(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸の周りを回転可能に設けられた基板と、
前記基板上において、前記回転軸の周りの環状領域に設けられた発光部と、
前記基板上において、前記回転軸の周りの前記発光部と平面視で重ならない環状領域に設けられた光拡散部と、
前記発光部に入射する励起光、および前記光拡散部に入射する光、を含む光を射出する光源と、を備え、
前記発光部から射出される蛍光および前記光拡散部から射出される動的な拡散を受けた光を射出し、
前記光源は、前記光源から射出される光を前記励起光と前記光拡散部に入射する光とに分割する導光光学系を有していることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光部は、前記回転軸の周りに環状に設けられた第１の蛍光体層と、前記回転軸の周りに環状に設けられた第２の蛍光体層と、を有し、
前記蛍光は、前記第１の蛍光体層から射出される第１の蛍光と、前記第２の蛍光体層から射出され、前記第１の蛍光とは異なる波長の第２の蛍光と、を含み、
前記第１の蛍光体層の内周側に、前記第２の蛍光体層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記発光部は前記光拡散部の外周側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記発光部と前記光拡散部とは、前記基板の回転中心を中心として同心円状に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記導光光学系は、前記光源から射出される光の一部を透過させるとともに、残部を前記発光部に向けて反射する分割ミラーと、
前記射出される光の一部を前記光拡散部に向けて反射する反射ミラーと、を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記蛍光と前記動的な拡散を受けた光とを合成する合成光学系を有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記基板は、前記励起光および前記光拡散部に入射する光を透過する材料で形成され、
前記発光部は、前記基板に対して前記励起光が入射する側とは反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光拡散部は、前記基板の一方の面に設けられた第１光拡散層と、前記基板の他方の面に設けられた第２光拡散層とを有し、
前記第１光拡散層と前記第２光拡散層とは、平面視で少なくとも一部が重なるように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
前記発光部の前記励起光が入射する側に、前記発光部と平面的に重なり、前記励起光のピーク波長にあたる光を透過させるとともに、前記蛍光の波長帯にあたる光を反射する波長選択膜が設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記基板は、前記励起光および前記光拡散部に入射する光を反射する反射面を有し、
前記発光部および前記光拡散部は、前記反射面の前記励起光が入射する側に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記基板は、光反射性を有する金属材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記発光部から前記蛍光を射出する側に、前記励起光のピーク波長にあたる光を前記発光部に向けて反射するとともに、前記蛍光の波長帯にあたる光を透過する波長選択ミラーが設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記光源は、半導体レーザーであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１４】
前記動的な拡散を受けた光は、前記蛍光の補色の色光であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項の光源装置と、前記光源装置から射出される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子によって変調された光を投写する投写光学系と、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、光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザー光源を用いたプロジェクターが提案されている。レーザー光源は、放電発光管等を用いたランプ光源に比べて色再現性に優れること、瞬時点灯が容易であること、小型化が容易であること、長寿命であること等の長所を有している。
【０００３】
一方で、レーザー光源を用いると、レーザー光のコヒーレンスに起因して表示画像にスペックルと呼ばれる干渉縞を生じ、画像品質が低下するおそれがある。このスペックルを低減する技術としては、特許文献１に開示されている技術が挙げられる。
【０００４】
特許文献１では、光拡散素子を通ったコヒーレンス光により画像を表示させる技術が開示されている。特許文献１の技術では、光拡散素子を振動・回転させることにより、観察可能な表示の書換え時間よりも短時間でスペックルのパターンを変化させることができる。これによれば、画像の観察者にはスペックルが時間的に重畳されて観察されるため、スペックルが固定のパターンとして観察されにくくなる。
【０００５】
また、レーザー光源を用いた光源装置として、レーザー光を直接照明光として用いるのではなく、蛍光体に照射して得られる蛍光を照明光として利用する光源装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２の光源装置は、励起光（青色光）を射出する光源と、モーターにより回転される円板上に２種類の蛍光層（赤色蛍光層と緑色蛍光層）を形成してなる蛍光板と、を備えている。円板上には、回転方向に沿って３つのセグメント領域が形成されている。３つのセグメント領域のうち２つには、互いに異なる色光（赤色光と緑色光）を放射する２種類の蛍光層が形成され、残りのセグメント領域には、励起光（青色光）を散乱する散乱体が形成されている。
【０００７】
このような光源装置によれば、励起光と２種類の蛍光層とを用いて時間分割で３つの色光が順次放射されるため、時間積分することにより白色光を得ることが可能である。また、青色レーザー光は散乱体で散乱するため、上述の特許文献１の技術と同様にして、青色レーザー光に起因するスペックルが低減されると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２０８０８９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７７５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２の光源装置は、時分割で赤色、緑色、青色の光を射出する構成である。そのため、プロジェクターの画像形成手段としてフィールドシーケンシャル方式を採用した単板式のプロジェクターには採用可能であるが、白色光を変調して画像を形成する３板式のプロジェクターには採用しにくい。また、レーザー光源から射出されるレーザー光を第１の色の光として用い、蛍光層から射出される蛍光を第２の色の光として用いる場合、特許文献１に記載されたようなレーザー光のスペックルを低減するための光拡散素子と、蛍光層が形成されている蛍光板とが必要であるため、プロジェクターの光学系が大型になるという課題がある。
【００１０】
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、３板式のプロジェクターに容易に適用できる、スペックルが低減されたコンパクトな光源装置を提供することを目的とする。また、このような光源装置を有し、高品質な画像表示が可能な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】
上記の課題を解決するため、本発明の光源装置は、所定の回転軸の周りを回転可能に設けられた基板と、前記基板上において、前記回転軸の周りの環状領域に設けられた発光部と、前記基板上において、前記回転軸の周りの前記発光部と平面視で重ならない環状領域に設けられた光拡散部と、前記発光部に入射する励起光、および前記光拡散部に入射する光、を含む光を射出する光源と、を備え、前記発光部から射出される蛍光および前記光拡散部から射出される動的な拡散を受けた光を射出し、前記光源は、前記光源から射出される光を前記励起光と前記光拡散部に入射する光とに分割する導光光学系を有していることを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明の光源装置は、所定の回転軸の周りを回転可能に設けられた基板と、前記基板上において、前記回転軸の周りの環状領域に設けられた発光部と、前記基板上において、前記回転軸の周りの前記発光部と平面視で重ならない環状領域に設けられた光拡散部と、前記発光部に入射する励起光、および前記光拡散部に入射する光、を含む光を射出する光源と、を備え、前記発光部から射出される蛍光および前記光拡散部から射出される動的な拡散を受けた光を射出することを特徴とする。
この構成によれば、光拡散部に入射する光は光拡散部により動的な拡散を受けるため、光拡散部に入射する光がコヒーレント光であっても、光源装置からは、蛍光と、スペックルノイズを発生しにくい光と、が射出される。従って、３板式のプロジェクターに容易に適用できる、スペックルが低減されたコンパクトな光源装置を実現できる。
【００１２】
本発明においては、前記発光部は、前記回転軸の周りに環状に設けられた第１の蛍光体層と、前記回転軸の周りに環状に設けられた第２の蛍光体層と、を有し、前記蛍光は、前記第１の蛍光体層から射出される第１の蛍光と、前記第２の蛍光体層から射出され、前記第１の蛍光とは異なる波長の第２の蛍光と、を含み、前記第１の蛍光体層の内周側に、前記第２の蛍光体層が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、蛍光体層の材料特性に応じて、個別に励起光の光量制御を行うことにより、第１の蛍光と第２の蛍光とを適切な光量で射出することが可能となる。そのため、多彩な色光を射出することができる光源装置とすることができる。
【００１３】
本発明においては、前記発光部は前記光拡散部の外周側に設けられていることが望ましい。
光拡散部では、発光部とは異なり発熱しない。そのため、放熱が必要な発光部を光拡散部の外周側に設けることで、放熱を促進し、発光部の熱劣化を防止して、装置を長寿命化することができる。
【００１４】
本発明においては、前記発光部と前記光拡散部とは、前記基板の回転中心を中心として同心円状に設けられていることが望ましい。
この構成によれば、発光部に入射する励起光のビームスポットが描く軌跡と発光部とを一致させ、かつ、光拡散部に入射する光のビームスポットが描く軌跡と光拡散部とを一致させることができる。よって、発光部や光拡散部を最小限の幅で形成することができ、材料の無駄を抑制することができる。
【００１５】
本発明においては、前記光源は、前記光源から射出される光を前記励起光と前記光拡散部に入射する光とに分割する導光光学系を有していることが望ましい。
この構成によれば、同一の光源から射出される光を用いて、発光部に入射する励起光と光拡散部に入射する光とを形成することができる。そのため、光源の装置構成を簡略化することができる。
【００１６】
本発明においては、前記導光光学系は、前記光源から射出される光の一部を透過させるとともに、残部を前記発光部に向けて反射する分割ミラーと、前記射出される光の一部を前記光拡散部に向けて反射する反射ミラーと、を有することが望ましい。
この構成によれば、分割ミラーの特性を制御することにより、発光部に入射させる光および光拡散部に入射させる光の光量を容易に制御することができる。
【００１７】
本発明においては、前記蛍光と前記動的な拡散を受けた光とを合成する合成光学系を有していることが望ましい。
この構成によれば、同一の光路から幅広い波長帯域の光を射出することができる。
【００１８】
本発明においては、前記基板は、前記励起光および前記光拡散部に入射する光を透過する材料で形成され、前記発光部は、前記基板に対して前記励起光が入射する側とは反対側の面に設けられていることが望ましい。
発光部では、励起光が入射する側では多く蛍光を発するところ、この構成によれば、基板側から発光部に励起光を照射するため、発光部においては、基板に近い側での発熱量が多くなる。そのため、この構成によれば、発光部で生じた熱を、効率的に基板を介して放熱することができ、発光部の温度上昇を防ぎ、発光部の形成材料の温度消光を抑制することができる。
【００１９】
本発明においては、前記光拡散部は、前記基板の一方の面に設けられた第１光拡散層と、前記基板の他方の面に設けられた第２光拡散層とを有し、前記第１光拡散層と前記第２光拡散層とは、平面視で少なくとも一部が重なるように設けられていることが望ましい。
この構成によれば、２つの光拡散層を透過することで、動的な拡散を受けた光の配光性をより変化させることができる。
【００２０】
本発明においては、前記発光部の前記励起光が入射する側に、前記発光部と平面的に重なり、前記励起光のピーク波長にあたる光を透過させるとともに、前記蛍光の波長帯にあたる光を反射する波長選択膜が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、発光部で生じた蛍光が、励起光の入射側に戻ることを防ぎ、効果的に射出方向に向かわせることが可能となる。
【００２１】
本発明においては、前記基板は、前記励起光および前記光拡散部に入射する光を反射する反射面を有し、前記発光部および前記光拡散部は、前記反射面の前記励起光が入射する側に設けられていることが望ましい。
この構成によれば、基板に透光性が求められないため、基板の材料選択の幅が広がる。そのため、放熱性が高い材料を用いて発光部で生じる熱を放熱し、発光部の形成材料の温度消光を抑制することが可能となる。
【００２２】
本発明においては、前記基板は、光反射性を有する金属材料を用いて形成されていることが望ましい。
この構成によれば、廃熱性の高い基板とすることができる。
【００２３】
本発明においては、前記発光部から前記蛍光を射出する側に、前記励起光のピーク波長にあたる光を前記発光部に向けて反射するとともに、前記蛍光の波長帯にあたる光を透過する波長選択ミラーが設けられていることが望ましい。
この構成によれば、発光部から蛍光と一緒に射出される励起光を再度発光部側に反射し、発光部の励起光として活用することが可能となる。そのため、変換効率（入射する励起光の光量に対する、得られる蛍光の光量の割合）を向上させることができる。
【００２４】
本発明においては、前記光源は、半導体レーザーであることが望ましい。
この構成によれば、高出力の励起光を射出することができる。また、光拡散部によってレーザー光を拡散することができるため、スペックルが低減する。
【００２５】
本発明においては、前記動的な拡散を受けた光は、前記蛍光の補色の色光であることが望ましい。
この構成によれば、連続的に白色光を射出することが可能となる。
【００２６】
また、本発明のプロジェクターは、上述の光源装置と、前記光源装置から射出される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子によって変調された光を投写する投写光学系と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、上述の光源装置を有するため、スペックルの発生が低減されるとともに、途切れることなく白色光を射出する光源装置を用いて画像形成を行うことができ、高品質な画像表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態の光源装置の構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の光源装置が備える発光素子を示す模式図である。
【図３】発光素子が備える発光部の構成を示す模式図である。
【図４】発光素子が備える光拡散部の構成を示す模式図である。
【図５】第１実施形態のプロジェクターを示す模式図である。
【図６】偏光変換素子の説明図である。
【図７】第１実施形態の光源装置の変形例を示す模式図である。
【図８】第２実施形態の光源装置の構成を示す模式図である。
【図９】第２実施形態の光源装置が備える発光素子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［第１実施形態］
以下、図１〜図６を参照しながら、本発明の実施形態に係る光源装置およびプロジェクターについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２９】
図１は、本実施形態の光源装置１００の構成を示す模式図である。図１に示すように、光源装置１００は、光源部１０、コリメート光学系２０、導光光学系３０、発光素子４０Ａ、ピックアップレンズ５０、ダイクロイックミラー（波長選択ミラー）６０，合成光学系７０を有している。光源装置１００では、光源部１０から射出される青色光のレーザー光Ｂを発光素子４０Ａに照射することにより、発光素子４０Ａが備える赤色蛍光体層（第１の蛍光体層）４５Ｒから、液晶ライトバルブの照明光として用いる赤色の蛍光（赤色蛍光、第１の蛍光）Ｒを射出し、同様に緑色蛍光体層（第２の蛍光体層）４５Ｇから緑色の蛍光（緑色蛍光、第２の蛍光）Ｇを射出させる。さらに、これらの色光を青色光であるレーザー光Ｂの一部と合成することにより、白色光Ｌを射出可能な構成となっている。なお、以下の説明においては、赤色蛍光体層４５Ｒと緑色蛍光体層４５Ｇとをまとめて蛍光体層４５と称することがある。また、赤色蛍光体層４５Ｒと緑色蛍光体層４５Ｇのうち少なくとも一方が本発明における発光部に相当する。
【００３０】
本実施形態の光源装置１００は、プロジェクターの照明光として好適に用いることができる。以下、光源装置１００の構成を順に説明する。
【００３１】
光源部１０は、複数（図では３つ）のレーザー光源１１を有し、励起光である青色（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）のレーザー光Ｂを射出するレーザー光源アレイである。光源部１０では、例えば、半導体レーザー光源１１を２次元状に配列することにより、高出力の励起光源とすることができる。
【００３２】
なお、光源部１０は、レーザー光源アレイではなく、１つのレーザー光源だけを用いることとしてもよい。また、レーザー光源ではなくＬＥＤ等の他の固体光源を用いることも可能である。さらには、後述する蛍光物質を励起させることができる波長の光であれば、４４５ｎｍ以外のピーク波長を有する色光を射出する光源であっても構わない。
【００３３】
コリメート光学系２０では、コリメーターレンズアレイ２１と、集光レンズ２３と、平行化レンズ２５と、が光路上にこの順で配置されている。光源部１０から出射されたレーザー光Ｂは、光源部１０のレーザー光源に１体１で対応して設けられたコリメーターレンズアレイ２１の小レンズに入射して平行化され、集光レンズ２３で集光された後に平行化レンズ２５を透過することにより、レーザー光全体として光線束が細められる。
【００３４】
導光光学系３０は、第１ミラー（分割ミラー）３１、第２ミラー（分割ミラー）３２、第３ミラー３３を含んでいる。これらのうち、第１ミラー３１および第２ミラー３２は、入射するレーザー光の一部を反射するとともに、残部を透過させるビームスプリッターである。また第３ミラー３３は、レーザー光を反射する反射ミラーである。
【００３５】
第１ミラー３１および第２ミラー３２は、透明基板上に誘電体多層膜のような光分離膜が形成された構成を有している。用いる第１ミラー３１および第２ミラー３２の反射光と透過光との比率は、光分離膜の構成（屈折率、厚さ等）を制御することにより任意に制御可能である。
【００３６】
コリメート光学系２０から射出されたレーザー光Ｂは、第１ミラー３１に入射し、一部が反射して第１励起光Ｂ１として発光素子４０Ａに入射する。また、第１ミラー３１を透過するレーザー光Ｂの残部は、第２ミラー３２に入射し、一部が透過して第２励起光Ｂ２となる。第２励起光Ｂ２は、第３ミラー３３で反射して発光素子４０Ａに入射する。さらに、第２ミラー３２で反射するレーザー光Ｂの残部は、第３励起光Ｂ３として発光素子４０Ａに入射する。このようにして、レーザー光Ｂは、第１励起光Ｂ１，第２励起光Ｂ２、第３励起光Ｂ３の３つの光線束に分割された後に発光素子４０Ａに入射される。なお、第１励起光Ｂ１と第２励起光Ｂ２とが、発光部に入射する励起光である。また、第３励起光Ｂ３は、後述する光拡散部に入射する光である。ただし、第３励起光Ｂ３は、光拡散部を励起させる光ではなく、第３励起光Ｂ３は光拡散部によって拡散され、動的に拡散を受けた光となる。
【００３７】
発光素子４０Ａは、発光素子４０Ａに設けられた蛍光体層４５を用いて、第１励起光Ｂ１を赤色蛍光Ｒに変換して射出すると共に、第２励起光Ｂ２を緑色蛍光Ｇに変換して射出し、さらに光拡大部を用いて、第３励起光Ｂ３を動的な拡散を受けた光として射出する機能を有する。赤色蛍光Ｒと緑色蛍光Ｇと動的な拡散を受けた光とはそれぞれ、発光素子４０Ａの異なる領域から同時に射出される。すなわち、発光素子４０Ａからは白色光が射出されるため、白色光を変調して画像を形成する３板式のプロジェクターに容易に適用できる。
【００３８】
発光素子４０Ａについては、図２〜４を合わせて参照しながら説明する。図２は、発光素子４０Ａの平面図、図３は、発光素子４０Ａに設けられた赤色蛍光体層４５Ｒの一部断面図、図４は、光拡散部として発光素子４０Ａに設けられた第１光拡散層４６の一部断面図である。
【００３９】
図１，２に示すように、発光素子４０Ａは、平面視円形の基板４１と、基板４１の第１主面４１ａ上において同心状の第１の環状領域ＡＲ１、第２の環状領域ＡＲ２、第３の環状領域ＡＲ３にそれぞれ設けられた赤色蛍光体層４５Ｒ、緑色蛍光体層４５Ｇ、第１光拡散層４６と、を有している。第３の環状領域ＡＲ３は、平面視で蛍光体層４５と重なっていない。発光素子４０Ａは、基板４１の中心を通る法線と平行に設けられた回転軸４８がモーター４９に接続され、回転可能に設けられている。発光素子４０Ａは、蛍光体層４５が形成されていない第２主面４１ｂが導光光学系３０側に面し、第２主面４１ｂ側から第１励起光Ｂ１と第２励起光Ｂ２と第３励起光Ｂ３とが入射するように配置されている。
【００４０】
通常、蛍光体層４５では、励起光が入射する側で多く蛍光を発すると共に発熱も生じる。そのため、第２主面４１ｂ側から蛍光体層４５に励起光を照射すると、蛍光体層４５においては、基板４１に近い側での発熱量が多くなる。しかしこのとき、蛍光体層４５で生じた熱は、効率的に基板４１を介して放熱されるため、蛍光体層４５の温度上昇を防ぎ、蛍光体層４５の形成材料の温度消光を抑制することができる。
【００４１】
また、第１光拡散層４６は、蛍光体層４５とは異なり発熱しない。そのため、放熱が必要な蛍光体層４５を第１光拡散層４６の外周側に設けることで、放熱をさらに促進し、蛍光体層４５の熱劣化を防止して、装置を長寿命化することができる。
【００４２】
基板４１は、基板本体４２と、基板本体４２と蛍光体層４５との間に設けられた波長選択膜４３と、基板本体４２の波長選択膜４３とは反対の面に設けられた反射防止膜４４と、を有している。
【００４３】
基板本体４２は、励起光である青色光を透過させる物質を形成材料としており、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア（単結晶コランダム）、透明樹脂などを用いることができる。これらの中では、励起光による加熱で変形しないように無機物である石英ガラス、水晶、サファイアが好適に用いられる。さらには、基板４１に、蛍光体層４５において発光する際に生じる発熱を放熱させる場合には、伝熱性等を考慮して水晶を形成材料として用いることが好ましい。
【００４４】
波長選択膜４３は、基板本体４２の表面に積層された誘電体多層膜のような光分離膜である。波長選択膜４３は、励起光の波長帯域の色光を選択的に透過させ、それ以外の波長帯域の色光を反射させる波長選択性を有している。具体的には、波長選択膜４３は青色光（例えば、波長が約４４５ｎｍの光）を透過させ、青色光よりも長波長の光（例えば、４８０ｎｍよりも長波長の光）を反射させる。これにより、青色光である励起光は波長選択膜４３を透過し、蛍光体層４５および第１光拡散層４６に入射する。また、蛍光体層４５で生じる赤色蛍光Ｒ，緑色蛍光Ｇが導光光学系３０の方向に戻ることを防ぎ、射出方向（合成光学系７０の方向）に向かわせることが可能となる。
【００４５】
反射防止膜４４は、通常知られた誘電体多層膜で構成されるものを用いることができる。反射防止膜４４を構成する複数の層は、それぞれ励起光Ｂの反射を防止するように屈折率が調整されている。これにより、第２主面４１ｂにおける励起光の損失を抑えることができる。
【００４６】
図３に示すように、赤色蛍光体層４５Ｒは、蛍光を発する複数の蛍光体粒子４５１Ｒと、光透過性を有する基材４５２と、を有している。第１励起光Ｂ１は、赤色蛍光体層４５Ｒに入射して、一部が赤色蛍光Ｒに変換される。
【００４７】
蛍光体粒子４５１Ｒは、第１励起光Ｂ１を吸収し赤色蛍光Ｒを発する粒子状の蛍光物質である。このような蛍光体粒子４５１Ｒとして、平均粒径が１μｍから数十μｍ程度のものが高い発光効率を示すことが知られている。蛍光体粒子４５１Ｒとしては、通常知られた赤色蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が１０μｍの（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで示される組成の蛍光体等の材料を用いることができる。
【００４８】
なお、蛍光体粒子４５１Ｒの形成材料は、１種であってもよく、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子４５１Ｒとして用いることとしてもよい。
【００４９】
ここで、蛍光体粒子４５１Ｒの平均粒径は、レーザー回折散乱方式を測定原理とした粒度分布測定装置（例えば、ＳＡＬＤ２２００（島津製作所社製））を用いて測定することができる。本実施形態では、平均粒径としてメジアン粒径（Median Size：粒径分布の中央値）を採用した。
【００５０】
また、図３では、赤色蛍光体層４５Ｒについて図示しているが、図２に示す緑色蛍光体層４５Ｇについては、蛍光体粒子４５１Ｒを、緑色蛍光を発する蛍光体粒子に置き換えることで、同様の構成を採用することができる。図１に示すように、第２励起光Ｂ２は、緑色蛍光体層４５Ｇに入射して、一部が緑色蛍光Ｇに変換される。
【００５１】
このような蛍光体粒子としては、通常知られた緑色蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が１０μｍの（ＹＧｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅで示される組成の蛍光体等の材料を用いることができる。緑色蛍光体についても、１種の形成材料から形成されている粒子であってもよく、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものであってもよい。
【００５２】
基材４５２は、蛍光体粒子４５１Ｒのバインダーとして機能する。基材４５２の形成材料としては、光透過性を有する樹脂材料を用いることができ、中でも高い耐熱性を有するシリコーン樹脂を好適に用いることができる。
【００５３】
図４には、第１光拡散層４６の構成を例示した一部断面図を示している。
まず、図４（ａ）に示すように、第１光拡散層４６Ａは、ＴｉＯ２等の高屈折な透光性を有するフィラー４６１を、光透過性を有する基材４６２に分散させた構成を採用することができる。基材４６２としては、上述の基材４５２と同様の樹脂材料を用いることができる。このような第１光拡散層４６Ａは、フィラー４６１を分散した基材４６２の前駆体を塗布し、硬化することにより形成することができる。
【００５４】
図４（ａ）に示すように、このような第１光拡散層４６Ａでは、第３励起光Ｂ３は、第１光拡散層４６Ａに入射し、フィラー４６１で屈折・散乱することにより、配光性が変更された青色の動的な拡散を受けた光として射出される。
【００５５】
また他にも、図４（ｂ）に示すように、第１光拡散層４６Ｂは、光透過性を有する基材４６３の表面に、複数の凹凸を設けた構成を採用することができる。図４（ｂ）では、基材４６３の表面に複数の凹部４６４を設けることとして図示している。このような第１光拡散層４６Ｂは、基材４６３の前駆体を塗布した後、凹部４６４に対応する凸型を用いて型押しした状態で基材４６３を硬化させ、硬化後に凸型を取り除くことにより形成することができる。
【００５６】
図４（ｂ）に示すように、このような第１光拡散層４６Ｂでは、第３励起光Ｂ３は、第１光拡散層４６Ｂに入射し、凹部４６４で屈折・散乱することにより、配光性が変更された青色の動的な拡散を受けた光として射出される。
【００５７】
このようにして、直進性の高いレーザー光である第３励起光Ｂ３から、配光性が変更され、動的な拡散を受けた光となることにより、本実施形態の光源装置１００をプロジェクターの光源として採用した場合、形成する画像に所謂スペックルが発生しないように抑制することができる。スペックル対策を発光素子４０Ａで行うことで、別途スペックル対策のための構成を設ける必要がなく、光源装置１００の構成を簡素化することができる。
【００５８】
モーター４９は、発光素子４０Ａを使用時において例えば７５００ｒｐｍで回転させる。この場合、発光素子４０Ａにおいて励起光（第１励起光Ｂ１、第２励起光Ｂ２、第３励起光Ｂ３）が照射される領域（ビームスポット）は、周方向に移動する。すなわち、モーター４９は、発光素子４０Ａにおけるビームスポットの位置を変位させる位置変位手段として機能する。これにより、励起光が発光素子４０Ａ上の同一の位置を照射し続けないため、照射位置の熱劣化を防止し、装置を長寿命化することができる。
【００５９】
図１に戻って、赤色蛍光体層４５Ｒから射出される光、緑色蛍光体層４５Ｇから射出される光、第１光拡散層４６から射出される第３励起光（動的拡散を受けた光）Ｂ３は、赤色蛍光体層４５Ｒ、緑色蛍光体層４５Ｇ、第１光拡散層４６に面してそれぞれ設けられているピックアップレンズ５０に入射する。ピックアップレンズ５０では、赤色蛍光体層４５Ｒから拡散しながら射出される光と、緑色蛍光体層４５Ｇから拡散しながら射出される光と、第１光拡散層４６から拡散しながら射出される光とをそれぞれ平行化する。
【００６０】
赤色蛍光体層４５Ｒおよび緑色蛍光体層４５Ｇから射出されピックアップレンズ５０を透過した光は、ダイクロイックミラー６０に入射する。ダイクロイックミラー６０は、励起光の波長帯域の色光を選択的に反射させ、それ以外の波長帯域の色光を透過させる波長選択性を有している。具体的には、青色光（例えば、波長が約４４５ｎｍの光）を反射させ、青色光よりも長波長の光（例えば、４８０ｎｍよりも長波長の光）を透過させる。ダイクロイックミラー６０は、誘電体多層膜を有して構成されている。
【００６１】
ここで、赤色蛍光体層４５Ｒおよび緑色蛍光体層４５Ｇから射出される光には、各蛍光体層で蛍光に変換されなかった励起光成分（第１励起光Ｂ１，第２励起光Ｂ２）が含まれている。しかし、これらの励起光成分は、ダイクロイックミラー６０によって各蛍光体層に向けて反射される。これにより、青色光である励起光は蛍光体層に再度入射して、蛍光発光に用いられる。
【００６２】
また、赤色蛍光体層４５Ｒおよび緑色蛍光体層４５Ｇから射出される光は、ダイクロイックミラー６０を透過することによって、色純度が高い赤色蛍光Ｒおよび緑色蛍光Ｇとなり、合成光学系７０の方向に射出される。  
【００６３】
合成光学系７０は、第１合成ミラー７１、第２合成ミラー７２、第３合成ミラー７３を含んでいる。これらのうち、第１合成ミラー７１は、光を反射する反射ミラーである。また、第２合成ミラー７２は、緑色光を透過させるとともに青色光を反射するダイクロイックミラーである。さらに、第３合成ミラー７３は、赤色光を透過させるとともに赤色光よりも短波長の光（例えば、６００ｎｍよりも短波長の光）を透過させるダイクロイックミラーである。第２合成ミラー７２および第３合成ミラー７３は、透明基板上に誘電体多層膜のような光分離膜が形成された構成を有している。
【００６４】
発光素子４０Ａから射出される緑色蛍光Ｇは、第１合成ミラー７１で反射され、第２合成ミラー７２を透過した後、第３合成ミラー７３で反射され、外部に射出される。また、発光素子４０Ａから射出される第３励起光Ｂ３は、第２合成ミラー７２で反射された後、第３合成ミラー７３で反射され、外部に射出される。そして、発光素子４０Ａから射出される赤色蛍光Ｒは、第３合成ミラー７３を透過し、外部に射出される。
【００６５】
このようにして、赤色蛍光Ｒ，緑色蛍光Ｇ、第３励起光Ｂ３は、光路上で合成され混色され、赤、緑、青の幅広い波長帯域の光（すなわち白色光Ｌ）として射出される。
本実施形態の光源装置１００は、以上のようにして機能する。
【００６６】
図５は、本実施形態のプロジェクターＰＪを示す模式図である。図に示すようにプロジェクターＰＪは、光源装置１００、色分離光学系２００、液晶ライトバルブ（光変調素子）４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂ、色合成素子５００、投写光学系６００を含んでいる。
【００６７】
プロジェクターＰＪは、概略すると以下のように動作する。光源装置１００から射出された光は、色分離光学系２００により複数の色光に分離される。色分離光学系２００により分離された複数の色光は、それぞれ対応する液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂに入射して変調される。液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂにより変調された複数の色光は、色合成素子５００に入射して合成される。色合成素子５００により合成された光は、投写光学系６００により壁やスクリーン等のスクリーンＳＣＲに拡大投写され、フルカラーの投写画像が表示される。
以下、プロジェクターＰＪの各構成要素について説明する。
【００６８】
コリメート光学系１１０は、光源装置１００から射出された光の広がりを抑える第１レンズ１１２と、第１レンズ１１２から入射される光を略平行化する第２レンズ１１４とを備え、全体として光源装置１００から射出された光を平行化するものである。本実施形態においては、第１レンズ１１２と第２レンズ１１４とは凸レンズで構成されている。
【００６９】
レンズアレイ１２０，レンズアレイ１３０は、コリメート光学系１１０から射出された光の輝度分布を均一化するものである。レンズアレイ１２０は、複数の第１小レンズ１２２を含んでおり、レンズアレイ１３０は複数の第２小レンズ１３２を含んでいる。第１小レンズ１２２は、第２小レンズ１３２と１対１で対応している。コリメート光学系１１０から射出された光は、複数の第１小レンズ１２２に空間的に分かれて入射する。第１小レンズ１２２は、入射した光を対応する第２小レンズ１３２に結像させる。これにより、複数の第２小レンズ１３２の各々に、二次光源像が形成される。なお、第１小レンズ１２２，第２小レンズ１３２の外形形状は、液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂの画像形成領域の外形形状と略相似形となっている。
【００７０】
偏光変換素子１４０は、レンズアレイ１２０，レンズアレイ１３０から射出された光Ｌの偏光状態を揃えるものである。図６に示すように、偏光変換素子１４０は、複数の偏光変換セル１４１を含んでいる。偏光変換セル１４１は、第２小レンズ１３２と１対１で対応している。第２小レンズ１３２に形成された二次光源像からの光Ｌは、この第２小レンズ１３２に対応する偏光変換セル１４１の入射領域１４２に入射する。
【００７１】
偏光変換セル１４１の各々には、入射領域１４２に対応させて、偏光ビームスプリッター膜１４３（以下、ＰＢＳ膜１４３と称する）及び位相差板１４５が設けられている。入射領域１４２に入射した光Ｌは、ＰＢＳ膜１４３によりＰＢＳ膜１４３に対するＰ偏光Ｌ１とＳ偏光Ｌ２とに分離される。Ｐ偏光Ｌ１、Ｓ偏光Ｌ２の一方の偏光（ここではＳ偏光Ｌ２）は、反射部材１４４で反射した後、位相差板１４５に入射する。位相差板１４５に入射したＳ偏光Ｌ２は、位相差板１４５により偏光状態が他方の偏光（ここではＰ偏光Ｌ１）の偏光状態に変換されてＰ偏光Ｌ３になり、Ｐ偏光Ｌ１とともに射出される。
【００７２】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０から射出された光を被照明領域にて重畳させるものである。光源装置１００から射出された光は、空間的に分割された後、重畳されることにより輝度分布が均一化されて光線軸１００ａｘ周りの軸対称性が高められる。
【００７３】
色分離光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０、ミラー２３０、ミラー２４０、ミラー２５０、フィールドレンズ３００Ｒ、フィールドレンズ３００Ｇ，フィールドレンズ３００Ｂ、リレーレンズ２６０、リレーレンズ２７０を含んでいる。ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０は、例えばガラス表面に誘電体多層膜を積層したものである。ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０は、所定の波長帯域の色光を選択的に反射させ、それ以外の波長帯域の色光を透過させる特性を有している。ここでは、ダイクロイックミラー２１０が緑色光と青色光とを反射させ、ダイクロイックミラー２２０が緑色光を反射させる。
【００７４】
光源装置１００から射出された光Ｌは、ダイクロイックミラー２１０に入射する。光Ｌのうちの赤色光Ｒは、ダイクロイックミラー２１０を通ってミラー２３０に入射し、ミラー２３０で反射してフィールドレンズ３００Ｒに入射する。赤色光Ｒは、フィールドレンズ３００Ｒにより平行化された後に、液晶ライトバルブ４００Ｒに入射する。
【００７５】
光Ｌのうちの緑色光Ｇと青色光Ｂとは、ダイクロイックミラー２１０で反射して、ダイクロイックミラー２２０に入射する。緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー２２０で反射してフィールドレンズ３００Ｇに入射する。緑色光Ｇは、フィールドレンズ３００Ｇにより平行化された後に、液晶ライトバルブ４００Ｇに入射する。
【００７６】
ダイクロイックミラー２２０を通った青色光Ｂは、リレーレンズ２６０を通りミラー２４０で反射した後、リレーレンズ２７０を通りミラー２５０で反射してフィールドレンズ３００Ｂに入射する。青色光Ｂは、フィールドレンズ３００Ｂにより平行化された後に、液晶ライトバルブ４００Ｂに入射する。
【００７７】
液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂは、例えば透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給するＰＣ等の信号源（図示略）と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂは、供給された画像信号に基づいて、入射光を画素ごとに変調して画像を形成する。液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂは、それぞれ赤色画像、緑色画像、青色画像を形成する。液晶ライトバルブ４００Ｒ，液晶ライトバルブ４００Ｇ，液晶ライトバルブ４００Ｂにより変調された光（形成された画像）は、色合成素子５００に入射する。
【００７８】
色合成素子５００は、ダイクロイックプリズム等により構成される。ダイクロイックプリズムは、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造になっている。三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムの内面に、赤色光が反射し緑色光が透過するミラー面と、青色光が反射し緑色光が透過するミラー面とが互いに直交して形成されている。ダイクロイックプリズムに入射した緑色光は、ミラー面を通ってそのまま射出される。ダイクロイックプリズムに入射した赤色光、青色光は、ミラー面で選択的に反射あるいは透過して、緑色光の射出方向と同じ方向に射出される。このようにして３つの色光（画像）が重ね合わされて合成され、合成された色光が投写光学系６００によってスクリーンＳＣＲに拡大投写される。
本実施形態のプロジェクターＰＪは、以上のような構成となっている。
【００７９】
以上のような構成の光源装置１００によれば、蛍光と、スペックルノイズを発生しにくい光と、がそれぞれ、発光素子４０Ａの異なる領域から同時に射出される。従って、３板式のプロジェクターに採用可能な、スペックルが低減されたコンパクトな光源装置を実現できる。
【００８０】
また、光源装置１００では、基板４１の上に赤色蛍光体層４５Ｒと緑色蛍光体層４５Ｇと第１光拡散層４６とが同心の環状に設けられている。これにより、時間的に連続して白色光が射出されるため、高品質な発光を実現することができる。そのため、光源装置１００は白色光を変調して画像を形成する３板式のプロジェクターに容易に適用できる。
【００８１】
また、以上のような構成のプロジェクターＰＪによれば、スペックルの発生が低減されるとともに、途切れることなく白色光を射出する光源装置を用いて画像形成を行うため、高品質な画像表示が可能となる。
【００８２】
なお、本実施形態においては、赤色蛍光体層４５Ｒと、緑色蛍光体層４５Ｇとを別々に設けることとしたが、これに限らず、例えば赤色蛍光体と緑色蛍光体とを混合して同じ環状領域に配置し、第３励起光Ｂ３の補色である黄色の蛍光を発する蛍光体層を設けることとしても構わない。しかし、その場合、用いる赤色蛍光体および緑色蛍光体の特性に応じた、個別の励起光の光量制御ができなくなるため、本実施形態のように赤色蛍光体層４５Ｒと、緑色蛍光体層４５Ｇとを別々に設けるほうが良い。
【００８３】
また、本実施形態においては、波長選択膜４３は、基板本体４２の一面に全面に設けることとしたが、赤色蛍光体層４５Ｒが設けられる第１の環状領域ＡＲ１と、緑色蛍光体層４５Ｇが設けられる第２の環状領域ＡＲ２と、に設けられていれば、他の領域にはなくてもよい。
【００８４】
また、本実施形態においては、光拡散部として基板４１の第１主面４１ａに第１光拡散層４６を設けることとしたが、図７に示す光源装置１０１のように、光拡散部として、さらに第２主面４１ｂに第２光拡散層４７を設けることとしてもよい。あるいは、光拡散部として上記した第２光拡散層４７のみを設けてもよい。
【００８５】
第２光拡散層４７は、第２主面４１ｂに設定された平面視で蛍光体層４５と重ならない環状領域に設けられており、第１光拡散層４６と第２光拡散層４７とは、第１主面４１ａまたは第２主面４１ｂの法線方向から見たときに、少なくとも一部が重なっている。図７では、第１主面４１ａまたは第２主面４１ｂの法線方向から見たときに、両者が丁度重なることとして図示している。
【００８６】
第２光拡散層４７の形成材料としては、上述の第１光拡散層４６と同様のものを採用することができる。また、第１光拡散層４６と第２光拡散層４７とは、形成材料が共通してもよいし、異なることとしてもよい。さらに、両光拡散層が内部に光拡散材であるフィラーを含む構成を採用する場合、フィラーの濃度は同じであってもよく、異なることとしてもよい。本実施形態では、第１光拡散層４６と第２光拡散層４７とが同じ構成、同じ形状であることとする。このような構成を採用することで、第１光拡散層４６と同じ手法、同じ材料を用いて第２光拡散層４７を製造することが可能となるため、製造が容易となる。
【００８７】
［第２実施形態］
図８，９は、本発明の第２実施形態に係る光源装置の説明図であり、図８は、本実施形態の光源装置１０２の概略斜視図、図９は、本実施形態の光源装置１０２が有する発光素子４０Ｃの断面図である。本実施形態の光源装置は、第１実施形態の光源装置と一部共通している。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８８】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明することがある。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。図８では、光源部１０からのレーザー光Ｂの射出方向をＸ方向、光源装置１０２からの白色光Ｌの射出方向をＹ方向としている。
【００８９】
図８に示すように、光源装置１０２は、光源部１０、コリメート光学系２０、発光素子４０Ｃ、導光合成光学系８０を有している。図８では、コリメート光学系２０を凸レンズ状に略記している。
【００９０】
本実施形態の光源装置１０２は、発光素子４０Ｃが、上述の第１実施形態の光源装置と異なり、発光素子４０Ｃに対して励起光が入射する側と、発光素子４０Ｃから蛍光が射出される側とが同じ、いわゆる反射型の構成を有している。光源部１０から射出され、コリメート光学系２０を透過して光線束が細められたレーザー光Ｂは、導光合成光学系８０を介して発光素子４０Ｃに設けられた赤色蛍光体層４５Ｒ、緑色蛍光体層４５Ｇ、第１光拡散層４６に入射される。
【００９１】
導光合成光学系８０は、第１ミラー８１、第２ミラー８２、第３ミラー８３、第４ミラー８４、第５ミラー８５、第６ミラー８６、第７ミラー８７、第８ミラー８８、コリメートレンズ８９を含んでいる。
【００９２】
まず、光源部１０から射出された励起光Ｂは、導光合成光学系８０が有する第１ミラー８１、第２ミラー８２、第３ミラー８３、第４ミラー８４によって第１励起光Ｂ１、第２励起光Ｂ２、第３励起光Ｂ３に分離されながら、発光素子４０Ｃに入射する。すなわち、第１ミラー８１、第２ミラー８２、第３ミラー８３、第４ミラー８４は、本発明の導光光学系としての機能を有している。
【００９３】
第１ミラー８１は、入射する励起光の一部を反射するとともに残部を透過させ、さらに赤色光を透過させるビームスプリッターである。また、第２ミラー８２は、入射する励起光の一部を反射するとともに、残部を透過させるビームスプリッターである。さらに、第３ミラー８３は、緑色光を透過させるとともに青色光を反射するダイクロイックミラーである。そして、第４ミラー８４は、光を反射する反射ミラーである。第１ミラー８１、第２ミラー８２、第３ミラー８３は、透明基板上に誘電体多層膜のような光分離膜が形成された構成を有している。
【００９４】
そして、発光素子４０Ｃから射出される、赤色蛍光Ｒ，緑色蛍光Ｇ、第３励起光（動的な拡散を受けた光）Ｂ３は、導光合成光学系８０が有する第５ミラー８５、第６ミラー８６、第７ミラー８７、第８ミラー８８によって光路上で合成され、白色光Ｌとして外部に射出される。すなわち、第５ミラー８５、第６ミラー８６、第７ミラー８７、第８ミラー８８は、本発明の合成光学系としての機能を有している。
【００９５】
具体的には、第５ミラー８５および第６ミラー８６は、光を反射する反射ミラーである。また、第７ミラー８７は、緑色光を透過させるとともに青色光を反射するダイクロイックミラーである。さらに、第８ミラー８８は、赤色光を透過させるとともに赤色光よりも短波長の光（例えば、６００ｎｍよりも短波長の光）を透過させるダイクロイックミラーである。第７ミラー８７および第８ミラー８８は、透明基板上に誘電体多層膜のような光分離膜が形成された構成を有している。
【００９６】
また、第４ミラー８４と第６ミラー８６の反射面は、光拡散部が設けられ、第３励起光Ｂ３を拡散していることとしてもよい。
【００９７】
図８，９に示すように、本実施形態の発光素子４０Ｃでは、基板９０の第１主面９０ａに、第１実施形態と同様の赤色蛍光体層４５Ｒ、緑色蛍光体層４５Ｇ、第１光拡散層４６が同心状に設けられている。本実施形態の光源装置１０２が有する発光素子４０Ｃは、上述の第１実施形態の光源装置と異なり、発光素子４０Ｃに対して励起光が入射する側と、発光素子４０Ｃから蛍光が射出される側とが同じ、いわゆる反射型の構成を有している。
【００９８】
基板９０は、励起光である青色光、および蛍光である赤色光、緑色光を反射する反射面を有している。基板９０の形成材料としては、例えば、アルミニウム基板やシリコン基板のような金属（半金属を含む）基板などの光反射性を有する形成材料の板材や、石英ガラス、水晶、サファイア（単結晶コランダム）、透明樹脂などの光透過性を有する形成材料の板材の表面に反射膜を形成したものを用いることができる。本実施形態の基板９０は、アルミニウム基板を用いて形成されているものとする。アルミニウム基板を用いることで、基板９０を介して蛍光体層で生じる熱を効果的に放熱することができ、温度消光を抑制することができる。
【００９９】
このような基板９０上に設けられた赤色蛍光体層４５Ｒ、緑色蛍光体層４５Ｇに励起光が入射されると、各蛍光体層で発せられる蛍光は、赤色蛍光体層４５Ｒ、緑色蛍光体層４５Ｇが形成された基板９０の表面を反射面として反射し、励起光の入射方向に射出される。同様に、基板９０上に設けられた第１光拡散層４６に励起光が入射すると、基板９０で反射し、励起光の入射方向に射出される。
【０１００】
このような構成の光源装置１０２においては、励起光および蛍光が以下のような光の挙動を示しながら、外部に射出される。
【０１０１】
まず、第１ミラー８１に入射する励起光Ｂは、一部が反射して第１励起光Ｂ１として発光素子４０Ｃに設けられた赤色蛍光体層４５Ｒに入射する。赤色蛍光体層４５Ｒでは、第１励起光Ｂ１により蛍光体が励起され、赤色蛍光Ｒを発する。
【０１０２】
第１ミラー８１を透過する励起光の残部は、第２ミラー８２に入射し、一部が透過して第２励起光Ｂ２となり、残部が反射して第３励起光Ｂ３となる。
【０１０３】
第２励起光Ｂ２は、第３ミラー８３で反射して発光素子４０Ｃに設けられた緑色蛍光体層４５Ｇに入射する。緑色蛍光体層４５Ｇでは、第２励起光Ｂ２により蛍光体が励起され、緑色蛍光Ｇを発する。
【０１０４】
第３励起光Ｂ３は、第２ミラー８２で＋Ｚ方向に反射され、さらに第２ミラー８２の＋Ｚ方向に配置された第４ミラー８４で反射される。ここで便宜上、＋Ｚ方向を上方と呼び、−Ｚ方向を下方と呼ぶ。第４ミラー８４で反射された第３励起光Ｂ３は、発光素子４０Ｃに設けられた第１光拡散層４６に斜め上方から入射する。第１光拡散層４６に入射した第３励起光Ｂ３は、第１光拡散層４６によって拡散され、さらに斜め下方に反射する。
【０１０５】
赤色蛍光体層４５Ｒから射出される赤色蛍光Ｒは、第１ミラー８１および第８ミラー８８を透過し、外部に射出される。
【０１０６】
また、緑色蛍光体層４５Ｇから射出される緑色蛍光Ｇは、第３ミラー８３を透過し、第５ミラー８５で反射され、第７ミラー８７を透過した後、第８ミラー８８で反射されて、外部に射出される。
【０１０７】
さらに、第１光拡散層４６から斜め下方に射出される第３励起光Ｂ３は、第３励起光Ｂ３の射出方向に配置された第６ミラー８６で斜め上方に斜めに反射され、コリメートレンズ８９で平行化された後に、第７ミラー８７に入射する。さらに、第３励起光Ｂ３は、第７ミラー８７、第８ミラー８８で順に反射されて、外部に射出される。
【０１０８】
このようにして、赤色蛍光Ｒ，緑色蛍光Ｇ、第３励起光（動的な拡散を受けた光）Ｂ３は、合成され、白色光Ｌとして射出される。
本実施形態の光源装置１０２は、以上のようにして機能する。
【０１０９】
以上のような構成の光源装置１０２によれば、スペックルの発生が低減されると共に、時間的に連続して白色光を射出することが可能となり、高品質な発光を実現することができる。
【０１１０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…光源部、３０…導光光学系、３１…第１ミラー（分割ミラー）、３２…第２ミラー（分割ミラー）、３３…反射ミラー、４１…基板、４３…波長選択膜、４５Ｒ…赤色蛍光体層（第１の蛍光体層）、４５Ｇ…緑色蛍光体層（第２の蛍光体層）、４６…光拡散層、第１光拡散層、４７…第２光拡散層、６０…ダイクロイックミラー（波長選択ミラー）、７０…合成光学系、１００〜１０２…光源装置、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶ライトバルブ（光変調素子）、６００…投写光学系、ＡＲ３…環状領域、ＰＪ…プロジェクター、Ｒ…赤色蛍光（第１の蛍光）、Ｇ…緑色蛍光（第２の蛍光）、
【図１】
0005664222.tif 000002
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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