(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザとそれに対応するコリメートレンズとを有する複数の光源と、
前記光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、
蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、
を備え、
前記複数の光源の少なくとも一部において、前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記コリメートレンズと前記半導体レーザとが配置され、
前記半導体レーザの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザと、集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザとがあり、
前記第１の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズと、前記第２の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズとが、前記コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
半導体レーザとそれに対応するコリメートレンズとを有する複数の光源と、
前記光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、
前記蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、
を備え、
前記複数の光源の少なくとも一部において、前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記コリメートレンズと前記半導体レーザとが配置され、
前記半導体レーザの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザと、集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザとがあり、
前記第１の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズの焦点距離と、前記第２の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズの焦点距離とが異なることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
複数の半導体レーザとそれに対応する複数のコリメートレンズから構成されるレンズアレイを有する光源であって、
集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の光源と、
集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の光源と、
前記第１の光源及び前記第２の光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、
蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、
を備え、
前記第１の光源及び前記第２の光源において、前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記レンズアレイと前記半導体レーザとが配置され、
前記第１の光源の前記レンズアレイと、前記第２の光源の前記レンズアレイとが、前記コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
複数の半導体レーザとそれに対応する複数のコリメートレンズから構成されるレンズアレイを有する光源であって、
集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の光源と、
集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の光源と、
前記第１の光源及び前記第２の光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、
蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、
を備え、
前記第１の光源及び前記第２の光源において、前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記レンズアレイと前記半導体レーザとが配置され、
前記第１の光源の前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの焦点距離と、前記第２の光源の前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの焦点距離とが異なることを特徴とする光源装置。
【請求項５】
前記第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つの前記第１の光源と、前記第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つの前記第２の光源とを少なくとも有することを特徴とする請求項３または４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１のシフトが、前記半導体レーザの前記、集光点形状の短軸の方向においてなされることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１の方向及び前記第２の方向が９０度異なることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記光源が、支持部材の同一平面上に固定されていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記支持部材が放熱部材であることを特徴とする請求項１から８の何れか1項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記光源からの出射光の波長帯域が、３７０〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１から９の何れか1項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記蛍光体のうちの１つは、赤色光を含む光で発光する蛍光体であることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか１項に記載の光源装置と、
画像データに基づいて、前記光源装置から出射された複数の波長帯域の光を順次変調して画像を形成する光変調手段と、
前記画像を拡大して投射する投射手段と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、時分割で複数の波長の光を取り出し、取り出された複数の波長の光を順次変調することで画像を形成して投影する時分割式のプロジェクタが普及している。このような時分割式のプロジェクタに用いる光源装置として、例えば、白色光を出力する光源と、複数のカラーフィルタが貼られた回転ホイールとを備えて、光源から出射された白色光を、一定速度で回転する回転ホイールに入射させて、時分割で複数の波長の光（例えば、青、緑、赤色光）を取り出すものが知られている。
【０００３】
また、半導体レーザを始めとする単波長の光を出力する光源により、カラーフィルタの代わりに蛍光体層を有する回転ホイールを用いて、これに半導体レーザ等の光源から出射された単波長の光を入射させることで、時分割で複数の波長の光を取り出す光源装置も提案されている。例えば、青色の半導体レーザから出た光を蛍光体により、緑や赤の光に波長変換することができる。その中には、特許文献１や特許文献２に示すように、複数のレーザ光源の配置間隔と出射面側に設置されたコリメータレンズのレンズ間隔とをずらすことで、蛍光体上での集光点が半導体レーザごとで異なるようにして光密度を下げて、蛍光体を励起する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７３０８１号
【特許文献２】特開２０１２−２１５６３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２に示された光源装置の場合、集光点の位置がレーザ光源ごとに異なるので集光点位置を変えることができるが、コリメートレンズから出射した平行光は集光径が小さいため光密度が高く、蛍光体の発光効率が低下するといった課題がある。また、集光レンズの集光領域におけるビーム形状は、半導体レーザのファーフィールドパターンまたはニアフィールドパターンに依存するので、所望の大きさのビーム形状や所望のアスペクト比のビーム形状を得ることは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明に係る光源装置の１つの実施態様では、半導体レーザとそれに対応するコリメートレンズとを有する複数の光源と、前記光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、を備え、前記複数の光源の少なくとも一部において、前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記コリメートレンズと前記半導体レーザとが配置され、前記半導体レーザの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザと、集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザとがあり、前記第１の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズと、前記第２の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズとが、前記コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されている。
【０００７】
本発明に係る光源装置のその他の実施態様では、半導体レーザとそれに対応するコリメートレンズとを有する複数の光源と、前記光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、前記蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、を備え、前記複数の光源の少なくとも一部において、前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記コリメートレンズと前記半導体レーザとが配置され、前記半導体レーザの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザと、集光点形状短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザとがあり、前記第１の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズの焦点距離と、前記第２の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズの焦点距離とが異なっている。
【０００８】
本発明の１つの実施態様に係るプロジェクタでは、上記の実施態様の光源装置と、画像データに基づいて、前記光源装置から出射された複数の波長帯域の光を順次変調して画像を形成する光変調手段と、前記画像を拡大して投射する投射手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明の光源装置の１つの実施態様においては、複数の半導体レーザを使用した光源において、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ることができる光源装置を提供し、ひいてはこの光源装置を用いたプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】本発明の光源装置の１つの実施形態を示すための模式的な平面図を説明するための図である。
【図１ｂ】本発明の光源装置の１つの実施形態を示すための模式的な側面図を説明するための図である。
【図２】本発明の光源装置の実施形態における集光領域の形状及び光強度分布（断面光強度）を示す図である。
【図３ａ】本発明の光源装置のその他の実施形態を示すための模式的な平面図を説明するための図である。
【図３ｂ】本発明の光源装置のその他の実施形態を示すための模式的な側面図を説明するための図である。
【図４】本発明の蛍光体ホイールの１つの実施形態を示す模式図である。
【図５】複数のコリメートレンズから構成されるレンズアレイの位置を変えた場合の集光点形状及び光強度分布（断面光強度）を示す図である。
【図６】レンズアレイの代わりに、個別のコリメートレンズを用いる実施形態を示した模式図である。
【図７】本発明の光源装置の実施形態における励起光強度及び蛍光体出力強度の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の光源装置の１つの実施形態を備えたプロジェクタの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る光源装置の実施態様１では、半導体レーザとそれに対応するコリメートレンズとを有する複数の光源と、前記光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、を備え、前記複数の光源の少なくとも一部において、前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記コリメートレンズと前記半導体レーザとが配置され、前記半導体レーザの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザと、集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザとがあり、前記第１の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズと、前記第２の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズとが、前記コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されている。
【００１２】
本実施態様によれば、コリメートレンズの光軸が、対応する半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の光源から出射された光は、集光レンズにより蛍光体ホイール上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域における光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の半導体レーザに対応するコリメートレンズと、集光点形状の短軸が第２の方向の第２の半導体レーザに対応するコリメートレンズとが、コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されているので、集光点形状（集光点におけるビーム形状、以下ビーム形状と略する）の大きさが異なり、集光レンズの集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。
以上のように、本実施態様では、半導体レーザ及びコリメートレンズを使用した複数の光源において、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。
【００１３】
本発明に係る光源装置の実施態様２では、半導体レーザとそれに対応するコリメートレンズとを有する複数の光源と、前記光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、前記蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、を備え、前記複数の光源の少なくとも一部において、前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記コリメートレンズと前記半導体レーザとが配置され、前記半導体レーザの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザと、集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザとがあり、前記第１の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズの焦点距離と、前記第２の半導体レーザに対応する前記コリメートレンズの焦点距離とが異なっている。
【００１４】
本実施態様によれば、コリメートレンズの光軸が、対応する半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の光源から出射された光は、集光レンズにより蛍光体ホイール上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域における光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の半導体レーザに対応するコリメートレンズの焦点距離と、集光点形状の短軸が第２の方向の第２の半導体レーザに対応するコリメートレンズの焦点距離とが異なるので、集光点形状（ビーム形状）の大きさが異なり、集光レンズの集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比のビーム形状（集光点形状）を得ることができる。
以上のように、本実施態様では、半導体レーザ及びコリメートレンズを使用した複数の光源において、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。
【００１５】
本発明に係る光源装置の実施態様３では、複数の半導体レーザとそれに対応する複数のコリメートレンズから構成されるレンズアレイを有する光源であって、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の光源と、集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、を備え、前記第１の光源及び前記第２の光源において、前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記レンズアレイと前記半導体レーザとが配置され、前記第１の光源の前記レンズアレイと、前記第２の光源の前記レンズアレイとが、前記コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されている。
【００１６】
本実施態様によれば、レンズアレイを構成するコリメートレンズの光軸が、対応する半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の導体レーザから出射された光は、集光レンズにより蛍光体ホイール上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域での光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の半導体レーザに対応するレンズアレイと、集光点形状の短軸が第２の方向の第２の半導体レーザに対応するレンズアレイとが、コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されているので、集光点形状（ビーム形状）の大きさが異なり、集光レンズの集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比のビーム形状（集光点形状）を得ることができる。
以上のように、本実施態様では、複数の半導体レーザ及びレンズアレイを使用した２以上の光源において、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。
なお、第1の光源及び第2の光源で、第１のシフトの量が異なってもよい。
【００１７】
本発明に係る光源装置の実施態様４では、複数の半導体レーザとそれに対応する複数のコリメートレンズから構成されるレンズアレイを有する光源であって、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の光源と、集光点形状の短軸の方向が前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源から出射した出射光を集光する集光レンズと、蛍光体を有し、前記集光レンズで集光した光を透過させる蛍光体ホイールと、を備え、前記第１の光源及び前記第２の光源において、前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの光軸が、対応する前記半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って前記レンズアレイと前記半導体レーザとが配置され、前記第１の光源の前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの焦点距離と、前記第２の光源の前記レンズアレイを構成する前記コリメートレンズの焦点距離とが異なっている。
【００１８】
本実施態様によれば、レンズアレイを構成するコリメートレンズの光軸が、対応する半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の半導体レーザから出射された光は、集光レンズにより蛍光体ホイール上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域における光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の光源のレンズアレイを構成するコリメートレンズの焦点距離と、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の光源のレンズアレイを構成するコリメートレンズの焦点距離とが異なるので、集光点形状（ビーム形状）の大きさが異なり、集光レンズの集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比のビーム形状（集光点形状）を得ることができる。
以上のように、本実施態様では、複数の半導体レーザ及びレンズアレイを使用した２以上の光源において、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。
なお、第1の光源及び第2の光源で、第１のシフトの量が異なってもよい。
【００１９】
本発明に係る光源装置の実施態様５では、上記の実施態様３または４において、前記第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つ前記第１の光源と、前記第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つの前記第２の光源とを少なくとも有する。
【００２０】
本実施態様によれば、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つ第１の光源と、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つの第２の光源とを少なくとも有するので、集光レンズの光軸に対して対称な位置に第１の光源による２つの焦点形状（ビーム形状）及び第２の光源による２つの焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。よって、集光レンズの光軸を中心として、所定に広がった焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。
【００２１】
本発明に係る光源装置の実施態様６では、上記の実施態様１から５の何れかにおいて、前記第１のシフトが、前記半導体レーザの前記集光点形状の短軸の方向においてなされる。
【００２２】
本実施態様によれば、第１のシフトが、半導体レーザの集光点形状の短軸の方向においてなされるので、各半導体レーザから出射された光が互いに干渉することなく、適切に集光領域で光密度を抑えることができる。
【００２３】
本発明に係る光源装置の実施態様７では、上記の実施態様１から５の何れかにおいて、前記第１の方向及び前記第２の方向が９０度異なる。
【００２４】
本実施態様によれば、第１の方向及び前記第２の方向が９０度異なるので、第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２のレンズアレイ１４Ｂの間の第２のシフトや、焦点位置からの距離によって、所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。
【００２５】
本発明に係る光源装置の実施態様８では、上記の実施態様１から５の何れかにおいて、前記光源が、支持部材の同一平面上に固定されている。
【００２６】
本実施態様によれば、光源が、支持部材の同一平面上に固定されているので、より大きな平面を用いて光源から発生する熱を放熱することができるので、光源装置の長寿命化に貢献できる。
【００２７】
本発明に係る光源装置の実施態様９では、上記の実施態様８において、前記支持部材が放熱部材である。
【００２８】
本実施態様によれば、支持部材が放熱部材なので、光源を効率的に冷却でき、かつ部品点数を抑制して、光源装置の小型化を促進することができる。
【００２９】
本発明に係る光源装置の実施態様１０では、上記の実施態様１から９の何れかにおいて、前記光源からの出射光の波長帯域が、３７０〜５００ｎｍである。
【００３０】
本発明に係る光源装置の実施態様１１では、上記の実施態様１から１０の何れかにおいて、蛍光体のうちの一つは、赤色光を含む光で発光する蛍光体である。
【００３１】
本発明に係るプロジェクタの第１の実施形態では、上記の実施態様１〜１１の何れかの実施形態の光源装置と、画像データに基づいて、前記光源装置から出射された複数の波長帯域の光を順次変調して画像を形成する光変調手段と、前記画像を拡大して投射する投射手段と、を備えている。
【００３２】
本実施態様によれば、複数の半導体レーザ及び蛍光体ホイールを使用した光源装置を備え、該光源装置において、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に光源装置からの出力光の集光領域で、所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ることができるプロジェクタを提供することができる。
次に、本発明の光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタについて、以下に図面を用いながら詳細に説明する。
【００３３】
（光源装置の概要の説明）
まず、図１ａ及び図１ｂを参照しながら、本発明に係る光源装置の１つの実施形態について説明する。なお、図１ａは、本発明の光源装置の１つの実施形態を示すための模式的な平面図であって、光源装置の平面図を示すと共に、集光レンズ２０側から光源１０の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂを見たときの図を図１ａの左上に半導体レーザ正面図として示し、さらに、１つの半導体レーザから出射されるレーザ光のファーフィールドパターンとニアフィールドパターンを説明するために軸を定義した軸説明図を図１ａの左下に示したものである。図１ｂは、本発明の光源装置の１つの実施形態を示すための模式的な側面図であって、光源装置の側面図を示すと共に、集光レンズ２０側から光源１０の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂを見たときの図を図１ｂの左上に半導体レーザ正面図として示し、さらに、１つの半導体レーザから出射されるレーザ光のファーフィールドパターンとニアフィールドパターンを説明するために軸を定義した軸説明図を図１ｂの左下に示したものである。また図１ａ、ｂの半導体レーザ正面図において、矢印Ａから見た光源装置が、本実施形態の光源装置の平面図と対応し、矢印Ｂから見た光源装置が、本実施形態の光源装置の側面図と対応する。
【００３４】
はじめに、光源装置の平面図を示す図１ａを用いて、本発明の光源装置の１つの実施形態の概要を説明する。図１ａに示すように、本実施形態の光源装置１は、光源１０（詳細には１０Ａ、１０Ｂ）、集光レンズ２０、蛍光体ホイール３０、受光レンズ４０、回転駆動部５０及び放熱板６０を備える。
本実施形態では、光源１０から青色光が出射され、出射された青色光は集光レンズ２０に入射し、集光レンズ２０で集光されて、回転駆動部５０によって回転する蛍光体ホイール３０に入射する。蛍光体ホイール３０は、光が透過する材料で構成され、入射側表面に誘電体膜３１が、出射側表面に蛍光体層３２が同心円状に形成されている。更に詳細に述べれば、出射側表面に緑蛍光体領域、赤蛍光体領域及び青透過領域が同心円状に設けられている。緑蛍光体は青色光が入射すると緑色光を発し、赤蛍光体は青色光が入射すると赤色光を発する。よって、集光レンズ２０から青色光が蛍光体ホイール３０に入射すると、蛍光体ホイール３０から時分割で、緑色光、赤色光及び青色光が出射され、受光レンズ４０に入射する。そして、受光レンズ４０によって光が所定の向きに進行方向が変えられて、光源装置１から出力される。具体的には、受光レンズ４０によって、光が広がる方向に出射することもできるし、平行光を出射することもできるし,所定の位置に集光することもできる。
なお、本実施形態で用いる半導体レーザ１２の波長は、３７０〜５００ｎｍ内の光を発することが望ましく、４２０〜５００ｎｍ内の光を発することが更に望ましい。
【００３５】
光源１０について更に詳細に述べると、支持部材である放熱板６０の取り付け面に、４つの光源１０が取り付けられている。左側の半導体レーザ正面図において、半導体レーザのニアフィールドパターンの長軸（下の図のＸ軸）が図面上下方向になるように配置された２つの第１の光源1０Ａと、半導体レーザのニアフィールドパターンの長軸が図面左右方向になるように配置された２つの第２の光源1０Ｂとを有する。なお、後述するように、本実施形態では、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂが平行光を出射する焦点位置からずれて配置されているので、集光領域におけるビーム形状である集光点形状における短軸の方向と、ニアフィールドパターンの長軸の方向（つまりファーフィールドパターンの短軸の方向）が一致する。よって、第１の光源1０Ａは、集光点形状の短軸の方向が図面上下方向になるように配置されているということができ、この方向を第１の方向と称することができる。同様に、第２の光源1０Ｂは、集光点形状の短軸の方向が（レーザ正面図において）図面左右方向になるように配置されているということができ、この方向を第２の方向と称することができる。
【００３６】
第１の光源１０Ａでは、それぞれ、１つの筐体１１と、１つの筐体１１に４つずつ設けられた青色光を出射する第１の半導体レーザ１２Ａと、各々の第１の半導体レーザ１２Ａに対応する４つの第1のコリメートレンズ１３Ａから構成される第１のレンズアレイ１４Ａ（実線で示す）とを有する。同様に、第２の光源１０Ｂでは、それぞれ、１つの筐体１１と、１つの筐体１１に４つずつ設けられた青色光を出射する第２の半導体レーザ１２Ｂと、各々の第２の半導体レーザ１２Ｂに対応する４つの第２のコリメートレンズ１３Ｂから構成される第２のレンズアレイ１４Ｂ（破線で示す）とを有する。なお、筐体１１については４つで表示しているが一つの筐体であってもよい。
【００３７】
第１の光源１０Ａにおいて、第１のレンズアレイ１４Ａを構成する第１のコリメートレンズ１３Ａの光軸が、対応する第１の半導体レーザ１２Ａからの出射光の光軸に対して垂直な方向（図１ａで上下方向）にずれた第１のシフトを伴ってレンズアレイ１４Ａと半導体レーザ１２Ａとが配置されている。同様に、第２の光源１０Ｂにおいて、第２のレンズアレイ１４Ｂを構成するコリメートレンズ１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向（図１ａの半導体レーザ正面図で左右方向、図１ｂで上下方向）にずれた第１のシフトを伴ってレンズアレイ１４Ｂと半導体レーザ１２Ｂとが配置されている。
また、第１の光源１０Ａのレンズアレイ１４Ａ（実線で示す）と、第２の光源１０Ｂのレンズアレイ１４Ｂ（破線で示す）とが、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されている。なお、これらの第１のシフト及び第２のシフトに関する説明は追って詳述する。
図１ａ及び図１ｂでは、蛍光体ホイール３０の入射側表面に設けられた誘電体膜３１の表面位置で集光されるように描かれているが、誘電体膜３１は非常に薄く、蛍光体ホイール３０で光が集光されたり拡散されたりしないので、「蛍光体３２上でそれぞれ異なる位置に集光される」ということができる。
【００３８】
上述のように、蛍光体ホイール３０は、入射側表面に誘電体膜３１が、出射側表面に蛍光体層３２が同心円状に形成されている。図４に蛍光体ホイールの１つの実施形態の模式図を示す。図４（ａ）は蛍光体ホイール３０の入射側を、図４（ｂ）は蛍光体ホイール３０の出射側を示している。蛍光体ホイール３０には、緑蛍光体領域、赤蛍光体領域及び青透過領域が設けられている。緑蛍光体領域は、入射側に、青色光を透過し緑色光を反射する誘電体膜３１Ｇが形成されており、基板の出射側に、緑の波長帯域を有する蛍光体３２Ｇが塗布されている。同様に、赤蛍光体領域には、入射側に、青色光を透過し赤色光を反射する誘電体膜３１Ｒが形成されており、出射側に、赤の波長領域を有する蛍光体３２Ｒが塗布されている。青色透過領域には、入射側に、青色光を透過する誘電体膜３１Ｂが形成されており、出射側には蛍光体は塗布されていないが、入射側と同様に青色光を透過する誘電体膜３２Ｂが形成されていてもよい。また、輝度ムラ及び色度ムラを改善するために、散乱体、例えばＳｉＯ２やＴｉＯ２、Ｂａ２Ｓｏ４等の粒子が塗布されていることが望ましい。
【００３９】
蛍光体ホイール３０の緑及び赤蛍光体領域に形成されている誘電体膜３１Ｇ、３１Ｒは、青色光を透過し、かつそのそれぞれの領域の色に応じた波長を反射する膜とすることで、蛍光体３２Ｇ、３２Ｒから半導体レーザ１２側に出射した蛍光体光を、受光レンズ４０側に反射させることができ、これにより効率よく蛍光体光を利用することができる。
【００４０】
蛍光体ホイール３０の緑蛍光体領域に塗布されている蛍光体３２Ｇは、波長帯域が約５００〜５６０ｎｍを含む緑色の蛍光を発生させることが望ましい。具体的な材料の一例としては、β−Ｓｉ６−ＺＡＢＺＯＺＮ８−Ｚ：ＥＡ、ＢＡ３ＡＢ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６ＣＢ２：ＥＡ、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：ＥＡ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：ＥＡなどを挙げることができる。
【００４１】
蛍光体ホイールの赤蛍光体領域に塗布されている蛍光体３２Ｒは、波長帯域が６００〜８００ｎｍを含む赤色の傾向を発生させることが望ましい。具体的な材料の一例としては、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡＢＳｉＮ３：ＥＡ、ＣａＡＢＳｉＮ３：ＥＡ、ＳｒＡＢＳｉＮ３：ＥＡ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎなどを挙げることができる。
【００４２】
蛍光体ホイール３０における、緑・赤蛍光体領域及び青色透過領域の割合は、任意に決定することができる。例えば、プロジェクタとして要求される白色の色度及び各蛍光体等の効率などから算出することができる。ここでは緑及び赤蛍光体領域緑をそれぞれ１５０度、青透過領域を６０度としている。
また、本実施形態では、緑・赤・青の３領域としているが、４つ以上の領域としてもよい。青色と黄色による白色光領域や、緑・赤・青の領域を増やしてそれぞれ２つずつとしてもよい。
【００４３】
蛍光体ホイール３０は、光を透過させる透明な円板状の部材からなり、その中心は駆動体５０の駆動軸５０ａに固定されている。ここで、蛍光体ホイール３０の素材は、光の透過率が高い素材であれば、ガラス、樹脂、サファイア等を使用することができる。また、図４（ａ）において”ＳＰ”で示す領域は、集光レンズ２０によって集光された光源１０からの入射光が当たる領域（集光領域）を示している。更に、図４（ｂ）において”ＦＬ”で示す領域は、光源１０からの入射光よって蛍光体層が発光する領域（蛍光領域）を示している。
なお、蛍光体ホイール３０の出射側に更に１枚の基板を加え、そこにバンドパスフィルターを設けてもよい（図示せず）。これにより、より純粋な緑や赤色を得ることができる。
【００４４】
図１ａ及び図１ｂの説明に戻り、回転駆動部５０は、ブラシレス直流モータであり、駆動軸５０ａと集光レンズ２０の光軸２１ａとが平行になるように配置されている。また、駆動軸５０ａに対して蛍光体ホイール３０の面が垂直となるように固定されている。回転駆動部５０の回転速度は、再生する動画のフレームレート（１秒当たりのフレーム数。単位は［ｆｐｓ］）に基づく回転速度となる。例えば、６０［ｆｐｓ］の動画を再生可能とする場合、回転駆動部５０（つまり蛍光体ホイール３０）の回転速度は、毎秒６０回転の整数倍に定めるとよい。
【００４５】
蛍光体ホイール３０から出射した光は、受光レンズ４０によって所定の向きに進行方向が変えられて、光源装置１から出力される。なお、受光レンズ４０によって、光が広がる方向に出射することもできるし、平行光を出射することもできるし、所定の位置に集光することもできる。この光源装置１をプロジェクタの光源として用いる場合、光源装置１からの出射光を、変調手段へと集光し、変調手段で形成された画像を投射手段で拡大してスクリーンに投射する。このとき変調手段で形成された画像サイズと、投射手段より投射される光の広がり角との関係から算出されるエタンデュー（Etendue）は、受光レンズ４０のＮＡ及び蛍光体の発光領域の大きさに影響する。
つまり、
（変調手段により形成された画像サイズ）×（投射角度）＝（蛍光領域ＦＬ）×（受光レンズＮＡ）
となる。よって、蛍光体の発光が略ランバーシアンであることから、受光レンズ４０はできる限り高いＮＡであることが望ましい。また、蛍光領域ＦＬは小さいことが望ましい。投射側のエタンデューよりも蛍光体側のエタンデューが大きい場合、その差分は効率低下となる。
【００４６】
上述したとおり、受光レンズ４０のＮＡが高いため、蛍光領域ＦＬはできる限り小さいことが望ましい。しかしその場合、光源１０からの光密度が高くなってしまう。本実施形態においては、蛍光領域ＦＬの大きさは１．５〜２ｍｍ程度が望ましいため、光源１０からの光は、集光領域ＳＰの大きさとして２ｍｍ以下が望ましい。なおこの形状は、個々の光源１０の集光領域の大きさではなく、複数の光源１０を取り付けた状態での、全体の集光領域の大きさである。
【００４７】
（光源の説明）
次に、本発明の光源装置、特に光源に関する１つの実施形態及びその他の実施形態の説明を行う。
（光源の１つ実施形態の説明）
はじめに、光源に関する本発明の１つの実施形態について、図１ａ、図１ｂ及び図２を用いて説明する。
上述のように、集光点形状の短軸の方向が第１の方向（図１ａで上下方向）の４つの第１の半導体レーザ１２Ａと、各々の第１の半導体レーザ１２Ａに対応する４つの第1のコリメートレンズ１３Ａから構成される第１のレンズアレイ１４Ａ（実線で示す）とが筐体１１に取り付けられた第１の光源１０Ａが、放熱板６０の取付面に２個隣接して（側面が接して）取り付けられている。同様に、集光点形状の短軸の方向が第２の方向（図１ａの半導体レーザ正面図で左右方向、図１ｂで上下方向）の４つの第２の半導体レーザ１２Ｂと、各々の第２の半導体レーザ１２Ｂに対応する４つの第２のコリメートレンズ１３Ｂから構成される第２のレンズアレイ１４Ｂ（破線で示す）とが筐体１１に取り付けられた第２の光源１０Ｂが、同じ放熱板６０の取付面に、２個隣接して（側面が接して）取り付けられている。つまり、これら２個の第１の光源１０Ａと２個の第２の光源１０Ｂとが、放熱板６０の１つの取付面に隣接して（側面が互いに接して）取り付けられている。
よって、放熱板６０のより大きな平面を用いて光源１０から発生する熱を放熱することができるので、光源装置の長寿命化に貢献できる。
更に、支持部材が放熱部材６０なので、光源１０を効率的に冷却でき、かつ部品点数を抑制して、光源装置の小型化を促進することができる。
【００４８】
図１ａ及び図１ｂでは、第１の方向及び第２の方向を図面上下及び左右方向で示したが、その他の任意の方向を採用することができる。また、第１の方向及び第２の方向が、本実施形態では９０度異なっているが、これに限られず、その他の任意の角度で異なるようにすることができる。
【００４９】
なお、「集光点形状」は、上述のように集光領域におけるビームの形状であり、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂが、コリメートレンズにより平行光が出射される焦点位置に配置されている場合には、集光点形状の短軸の方向が半導体レーザのニアフィールドパターンの短軸（図におけるＹ軸）の方向と一致し、集光点形状の長軸の方向がニアフィールドパターンの長軸（図におけるＸ軸）の方向に一致する。一方、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂが、コリメートレンズにより平行光が出射される焦点位置からずれたデフォーカスの位置に配置されている場合には、集光点形状の短軸の方向が半導体レーザのファーフィールドパターンの短軸（つまり、ニアフィールドパターンの長軸）の方向と一致し、集光点形状の長軸の方向がファーフィールドパターンの長軸（つまり、ニアフィールドパターンの短軸）の方向に一致する。本実施形態では、第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２のレンズアレイ１４Ｂともに、デフォーカスの位置に配置されているので、集光点形状の短軸の方向が半導体レーザのファーフィールドパターンの短軸の方向（つまり、ニアフィールドパターンの長軸の方向）に一致している。
【００５０】
＜第１のシフトの説明＞
図１ａの第１の光源１０Ａにおいて、第１のレンズアレイ１４Ａを構成する第１のコリメートレンズ１３Ａの光軸が、対応する第１の半導体レーザ１２Ａからの出射光の光軸に対して垂直な方向（図面上下方向）にずれた第１のシフトを伴って第１のレンズアレイ１４Ａと第１の半導体レーザ１２Ａとが配置されている。つまり、第１のシフトが、第１の半導体レーザ１２Ａの集光点形状の短軸の方向においてなされている。
これにより、図１ａの中央の平面図に示すように、第１の光源１０Ａから出射された光は、集光レンズ２０の光軸２１と平行ではない所定の角度（例えば、０．２５〜２度）がついて、集光レンズ２０に入射する。よって、集光レンズにより蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。２つの第１の光源１０Ａにおける第１のレンズアレイ１４Ａを構成する第１のコリメートレンズ１３Ａの光軸は、対応する第１の半導体レーザ１２Ａの光軸よりも、それぞれ外側に同じシフト量だけシフトしている。つまり、２つ第１の光源１０Ａでは、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なっている。別の言い方をすれば、２つ第１の光源１０Ａでは、集光レンズ２０の光軸２１に対して、対称となるように第１のシフトがなされている。
【００５１】
このような第１のシフトを伴う第１の光源１０Ａからの出射光が、集光レンズ２０によって、蛍光体ホイール３０上に集光された場合の集光点形状の一例を図２に示す。図２において、図面の上下方向に２つ並んだ左右に長い楕円状の集光点形状が形成される。これにより、図２の右側の光強度グラフに示すように、第１の光源１０Ａからの出射光は、１点に集中することなく、２つのピークを有する光強度曲線に分散される。
なお、図１ａにおいては、第１のコリメートレンズ１３Ａの光軸が、対応する第１の半導体レーザ１２Ａの光軸よりもそれぞれ外側にシフトしているが、これに限られるものではなく、第１のコリメートレンズ１３Ａの光軸が、対応する第１の半導体レーザ１２Ａの光軸よりもそれぞれ内側にシフトする場合もあり得る。また、２つ第１の光源１０Ａで同じシフト量だけシフトする場合に限られず、それぞれ異なるシフト量だけ第１のシフトを行うこともできる。
【００５２】
次に、半導体レーザの正面図で矢印Ｂから見た光源装置の側面を示した図１ｂを用いて説明する。図面で上側の第２の光源１０Ｂにおいて、第２のレンズアレイ１４Ｂを構成する第２のコリメートレンズ１３Ｂの光軸が、対応する第２の半導体レーザ１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向（図面で上下方向）にずれた第１のシフトを伴って、第２のレンズアレイ１４Ｂと第２の半導体レーザ１２Ｂとが配置されている。ここで、第１のシフトが、第２の半導体レーザ１２Ｂの集光点形状の短軸の方向においてなされている。
これにより、図１ｂの中央の側面図に示すように、第２の光源１０Ｂから出射された光は、集光レンズ２０の光軸２１と平行ではない所定の角度（例えば、０．２５〜２度）がついて、集光レンズ２０に入射する。よって、集光レンズにより蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。２つの第２の光源１０Ｂにおける第２のレンズアレイ１４Ｂを構成する第２のコリメートレンズ１３Ｂの光軸は、対応する第２の半導体レーザ１２Ｂの光軸よりも、それぞれ上下に同じシフト量だけシフトしている。つまり、２つ第２の光源１０Ｂでは、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なっている。
【００５３】
このような第１のシフトを伴う第２の光源１０Ｂからの出射光が、集光レンズ２０によって、蛍光体ホイール３０上に集光された場合の集光点形状の一例を図２に示す。図面で左右に並んだ２つの上下に長い楕円状の集光点形状が形成される。これにより、図２の下側の光強度グラフに示すように、第２の光源１０Ｂからの出射光は、１点に集中することなく、２つのピークを有する光強度曲線に分散される。
ここで、集光領域を１つにした場合の元の光ピーク強度をＰｏとすると、図２の場合のピーク強度は、
Ｐ＝Ｐｏ／（集光領域数＝４）
となる。つまり、元の光ピーク強度Ｐｏを集光領域の数で割った数値となるため、本例においては１／４の光ピーク強度となる。
【００５４】
なお、第１のシフトにより、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂから、集光レンズ２０の光軸に対して所定の角度がついて集光レンズ２０に入射するが、その角度としては、絶対値で０．２５〜２度が望ましい。傾斜角度が絶対値で０．２５〜２度の範囲であれば、蛍光体ホイール３０（蛍光体）における集光領域ＳＰ（図４（ａ）参照）の面積が大きくなりすぎることはない。また、図１ａ及び図１ｂに示す１つの実施形態においては、同じシフト量だけシフトする場合に限られず、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂごとに、それぞれ異なるシフト量だけ第１のシフトを行うこともできる。
【００５５】
＜第２のシフトの説明＞
本実施形態においては、図１ｂに示すように、図面下側に配置された第１の光源１０Ａの第１のレンズアレイ１４Ａと、上側に配置された第２の光源１０Ｂの第２のレンズアレイ１４Ｂとが、コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されている。ここで、第１の光源１０Ａの第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２の光源１０Ｂの第２のレンズアレイ１４Ｂは、ともに半導体レーザからの出射光が平行光となる焦点位置よりも、半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂに近い側にデフォーカスされた位置に配置されている。そして、第１の光源１０Ａの第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２の光源１０Ｂの第２のレンズアレイ１４Ｂを比較すると、第１のレンズアレイ１４Ａは、第２のレンズアレイ１４Ｂに比べて、焦点位置からより離れた（よりデフォーカスされた）位置に配置されている。
【００５６】
このような第２のシフトを伴う第１の光源１０Ａ及び第２の光源１０Ｂからの出射光が、集光レンズ２０によって、蛍光体ホイール３０上に集光された場合の集光点形状の比較を、図２を用いて行う。図２に示すように、第１のレンズアレイ１４Ａが焦点位置からより離れた第１の光源１０Ａにより、左右に長い楕円状の集光点形状が形成され、第２のレンズアレイ１４Ｂが焦点位置により近い第２の光源１０Ｂにより、上下に長い楕円状の集光点形状が形成されるが、焦点位置からより離れた第１の光源１０Ａによる楕円の長軸の長さが、第２の光源１０Ｂによる楕円の長軸の長さよりも長くなっている。これは、コリメートレンズが焦点位置からより離れた第１の光源１０Ａの方が、集光領域でより大きな像を描く（集光点形状が大きくなる）ことになるからである。
よって、本実施形態では、集光レンズ２０の集光領域である蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）において、横長（または縦長）のスペクトル比を有する集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。よって、この第２のシフトの量、及びコリメートレンズの焦点位置からの位置を適切に選ぶことによって、所望の大きさ及び所望のアスペクト比を有する集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。所望の大きさ及び所望のアスペクト比を有する集光点形状（ビーム形状）の一例としては、縦１．５ｍｍ×横２ｍｍの集光点形状（ビーム形状）を例示できるが、これに限られるものではない。
【００５７】
以上のように、図１ａ、図１ｂ及び図２に示す光源装置１の１つの実施形態では、複数の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂとそれに対応する複数のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂから構成されるレンズアレイ１４Ａ、１４Ｂを有する光源１０Ａ、１０Ｂであって、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の光源１０Ａと、集光点形状の短軸の方向が第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の光源１０Ｂと、第１の光源１０Ａ及び第２の光源１０Ｂから出射した出射光を集光する集光レンズ２０と、蛍光体を有し、集光レンズ２０で集光した光を透過させる蛍光体ホイール３０と、を備え、第１の光源１０Ａ及び第２の光源１０Ｂにおいて、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂを構成するコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴ってレンズアレイ１４Ａ、１４Ｂと半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂとが配置され、第１の光源１０Ａのレンズアレイ１４Ａと、第２の光源１０のレンズアレイ１４Ｂとが、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されている。
【００５８】
よって、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂを構成するコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の導体レーザ１２Ａ、１２Ｂから出射された光は、集光レンズ２０により蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域における光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の半導体レーザ１２Ａに対応する第１のレンズアレイ１４Ａと、集光点形状の短軸が第２の方向の第２の半導体レーザ１２Ｂに対応する第２のレンズアレイ１４Ｂとが、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されているので、集光レンズ２０の集光領域である蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比のビーム形状（集光点形状）を得ることができる。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、複数の半導体レーザ１２Ａ及びレンズアレイ１４Ａを使用した第1の光源１０Ａ及び複数の半導体レーザ１２Ｂ及びレンズアレイ１４Ｂを使用した第２の光源１０Ｂにおいて、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。
【００６０】
更に、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つ第１の光源１０Ａと、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つの第２の光源１０Ｂとを少なくとも有するので、集光レンズ２０の光軸に対して対称な位置に第１の光源による２つの焦点形状（ビーム形状）及び第２の光源による２つの焦点形状（ビーム形状）を得ることができきる。よって、集光レンズ２０の光軸を中心として、所定に広がった焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。
更に、第１のシフトが、半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂの集光点形状の短軸の方向においてなされるので、各半導体レーザから出射された光が互いに干渉することなく、適切に集光領域で光密度を抑えることができる。
【００６１】
更に、第１の方向及び第２の方向が９０度異なるので、第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２のレンズアレイ１４Ｂの間の第２のシフトや、焦点位置からの距離によって、所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。
【００６２】
図１ａ、図１ｂに示す１つの実施形態では、第１の光源１０Ａの第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２の光源１０Ｂの第２のレンズアレイ１４Ｂが、焦点位置よりも半導体レーザに近い側にデフォーカスされた位置に配置されているが、逆に、焦点位置よりも半導体レーザから遠い側にデフォーカスされた位置に配置することもできる。更に、焦点位置に近い方のレンズアレイを焦点位置に配置することもできる。この場合、集光点形状の短軸の方向が、半導体レーザのファーフィールドパターンでなく、ニアフィールドパターンの短軸の方向と一致するので、半導体レーザを９０度回転させて配置する必要がある。
本実施形態では、４つの光源が配置された光源装置が示されているが、これに限られるものではなく、その他の任意の個数の光源を用いた光源装置が本発明に含まれる。例えば、集光レンズの光軸上に第１のシフトを行わない光源を設置し、その周りに、第１シフトを行った光源の対を複数個配置することも考えられる。また、本発明では、集光点形状の短軸の方向が任意の方向になるように、光源を任意の位置に配置することができる。
【００６３】
＜個々のコリメートレンズが筐体に配置された実施形態＞
なお、上述の実施形態では、複数のコリメートレンズから構成されるレンズアレイを用いた場合を示したが、これに限られるものではなく、図６の個別のコリメートレンズに示すように、レンズアレイ（図６の左の図）の代わりに、個別のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂ（図６の右の図）を用いることもできる。この場合には、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂの代わりに、個々のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂが筐体に配置されている。その他の構成に関しては、上述の１つの実施形態と同様である。
つまり、光源装置１が、半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂとそれに対応するコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂとを有する複数の光源１０Ａ、１０Ｂと、光源１０Ａ、１０Ｂから出射した出射光を集光する集光レンズ２０と、蛍光体を有し、集光レンズ２０で集光した光を透過させる蛍光体ホイール３０と、を備え、複数の光源１０Ａ、１０Ｂの少なくとも一部において、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴ってコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂと半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂとが配置され、半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザ１２Ａと、集光点形状の短軸の方向が第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザ１２Ｂとがあり、第１の半導体レーザ１２Ａに対応するコリメートレンズ１３Ａと、第２の半導体レーザ１２Ｂに対応するコリメートレンズ１３Ｂとが、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されている。
【００６４】
本実施形態によれば、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の光源１０Ａ、１０Ｂから出射された光は、集光レンズ２０により蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域における光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の半導体レーザ１２Ａに対応するコリメートレンズ１３Ａと、集光点形状の短軸が第２の方向の第２の半導体レーザ１２Ｂに対応するコリメートレンズ１３Ｂとが、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置されているので、集光点形状（ビーム形状）の大きさが異なり、集光レンズ２０の集光領域である蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。
以上のように、本実施形態では、複数の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂ及び複数のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂを使用した光源１０Ａ、１０Ｂにおいて、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）を調整することもできる。
【００６５】
本実施形態では、個々の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂ及びコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの対において、異なるシフト量、異なるシフト方向の第１のシフト及び第２のシフトを行うことができるので、よりきめ細かな調整が可能になる。
【００６６】
（光源のその他の実施形態の説明）
次に、光源に関する本発明のその他の実施形態について、図３ａ、図３ｂ及び図２を用いて説明する。なお、図３ａは、本発明の光源装置のその他の実施形態を示すための模式的な平面図であって、光源装置の平面図を示すと共に、集光レンズ２０側から光源１０の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂを見たときの図を図３ａの左上に半導体レーザ正面図として示し、さらに、１つの半導体レーザから出射されるレーザ光のファーフィールドパターンとニアフィールドパターンを説明するために軸を定義した軸説明図を図３ａの左下に示したものである。図３ｂは、本発明の光源装置のその他の実施形態を示すための模式的な側面図であって、光源装置の側面図を示すと共に、集光レンズ２０側から光源１０の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂを見たときの図を図３ｂの左上に半導体レーザ正面図として示し、さらに、１つの半導体レーザから出射されるレーザ光のファーフィールドパターンとニアフィールドパターンを説明するために軸を定義した軸説明図を図３ｂの左下に示したものである。また図３ａ、ｂの半導体レーザ正面図において、矢印Ａから見た光源装置が、本実施形態の光源装置の平面図と対応し、矢印Ｂから見た光源装置が、本実施形態の光源装置の側面図と対応する。
【００６７】
本実施形態においても、レンズアレイを構成するコリメートレンズの光軸が、対応する半導体レーザからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴ってレンズアレイと半導体レーザとが配置されている。また、上述の１つの実施形態においては、第１の光源のレンズアレイと、第２の光源のレンズアレイとを、コリメートレンズの光軸方向にずれた第２のシフトを伴って配置することにより、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ているが、本実施形態では、第１の光源のレンズアレイを構成するコリメートレンズの焦点距離と、第２の光源のレンズアレイを構成するコリメートレンズの焦点距離とを異ならせることによって、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得るようになっている。なお、図３ａ、３ｂに示す実施形態では、第２のシフトは行われていないが、第１のコリメートレンズ１３Ａ及び第２のコリメートレンズ１３Ｂともに、焦点位置からずれたデフォーカスされた位置の配置されている。なお、本実施形態では第２のシフトを行っていないが、コリメートレンズの焦点距離を異ならせることに加えて、第２のシフトを併用することもできる。
【００６８】
＜第１のシフトの説明＞
図３ａ、３ｂに示すその他の実施形態における第１のシフトは、上述の図１ａ及び図１ｂに示す１つの実施形態と同様なので、以下に簡潔に説明する。
本実施形態の光源装置１では、複数の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂとそれに対応する複数のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂから構成されるレンズアレイ１４Ａ、１４Ｂを有する光源１０Ａ、１０Ｂであって、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の光源１０Ａと、集光点形状の短軸の方向が第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の光源１０Ｂと、第１の光源１０Ａ及び第２の光源１０から出射した出射光を集光する集光レンズ２０と、蛍光体を有し、集光レンズ２０で集光した光を透過させる蛍光体ホイール３０と、を備え、第１の光源１０Ａ及び第２の光源１０Ｂにおいて、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂを構成するコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴ってレンズアレイ１４Ａ、１４Ｂと半導体レーザ１２Ａ，１２Ｂとが配置されている。
これにより、第１の光源１０Ａからの出射光は、集光領域である蛍光体ホイール３０上において、上下方向に２つ並んだ左右に長い楕円状の集光点形状が（ビーム形状）を形成する（図２参照）。一方、第２の光源１０Ｂからの出射光は、左右方向に２つ並んだ上下に長い楕円状の集光点形状が（ビーム形状）を形成する（図２参照）。
【００６９】
つまり、レンズアレイを１４Ａ、１４Ｂ構成するコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂから出射された光は、集光レンズ２０により蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域における光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
【００７０】
このような第１のシフトを伴う第２の光源１０Ｂからの出射光が集光レンズ２０によって蛍光体ホイール３０上に集光された場合の集光点形状の一例を、図２に示す。図２において、図面の上下方向に２つ並んだ左右に長い楕円状の集光点形状が形成される。これにより、図２の右側の光強度グラフに示すように、第１の光源１０Ａからの出射光は、１点に集中することなく、２つのピークを有する光強度曲線に分散される。
ここで、集光領域を１つにした場合の元の光ピーク強度をＰｏとすると、図２の場合のピーク強度は、
Ｐ＝Ｐｏ／（集光領域数＝４）
となる。つまり、元の光ピーク強度Ｐｏを集光領域の数で割った数値となるため、本例においては１／４の光ピーク強度となる。
【００７１】
なお、第１のシフトにより、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂから、集光レンズ２０の光軸に対して所定の角度がついて集光レンズ２０に入射するが、その角度としては、絶対値で０．２５〜２度が望ましい。傾斜角度が絶対値で０．２５〜２度の範囲であれば、蛍光体ホイール３０（蛍光体）における集光領域ＳＰ（図４（ａ）参照）の面積が大きくなりすぎることはない。また、図１ｂにおいては、同じシフト量だけシフトする場合に限られず、それぞれ異なるシフト量だけ第１のシフトを行うこともできる。
【００７２】
＜コリメートレンズの焦点距離を異ならせることの説明＞
本実施形態においては、図３ａ及び図３ｂにおいて、図面で下側に配置された第１の光源１０Ａの第１のレンズアレイ１４Ａを構成する第１のコリメートレンズ１３Ａの焦点距離と、上側に配置された第２の光源１０Ｂの第２のレンズアレイ１４Ｂを構成する第２のコリメートレンズ１３Ｂの焦点距離とが異なっている。更に詳細に述べれば、第１の光源１０Ａに対応する第１のコリメートレンズ１３Ａの曲率半径が、第２の光源１０Ｂに対応する第２のコリメートレンズ１３Ｂの曲率半径よりも大きくなっている。これにより、曲率半径の大きい第１のコリメートレンズ１３Ａの方が、第２のコリメートレンズ１３Ｂに比べて、集光領域でより大きな像を描く（集光点形状が大きくなる）ことになる。
【００７３】
よって、コリメートレンズの焦点距離を異ならせることによって、上述の第２のシフトと同様の効果が得られる。第１の光源１０Ａ及び第２の光源１０Ｂからの出射光が集光レンズ２０によって蛍光体ホイール３０上に集光された場合の集光点形状の比較を、図２を用いて行う。図２に示すように、第１の光源１０Ａからの出射光による左右に長い楕円形状の長軸なの方が、第２の光源１０Ｂからの出射光による上下に長い楕円形状の長軸よりも、長さが長くなっている。
本実施形態においても、集光レンズ２０の集光領域である蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）において、横長（または縦長）のスペクトル比を有する集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。よって、このコリメートレンズの焦点距離及びコリメートレンズの焦点位置からの距離を適切に選ぶことによって、所望の大きさ及び所望のアスペクト比を有する集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。所望の大きさ及び所望のアスペクト比を有する集光点形状（ビーム形状）の一例としては、縦１．５ｍｍ×横２ｍｍの集光点形状（ビーム形状）を例示できるが、これに限られるものではない。
【００７４】
以上のように、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の光源１０Ａの第１のレンズアレイ１４Ａを構成する第１のコリメートレンズ１３Ａの焦点距離と、集光点形状の短軸が第２の方向の第２の光源１０Ｂの第２のレンズアレイ１４Ｂを構成する第２のコリメートレンズ１３Ｂの焦点距離とが異なるので、集光レンズ２０の集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比のビーム形状（集光点形状）を得ることができる。
以上のように、図３ａ及び図３ｂに示すその他の実施形態では、複数の半導体レーザ１２Ａ及びレンズアレイ１４Ａを使用した第１の光源１０Ａ及び複数の半導体レーザ１２Ｂ及びレンズアレイ１４Ｂを使用した第２の光源１０Ｂにおいて、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望の大きさ及び所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。
【００７５】
本実施形態においても、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つ第１の光源１０Ａと、第１のシフトの向きが互いに１８０度異なる２つの第２の光源１０Ｂとを少なくとも有するので、集光レンズ２０の光軸に対して対称な位置に第１の光源による２つの焦点形状（ビーム形状）及び第２の光源による２つの焦点形状（ビーム形状）を得ることができきる。よって、集光レンズ２０の光軸を中心として、所定に広がった焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。
更に、第１のシフトが、半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂの集光点形状の短軸の方向においてなされるので、各半導体レーザから出射された光が互いに干渉することなく、適切に集光領域で光密度を抑えることができる。
【００７６】
更に、第１の方向及び前記第２の方向が９０度異なるので、第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２のレンズアレイ１４Ｂの間の第２のシフトや、焦点位置からの距離によって、所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を得ることができる。
【００７７】
図３ａ、図３ｂに示すその他の実施形態でも、第１の光源１０Ａの第１のレンズアレイ１４Ａ及び第２の光源１０Ｂの第２のレンズアレイ１４Ｂが、焦点位置よりも半導体レーザに近い側にデフォーカスされた位置に配置されているが、逆に、焦点位置よりも半導体レーザから遠い側にデフォーカスされた位置に配置することもできる。更に、両方のレンズアレイ１４Ａ、１４Ｂを焦点位置に配置することもできる。この場合、集光点形状の短軸の方向が、半導体レーザのファーフィールドパターンでなく、ニアフィールドパターンの短軸の方向と一致することになる。
本実施形態では、４つの光源が配置された光源装置が示されているが、これに限られるものではなく、その他の任意の個数の光源を用いた光源装置が本発明に含まれる。例えば、集光レンズの光軸上に第１のシフトを行わない光源を設置し、その周りに、第１シフトを行った光源の対を複数個配置することも考えられる。また、本発明では、集光点形状の短軸の方向が任意の方向になるように、光源を任意の位置に配置することができる。
【００７８】
＜個々のコリメートレンズが筐体に配置された実施形態＞
上述のその他の実施形態においても、複数のコリメートレンズから構成されるレンズアレイを用いた場合を示したが、これに限られるものではなく、図６の右に示すように、レンズアレイ（図６の左の図）の代わりに、個別のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂ（図６の右の図）を用いることもできる。この場合には、レンズアレイ１４Ａ、１４Ｂの代わりに、個々のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂが筐体に配置されている。その他の構成に関しては、上述のその他の実施形態と同様である。
つまり、光源装置１が、半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂとそれに対応するコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂとを有する複数の光源１０Ａ，１０Ｂと、光源１０Ａ、１０Ｂから出射した出射光を集光する集光レンズ２０と、蛍光体を有し、集光レンズ２０で集光した光を透過させる蛍光体ホイール３０と、を備え、複数の光源１０Ａ、１０Ｂの少なくとも一部において、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴ってコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂと半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂとが配置され、半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂの中に、集光点形状の短軸の方向が第１の方向に配置された第１の半導体レーザ１２Ａと、集光点形状の短軸の方向が第１の方向と異なる第２の方向に配置された第２の半導体レーザ１２Ｂとがあり、第１の半導体レーザ１２Ａに対応するコリメートレンズ１３Ａの焦点距離と、第２の半導体レーザ１２Ｂに対応するコリメートレンズ１３Ｂの焦点距離とが異なっている。
【００７９】
本実施形態によれば、コリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの光軸が、対応する半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂからの出射光の光軸に対して垂直な方向にずれた第１のシフトを伴って配置されているので、複数の光源１０Ａ、１０Ｂから出射された光は、集光レンズ２０により蛍光体ホイール３０上（つまり蛍光体上）のそれぞれ異なる位置に集光される。従って、蛍光体上の集光領域における光密度を抑えることができるため、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、集光点形状の短軸が第１の方向の第１の半導体レーザ１２Ａに対応するコリメートレンズ１３Ａの焦点距離と、集光点形状の短軸が第２の方向の第２の半導体レーザ１２Ｂに対応するコリメートレンズ１３Ｂの焦点距離とが異なるので、集光点形状（ビーム形状）の大きさが異なり、集光レンズ２０の集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比のビーム形状（集光点形状）を得ることができる。
以上のように、本実施形態では、複数の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂ及び複数のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂを使用した光源１０Ａ、１０Ｂにおいて、蛍光体の発光効率低下を抑制でき、更に集光領域で、所望の大きさ及び所望のアスペクト比の焦点形状（ビーム形状）を得ることができる。なお、第１のシフトにより異なる位置に集光されるので、これにより集光点形状（ビーム形状）の大きさを調整することもできる。
【００８０】
なお、本実施形態では、個々の半導体レーザ１２Ａ、１２Ｂ及びコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂの対において、異なるシフト量、異なるシフト方向の第１のシフトを行ったり、異なる焦点距離のコリメートレンズ１３Ａ、１３Ｂを採用することができるので、よりきめ細かな調整が可能になる。
【００８１】
（コリメートレンズの位置と光強度の関係の説明）
次に、図５を用いて、コリメートレンズの位置と光強度の関係を説明する。コリメートレンズを焦点位置に配置した場合には、図５（ａ）に示すように、集光領域における集光点形状は小さく、光ピーク強度が高くなっている（光密度は高くなっている）。一方、図５（ｂ）に示すように、コリメートレンズを焦点位置からずらして配置した場合には、集光領域における集光点形状の面積は大きくなり、光ピーク強度が低くなっている（光密度は低くなっている）。よって、コリメートレンズを焦点位置からずらすことによって、集光領域の面積を大きくして、集光する光の光密度を抑制することもできる。よって、第１のシフトで、集光領域においてそれぞれ異なる位置に集光することによる蛍光体上での光密度の抑制に加えて、焦点位置からずらして集光領域の面積を大きくすることにより、蛍光体上で光密度を抑制することもできる。これにより、蛍光体からの出射光を効率よく利用することが可能となる。
更に、第２のシフトによって、第１の方向及び第２の方向で焦点位置からずらす量を変えることによって、所望のアスペクト比の集光点形状（ビーム形状）を形成することができる。
なお、図５（ａ）においては、模式的に、コリメートレンズを焦点位置に配置した場合の集光点形状を小さく描いているが、用途によっては、本発明において、コリメートレンズを焦点位置に配置することは可能である。
【００８２】
次に、図７のグラフを用いて、第１のシフト及びコリメートレンズを焦点位置からずらす（デフォーカスする）場合の蛍光体の出力効率について説明する。
図７のグラフは、蛍光体の光出力と光源部１０の励起光出力との関係を示す。（Ａ）に示す細かい点線は、第１のシフトもデフォーカスも行わない場合を示し、（Ｂ）に示す点線は、デフォーカスのみを行った場合を示し、（Ｃ）に示す実線は、第１のシフト及びデフォーカスを併用した場合を示す。
（Ａ）の細かい点線で示す第１のシフトもデフォーカスも行わない場合には、励起出力を上げていくと、蛍光体出力はピークを迎えて、逆に減少していく。（Ｂ）の点線で示す、コリメートレンズが焦点位置からずれたデフォーカスは行われているが、第１のシフトは行われていない場合には、励起出力を上げていくと、蛍光体出力も上昇するが徐々に飽和していく。
一方、（Ｃ）の実線で示す第１のシフト及びデフォーカスを併用した場合では、蛍光体出力の飽和を抑制し、光源部１０からの光の出力が高い場合においても、効果的に蛍光体を使用することができる。これは、集光領域ＳＰにおける光密度を低く抑えることができるので、蛍光体の発光効率低下を抑制するからである。
よって、第１のシフト及びデフォーカスを組み合わせることにより、複数の光源１０から出射された光は蛍光体上でそれぞれ異なる位置に集光され、かつ１つ１つの光源１０からの光の集光径は大きいため、十分に光密度を低く抑えることができ、蛍光体の発光効率低下を十分に抑制することできる。
【００８３】
以上のように、本発明の実施形態における光源装置１では、第１のシフトにより、複数の光源１０の集光領域をそれぞれずらして、蛍光体の集光領域における光密度を低減することができる。更に、コリメートレンズ１３の位置をずらすデフォーカスを行うことにより、蛍光体の集光領域ＳＰでの形状を、エタンデューを犠牲にすることなく大きくして、光密度を下げることができる。これにより、蛍光体の光変換効率の低下を抑制し、効率的に蛍光体を使用することができる。更に、同一形状の光源１０の配置を変えて組み込むことが可能であり、量産性を犠牲にすることもない。
【００８４】
なお、光源１０の数は、上述の実施形態に限定されるものではなく、少なくとも４つ以上であれば任意の個数でよく、１つの光源１０内の半導体レーザ１２の数についても、少なくとも２つ以上であれば任意の個数でよい。
【００８５】
なお、上述の実施形態の説明において、第１の方向及び第２の方向が９０度異なる、とは第１の方向と第２の方向とのなす角度が９０度であることと同義である。
【００８６】
（本発明の１つの実施形態に係るプロジェクタの説明）
次に、図８を用いて、上述の実施形態で示した光源装置１を、いわゆる１チップ方式のＤＢＰプロジェクタにおける光源装置として用いる場合を説明する。なお、図８は、上述の実施形態で示した光源装置１を備えたプロジェクタ１００の構成を示すための模式図であって、光源装置１やプロジェクタ１００を上から見た模式的な平面図である。図８に示された光源装置１の光源装置１は模式的に簡略化されて記載されており、図１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂ等に記載された特徴部分は描かれていない。
図８において、光源装置１から出射された光は、光空間変調器であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）素子１１０で反射され、投射手段である投射レンズ１２０によって集光されて、スクリーンＳＣに投影される。ＤＭＤ素子は、スクリーンに投影された画像の各画素に相当する微細なミラーをマトリックス状に配列したものであり、各ミラーの角度を変化させてスクリーンへ出射する光を、マイクロ秒単位でオン／オフすることができる。
また、各ミラーをオンにしている時間とオフにしている時間の比率によって、投射レンズへ入射する光の階調を変化させることにより、投影する画像の画像データに基づいた階調表示が可能になる。
【００８７】
なお、本実施形態では、光変調手段としてＤＭＤ素子を用いているが、これに限られるものではなく、用途に応じて、その他任意の光変調素子を用いることができる。また、本発明に係る光源装置１及びこの光源装置１を用いたプロジェクタは、上述した実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明に含まれる。
【００８８】
本発明の実施の形態を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【符号の説明】
【００８９】
１      光源装置
１０    光源
１０Ａ  第１の光源
１０Ｂ  第２の光源
１１    筐体
１２    半導体レーザ
１２Ａ  第１の半導体レーザ
１２Ｂ  第２の半導体レーザ
１３    コリメートレンズ
１３Ａ  第１のコリメートレンズ
１３Ｂ  第２のコリメートレンズ
１４    レンズアレイ
１４Ａ  第１のレンズアレイ
１４Ｂ  第２のレンズアレイ
２０    集光レンズ
２１    集光レンズの光軸
３０    蛍光体ホイール
３１    誘電体膜
３２    蛍光体
４０    受光レンズ
５０    回転駆動体
５０ａ  回転軸
６０    放熱板（支持部材）
１００  プロジェクタ
１１０  ＤＭＤ素子
１２０  投射レンズ
ＳＣ    スクリーン
ＳＰ    集光領域
ＦＬ    蛍光体発光領域
【図１ａ】
0006447081.tif 000002
【図１ｂ】
0006447081.tif 000003
【図２】
0006447081.tif 000004
【図３ａ】
0006447081.tif 000005
【図３ｂ】
0006447081.tif 000006
【図４】
0006447081.tif 000007
【図５】
0006447081.tif 000008
【図６】
0006447081.tif 000009
【図７】
0006447081.tif 000010
【図８】
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