く、その分セグメント領域ＤＭ２３の光学設計が容易となる。
【００７５】
蛍光領域８ａには、黄色成分の蛍光を発生する蛍光材料が用いられているが、青色成分の蛍光を発生する蛍光材料が含まれていない場合には、セグメント領域ＤＭ２１、ＤＭ２２には、青色成分の蛍光を非選択光Ｐ３として透過させる光学特性を与える必要はなく、セグメント領域ＤＭ２１、ＤＭ２２の光学設計がその分容易となる。
【００７６】
この実施例２によれば、単一波長のレーザダイオード（励起光源）ＬＤ１を用いて、波長変換部材５を駆動モータ１０の回転軸を中心にして、例えば、等速回転させることにより、赤色、緑色、青色のカラー光を時分割的に生成することができる。
【００７７】
（実施例３）
この実施例３では、図５（ａ）〜図７（ａ）に示すように、実施例２と同様に、駆動モータ１０の回転軸に取り付けられた円盤状の第２フィルタＦ２と、円盤状の第１フィルタＦ１と、環状の波長変換物質８とから構成されている。
【００７８】
波長変換物質８は、扇形状の黄色成分の蛍光を発生する蛍光領域８ａのみから構成されている。セグメント領域ＤＭ１３とセグメント領域ＤＭ２３との間は蛍光材料非設置領域８ｃとされている。第１フィルタＦ１、第２フィルタＦ２の構成は、実施例２と同様であるので、実施例２と同一の構成要素に同一符号を付して説明する。
【００７９】
この実施例３では、励起光源として、青色のレーザ光Ｐ１’を励起光として発生するレーザダイオード（青色光源）ＬＤ２とカップリングレンズ２’が用いられている。光路分離部材３はビームスプリッタとして機能する。この光路分離部材３には、図８、図９に示す反射率特性を有している。
【００８０】
その図８は、光路分離部材３のＰ偏光の反射率特性を有し、青色波長帯域（４４５ｎｍ〜４９５ｎｍ）の光は略全透過し、緑色波長帯域（４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）、黄色波長帯域（５７０ｎｍ〜７５０ｎｍ）、赤色波長帯域（６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の光を全反射する反射率特性を有する。
【００８１】
その図９は、光路分離部材３のＳ偏光の反射率特性を有し、青色波長帯域（４４５ｎｍ〜４９５ｎｍ）の光から赤色波長帯域（６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）までの光を全反射する反射率特性を有する。そのＳ偏光はＰ偏光の偏光方向に対して、偏光方向が９０度異なっている。
【００８２】
その光路分離部材３と集光レンズ４との間には、１/４λ波長板１１が配置されている。この１/４λ波長板１１は、直線偏光の光を円偏光の光に変換し、円偏光の光を直線偏光の光に変換する光学特性を有する。
【００８３】
励起光（青色光）Ｐ１’は、光路分離部材３を通過して１/４λ波長板１１に導かれ、円偏光のレーザ光Ｐ１’に変換され、集光レンズ４に集光されて波長変換部材５に照射される。
【００８４】
セグメント領域ＤＭ１１は、この実施例３では、赤色光を選択光Ｐ２として透過すると共にレーザ光Ｐ１’を透過しかつ非選択光Ｐ３として緑色光を反射する光学特性を有する。
【００８５】
セグメント領域ＤＭ１２は、緑色光を選択光Ｐ２として透過すると共にレーザ光Ｐ１’を透過しかつ非選択光Ｐ３として赤色光を反射する光学特性を有する。
セグメント領域ＤＭ１３は少なくともレーザ光Ｐ１’を透過する光学特性を有する。
【００８６】
セグメント領域ＤＭ２１は、赤色光を選択光Ｐ２として反射させかつ緑色の波長域の蛍光を非選択光Ｐ３として透過させると共に、励起光（青色光）Ｐ１’を透過させる光学特性を有する。
【００８７】
セグメント領域ＤＭ２２は、緑色の蛍光を選択光Ｐ２として反射させかつ赤色の波長域の蛍光を非選択光Ｐ３として透過させると共に、レーザ光Ｐ１’を透過させる光学特性を有する。セグメント領域ＤＭ２３は、レーザ光Ｐ１’を少なくとも反射する光学特性を有する。
【００８８】
この実施例３によれば、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、波長変換部材５のセグメント領域ＤＭ１１、ＤＭ２１、蛍光領域８ａにレーザ光Ｐ１’が当たると、このレーザ光Ｐ１’により黄色成分の蛍光が生成される。
【００８９】
セグメント領域ＤＭ１１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光は、実施例２と同様に、このセグメント領域ＤＭ１１を透過し、集光レンズ４により集光され、１/４λ波長板１１を透過した後、光路分離部材３により反射されて図示を略す照明光学系に選択光Ｐ２として導かれる。
【００９０】
セグメント領域ＤＭ１１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光以外の蛍光は非選択光Ｐ３としてセグメント領域ＤＭ１１によりセグメント領域ＤＭ２１に向けて反射され、このセグメント領域ＤＭ２１を透過して放散される。励起光（青色光）Ｐ１’もセグメント領域ＤＭ２１を透過して放散される。
【００９１】
セグメント領域ＤＭ２１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光はこのセグメント領域ＤＭ２１により選択光Ｐ２としてセグメント領域ＤＭ１１に向けて反射され、このセグメント領域ＤＭ１１を透過し、同様に図示を略す照明光学系に導かれる。
【００９２】
セグメント領域ＤＭ２１に向かう黄色成分の蛍光のうち赤色光以外の蛍光（緑色光）は非選択光Ｐ３としてセグメント領域ＤＭ２１を透過して同様に放散される。
【００９３】
図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、セグメント領域ＤＭ１２、ＤＭ２２、蛍光領域８ａにレーザ光Ｐ１’が当たると、同様にして、緑色光が選択光Ｐ２として図示を略す照明光学系に導かれ、緑色光以外の蛍光（赤色光）が非選択光Ｐ３としてセグメント領域ＤＭ２２を通して放散される。励起光（青色光）Ｐ１’もセグメント領域ＤＭ２２を通して放散される。
【００９４】
図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、セグメント領域ＤＭ１３、ＤＭ２３、にレーザ光Ｐ１’が当たると、セグメント領域ＤＭ２３により励起光（青色光）Ｐ１’が反射され、セグメント領域ＤＭ１３を通過して、集光レンズ４に導かれる。
【００９５】
その集光レンズ４により集光された円偏光の励起光（青色光）Ｐ１’は、１/４λ波長板１１によりＳ偏光に変換されて、光路分離部材３に導かれる。そのＳ偏光のレーザ光（青色光）Ｐ１’はこの光路分離部材３により反射されて、図示を略す照明光学系に導かれる。
【００９６】
このように、この実施例３によれば、実施例２と同様に、単一波長のレーザダイオード（励起光源）ＬＤ２を用いて、波長変換部材５を駆動モータ１０の回転軸を中心にして、例えば、等速回転させることにより、赤色、緑色、青色のカラー光を時分割的に生成することができる。
【００９７】
また、この実施例３によれば、励起光源に青色光を発生する青色光源を用いているので、カラー投影画像を形成する際に、純度の高い青色を生成することができる。
【００９８】
（変形例１）
この実施例３では、直線偏光のレーザ光を発生するレーザダイオードＬＤ２を励起光源として用いている。しかし、青色光を発生するＬＥＤ等であって偏光方向が不揃いのＬＥＤ等を用いる場合には、図示を略す１/２λ波長板と偏光ビームスプリッタとを適宜組み合わせて、偏光方向を揃えて直線偏光を生成する構成とすれば、励起光源として用いることができる。
【００９９】
（変形例２）
この実施例３では、セグメント領域ＤＭ２３により青色光を反射させる構成として説明したが、セグメント領域ＤＭ１３に青色光を反射させる反射特性をもたせる構成とすることもできる。
【０１００】
（変形例３）
この実施例３において、直進性に優れたレーザ光Ｐ１’を用いることにすると、空間的コヒーレンシーのため、スペックルが生じ、照明ムラが生じる可能性がある。
【０１０１】
そこで、セグメント領域ＤＭ１３とセグメント領域ＤＭ２３との間の蛍光材料非設置領域８ｃに散乱部材（図示を略す）を配置する構成とすることもできる。
この変形例３によれば、レーザ光Ｐ１’が散乱部材により散乱され、直進性が緩和されるため、照明むらが生じるのを抑制できる。
【０１０２】
その散乱部材を蛍光材料非設置領域８ｃに配置する代わりに、セグメント領域ＤＭ１３、ＤＭ２３の少なくとも一方に、反射散乱面を設ける構成とすることもできる。
【０１０３】
このように、セグメント領域ＤＭ１３、ＤＭ２３に反射散乱面を設ける構成とすれば、散乱部材を配置する場合に較べて散乱度合を向上させることができる。
また、散乱部材の脱落等を考慮する必要がなくなり、安全性の面でも望ましい。
【０１０４】
（実施例４）
図１０は本発明の実施例４に係る光源装置１の概略図である。
この実施例４では、励起光源には紫外線波長帯域のレーザダイオードＬＤ１とカップリングレンズ２が用いられている。また、青色光源には、青色の光を発生するレーザダイオードＬＤ２とカップリングレンズ２’が用いられている。なお、レーザダイオードＬＤ２の代わりに、青色光を発生するＬＥＤを用いても良い。
【０１０５】
光路分離部材３は、紫外線波長帯域のレーザ光Ｐ１と青色の波長帯域のレーザ光Ｐ１’とを透過しかつ緑色の波長帯域から赤色の波長帯域の光を反射する光学特性を有する。この光路分離部材３は、波長変換部材５からの蛍光とレーザダイオードＬＤ２からのレーザ光Ｐ１’の光路とを合致させる役割も果たす。
波長変換部材５はフィルタＦ１、フィルタＦ２、波長変換物質８から構成されている。
【０１０６】
フィルタＦ１は、ダイクロイックミラー膜ＤＭ３を有する。このダイクロイックミラー膜ＤＭ３は、図１１（ａ）に示すように４つのセグメント領域ＤＭ３１〜ＤＭ３４に分割されている。
【０１０７】
フィルタＦ２は、ダイクロイックミラー膜ＤＭ４を有する。このダイクロイックミラー膜ＤＭ４は、図１１（ｂ）に示すように４つのセグメント領域ＤＭ４１〜ＤＭ４４に分割されている。
【０１０８】
セグメント領域ＤＭ３１の形状はセグメント領域ＤＭ４１の形状と同一とされ、セグメント領域ＤＭ３２の形状はセグメント領域ＤＭ４２の同一とされ、セグメント領域ＤＭ３３の形状はセグメント領域ＤＭ４３の形状と同一とされ、セグメント領域ＤＭ３４の形状はセグメント領域ＤＭ４４の形状と同一とされている。これらは互いに一対一に対応して配置されている。
【０１０９】
波長変換物質８は、図１１（ｃ）に示すように、黄色成分の蛍光を発生する蛍光領域８ａと、緑色成分の蛍光を発生する蛍光領域８ｂ’とから構成されている。
【０１１０】
蛍光領域８ｂ’は、セグメント領域ＤＭ３３とセグメント領域ＤＭ４３との間に配置され、蛍光領域８ａはセグメント領域ＤＭ３２、ＤＭ３１、ＤＭ３４からなる扇形状領域とセグメント領域ＤＭ４２、ＤＭ４１、ＤＭ４４からなる扇形状領域との間に配置されている。
【０１１１】
ここでは、レーザダイオードＬＤ１は、セグメント領域ＤＭ３１からセグメント領域ＤＭ３３（セグメント領域ＤＭ４１からセグメント領域ＤＭ４３）からなる扇形状の領域内でオンされ、セグメント領域ＤＭ３４（セグメント領域ＤＭ４４）からなる扇形状領域内でオフされる構成とされている。
【０１１２】
その一方、レーザダイオードＬＤ２は、セグメント領域ＤＭ３１からセグメント領域ＤＭ３３（セグメント領域ＤＭ４１からセグメント領域ＤＭ４３）からなる扇形状領域内でオフされ、セグメント領域３４（セグメント領域４４）からなる扇形状領域内でオンされる構成とされている。
【０１１３】
この実施例４では、セグメント領域ＤＭ３４、ＤＭ４４に対応する扇形状の領域内にも黄色成分の蛍光材料８ａを配置する構成としているが、このセグメント領域ＤＭ３４、ＤＭ４４に対応する扇形状領域内では、レーザダイオードＬＤ１によるレーザ光Ｐ１は照射されないので、このセグメント領域ＤＭ３４、ＤＭ４４に対応する扇形状領域内には黄色成分の蛍光材料８ａを配設しなくても良い。
【０１１４】
セグメント領域ＤＭ３１は、レーザ光Ｐ１と赤色成分の蛍光とを透過する光学特性を有すると共に、緑色成分の蛍光を反射する光学特性を有する。
セグメント領域ＤＭ４１は、レーザ光Ｐ１と赤色成分の蛍光とを反射する光学特性を有すると共に、緑色成分の蛍光を透過する光学特性を有する。
【０１１５】
セグメント領域ＤＭ３２は、レーザ光Ｐ１と黄色成分の蛍光とを透過する光学特性を有する。セグメント領域ＤＭ４２は、レーザ光Ｐ１と黄色成分の蛍光とを反射する光学特性を有する。セグメント領域ＤＭ３２は、ここでは、レーザ光Ｐ１と黄色成分の蛍光を透過するダイクロイックミラー膜により構成されているが、透明体領域であっても良い。
【０１１６】
セグメント領域ＤＭ３３は、レーザ光Ｐ１と緑色成分の蛍光を透過する光学特性を有する。セグメント領域ＤＭ４３は、レーザ光Ｐ１と緑色成分の蛍光とを反射する光学特性を有する。
【０１１７】
セグメント領域ＤＭ３３は、ここでは、レーザ光Ｐ１と緑色成分の蛍光を透過するダイクロイックミラー膜により構成されているが、透明体領域であっても良い。
【０１１８】
セグメント領域ＤＭ３４、ＤＭ４４は、ここでは、ダイクロイックミラー膜とされているが、この扇形状領域内では、波長変換部材５にレーザ光が照射されないので、セグメント領域ＤＭ３４、ＤＭ４４は透明体であっても良い。
【０１１９】
この実施例４によれば、セグメント領域ＤＭ３１、セグメント領域ＤＭ４１、蛍光領域８ａにレーザ光Ｐ１が当たると、選択光Ｐ２として赤色の蛍光が取り出される。緑色の蛍光は非選択光Ｐ３としてセグメント領域ＤＭ４１を通して放散される。
また、セグメント領域ＤＭ４１で反射されたレーザ光Ｐ１は、光路分離部材３を透過して放散される。
【０１２０】
セグメント領域ＤＭ３２、セグメント領域ＤＭ４２、蛍光領域８ａにレーザ光Ｐ１が当たると、黄色の蛍光が選択光Ｐ２として取り出される。セグメント領域ＤＭ４２で反射された黄色の蛍光も選択光Ｐ２として取り出される。セグメント領域ＤＭ４２で反射されたレーザ光Ｐ１は、同様に、光路分離部材３を透過して放散される。
【０１２１】
セグメント領域ＤＭ３３、セグメント領域ＤＭ４３、蛍光領域８ｂ’にレーザ光Ｐ１が当たると、緑色の蛍光が選択光Ｐ２として取り出される。セグメント領域ＤＭ４３で反射された緑色の蛍光も選択光Ｐ２として取り出される。セグメント領域ＤＭ４３で反射されたレーザ光Ｐ１は、同様に、光路分離部材３を透過して放散される。
【０１２２】
セグメント領域ＤＭ３４、セグメント領域ＤＭ４４、蛍光領域８ａがレーザ光Ｐ１の照射光路に位置すると、レーザダイオードＬＤ１がオフされ、レーザダイオードＬＤ２がオンされる。
これにより、青色のレーザ光Ｐ１’が射出され、波長変換部材５の一回転中に、赤色、黄色、緑色、青色の四色の色が時分割的に取り出される。
【０１２３】
（実施例５）
図１２は本発明の実施例５に係る光源装置１を示す光学図である。
ここでは、励起光源として、図１２（ａ）に示すように青色成分の光を発生する複数個のレーザダイオードＬＤ２と、カップリングレンズ２ａ’、２ｂ’、２ｃ’とが用いられる。
【０１２４】
そのレーザ光Ｐ１’の照射光路には、集光レンズ１２と光路分岐部材１３とが設けられている。集光レンズ１２は平行光束Ｐ１”を集光する。その光路分岐部材１３は回転駆動モータ１４と光路分岐板１５とから構成されている。光路分岐板１５は、図１２（ｂ）に示すように反射領域１５ａと透過領域１５ｂとを有する。その光路分岐板１５の反射方向前方の光路には反射ミラー１６が設けられている。
【０１２５】
その光路分岐板１５と反射ミラー１６との間には、反射領域１５ａにより反射されたレーザ光Ｐ１’を平行光束に変換するコリメートレンズ１７が配置されている。
【０１２６】
その光路分岐板１５の透過領域１５ｂの透過方向前方の光路には、透過領域１５ｂを透過したレーザ光Ｐ１’を平行光束に変換するコリメートレンズ１８が配置されている。
【０１２７】
そのコリメートレンズ１８により平行光束に変換されたレーザ光Ｐ１’は光路分離部材３を介して集光レンズ４に導かれる。集光レンズ４はそのレーザ光Ｐ１’を集束して波長変換部材５に照射する。
【０１２８】
その光路分離部材３は、レーザ光（青色光）Ｐ１’を透過すると共に、赤色光、緑色光を反射する光学特性を有する。反射ミラー１６の反射方向前方の光路と光路分離部材３の反射方向前方の光路とには、光路合成部材としてのダイクロイックミラー１９が設けられている。このダイクロイックミラー１９は、後述する投影装置の照明光学系に赤色成分、緑色成分、青色成分の光を導く役割を有する。
【０１２９】
波長変換部材５は、光路分岐板１５と同期回転される。この波長変換部材５は、図１３に示すように、フィルタＦ１とフィルタＦ２と波長変換物質８とから構成されている。ここでは、この波長変換物質８は、黄色成分の蛍光を発生する蛍光材料により構成されている。
【０１３０】
ダイクロイックミラー膜ＤＭ１は、ここでは、セグメント領域ＤＭ５１〜ＤＭ５３から構成され、ダイクロイックミラー膜ＤＭ２はセグメント領域ＤＭ６１〜ＤＭ６３から構成されている。
【０１３１】
ここでは、セグメント領域ＤＭ５１、ＤＭ６１は反射領域１５ａに対応され、セグメント領域ＤＭ５２、ＤＭ６２、ＤＭ５３、ＤＭ６３は透過領域に対応されている。
【０１３２】
セグメント領域ＤＭ５１、ＤＭ６１には、青色のレーザ光Ｐ１’は照射されないので、セグメント領域ＤＭ５１、ＤＭ６１の励起光、選択光Ｐ２、非選択光Ｐ３に関する光学特性は制限されない。
【０１３３】
レーザダイオードＬＤ２からのレーザ光Ｐ１’が光路分岐板１５の反射領域１５ａに当たると、レーザ光Ｐ１’がこの反射領域１５ａにより反射され、集光レンズ１７で集光され、反射ミラー１６、ダイクロイックミラー１９を経由して後述の照明光学系に青色光として導かれる。
【０１３４】
レーザダイオードＬＤ２からのレーザ光Ｐ１’が光路分岐板１５の透過領域１５ｂに当たると、レーザ光Ｐ１’がこの透過領域１５ｂを透過して、集光レンズ１８、光路分離部材３、集光レンズ４を経て波長変換部材５に導かれる。
【０１３５】
レーザダイオードＬＤ２からのレーザ光Ｐ１’が励起光としてセグメント領域ＤＭ５２、ＤＭ６２、波長変換物質８に当たると、この波長変換物質８が黄色成分の蛍光を発生する。
【０１３６】
セグメント領域ＤＭ５２は、黄色成分の蛍光のうち赤色成分の光を選択光Ｐ２として透過すると共に励起光としてのレーザ光Ｐ１’を透過し、緑色成分の光を非選択光Ｐ３として反射する光学特性を有する。
【０１３７】
セグメント領域ＤＭ６２は、黄色成分の蛍光のうち赤色成分の光を選択光Ｐ２として反射すると共に励起光としてのレーザ光Ｐ１’を反射し、緑色成分の光を非選択光Ｐ３として透過する光学特性を有する。
【０１３８】
セグメント領域ＤＭ５３は、黄色成分の蛍光のうち緑色成分の光を選択光Ｐ２として透過すると共に励起光としてのレーザ光Ｐ１’を透過し、赤色成分の光を非選択光Ｐ３として反射する光学特性を有する。
【０１３９】
セグメント領域ＤＭ６３は、黄色成分の蛍光のうち緑色成分の光を選択光Ｐ２として反射すると共に励起光としてのレーザ光Ｐ１’を反射し、赤色成分の光を非選択光Ｐ３として透過する光学特性を有する。
【０１４０】
従って、レーザ光Ｐ１’がセグメント領域ＤＭ５２、ＤＭ６２、波長変換物質８に当たると、赤色成分の光が選択光Ｐ２として波長変換物質８から取り出され、集光レンズ４、光路分離部材３、ダイクロイックミラー１９を経由して後述の照明光学系に導かれる。緑色成分の蛍光は、非選択光Ｐ３としてフィルタＦ２の側から外部に放散される。
【０１４１】
また、レーザ光Ｐ１’がセグメント領域ＤＭ５３、ＤＭ６３、波長変換物質８に当たると、緑色成分の光が選択光Ｐ２として波長変換物質８から取り出され、集光レンズ４、光路分離部材３、ダイクロイックミラー１９を経由して後述の照明光学系に導かれる。赤色成分の蛍光は、非選択光Ｐ３としてフィルタＦ２の側から外部に放散される。
【０１４２】
（実施例５の光源装置１を有する投影装置の実施例）
図１４は実施例５に係る光源装置１を有する投影装置を模式的に示している。この投影装置は、照明光学系２０、投影レンズ２１、画像生成部２２、制御部２３を有する。画像生成部２２には、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロデバイス）が用いられる。
【０１４３】
制御部２３には、画像情報生成部２４からの画像情報がインターフェース２５を介して入力される。
その制御部２３は、波長変換部材５を回転駆動制御、駆動モータ１４の回転駆動制御、レーザダイオードＬＤ２のオンオフ制御、画像生成部２２の制御に用いられる。
【０１４４】
照明光学系２０は、集光レンズ２６、ライトトンネル２７、集光レンズ２８、リレーレンズ２９、反射ミラー３０から概略構成されている。青色成分のレーザ光Ｐ１’、赤色成分の選択光Ｐ２、緑色成分の選択光Ｐ２は、その集光レンズ２６、ライトトンネル２７、集光レンズ２８、リレーレンズ２９、反射ミラー３０、画像生成部２２に導かれる。この画像生成部２２により構築された画像形成光が投影レンズ２１に導かれ、この投影レンズ２１により図示を略すスクリーンに画像が投影される。
【０１４５】
なお、この投影装置には、図示を略す冷却風路を波長変換部材５のフィルタＦ２の側に設け、波長変換部材５を冷却する構成とすれば、波長変換部材５の冷却効率を高めることができる。
【０１４６】
（投影装置の他の実施例）
図１５は投影装置の他の実施例を示している。
この図１５に示す投影装置には、実施例２に示す光源装置１と同一の光源装置が用いられている。そこで、同一構成要素に同一符号を付してその詳細な説明は省略する。また、照明光学系２０、制御部２３、画像生成部２２、投影レンズ２１の構成は、図１４に示す構成と同一であるので、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１４７】
この実施例では、投影装置には、その筐体（ハウジング）３１の内部に冷却用のファン３２、例えば、シロッコファンが設けられている。このファン３２は波長変換部材５のフィルタＦ２の側に冷却風路を形成するようにして設けられている。
【０１４８】
その筐体３１には排気口３４が設けられ、レーザ光Ｐ１、波長変換部材５の放熱により温まった空気、非選択光Ｐ３により温まった空気が排気口３４から強制的に外部に排出される。これにより、波長変換部材５が冷却され、熱に起因する光学特性の劣化が防止される。
【０１４９】
また、ファン３２による送風が波長変換部材５のフィルタＦ２に直接当たる構成とすると、波長変換部材５の冷却効率がより一層高まることになって望ましい。
【符号の説明】
【０１５０】
５…波長変換部材
８…波長変換物質
Ｆ１…第１フィルタ
Ｆ２…第２フィルタ
Ｐ１…レーザ光（励起光）
Ｐ２…選択光
Ｐ３…非選択光
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５１】
【特許文献１】特開２００９−２７７５１６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５９６８５号公報
【図１】
2015121634.tif 000004
【図２】
2015121634.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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