(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体光源と、
前記固体光源から射出された光ビームが入射するコリメーターレンズと、
前記コリメーターレンズからの前記光ビームの光束幅を拡張するとともに、第１レンズアレイユニットと第２レンズアレイユニットとを含む光束幅拡張素子と、を備え、
前記光ビームにおける前記光束幅拡張素子への入射角度は、前記光ビームにおける前記光束幅拡張素子からの射出角度より大きい
光源装置。
【請求項２】
前記光束幅拡張素子は、アフォーカル光学系から構成される
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１レンズアレイユニットは、複数の凹レンズから構成され、
前記第２レンズアレイユニットは、複数の凸レンズから構成される
請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１レンズアレイユニットは、複数の凸レンズから構成され、
前記第２レンズアレイユニットは、複数の凸レンズから構成される
請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１レンズアレイユニットおよび前記第２レンズアレイユニットは、アナモフィックレンズから構成される
請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光が入射する重畳光学系と、を備える
照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置と、
前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調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、照明装置およびプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターに用いる照明装置として、高輝度、高出力の光が得られる半導体レーザー等の固体光源を用いたものが注目されている。このような照明装置として、固体光源と、固体光源からのレーザー光を平行化するためのコリメートレンズとをパッケージ化したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２８９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、固体光源およびコリメートレンズをパッケージ化する場合、アライメントに多少のばらつきが生じることは避けられない。特に、上記特許文献１の照明装置のようにパッケージ化に用いられるコリメートレンズは、その焦点距離が短く設定されている。そのため、アライメント精度の影響を大きく受けてしまい、レーザー光の射出方向が設計上の方向から大きくずれるおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、固体光源あるいはコリメートレンズのアライメントに狂いが生じている場合でもレーザー光の射出方向のずれが小さい光源装置を提供することを目的とする。また、前記光源装置を備えた照明装置および前記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】
【０００６】
本発明の第１態様に従えば、固体光源と、前記固体光源から射出された光ビームが入射するコリメーターレンズと、前記コリメーターレンズからの前記光ビームの光束幅を拡張するとともに、第１レンズアレイユニットと第２レンズアレイユニットとを含む光束幅拡張素子と、を備え、前記光ビームにおける前記光束幅拡張素子への入射角度は、前記光ビームにおける前記光束幅拡張素子からの射出角度より大きい光源装置が提供される。
【０００７】
第１態様に係る光源装置によれば、光束幅拡張素子により光ビームの光束幅を拡張することでコリメーターレンズの合成焦点距離を大きくすることができる。これにより、コリメーターレンズあるいは固体光源の実装誤差（アライメント誤差）に起因して生じる光ビームの射出方向のずれが緩和される。
【０００８】
上記第１態様において、前記光束幅拡張素子は、アフォーカル光学系から構成されてもよい。
この構成によれば、上述のように光ビームの射出方向のずれを良好に抑えることができる。
【０００９】
上記第１態様において、前記光束幅拡張素子は、第１レンズアレイユニットと第２レンズアレイユニットとを含む構成としてもよい。
この構成によれば、複数の固体光源からの光ビームについて射出方向のずれを抑えることができる。
【００１０】
上記第１態様において、前記第１レンズアレイユニットは、複数の凹レンズから構成され、前記第２レンズアレイユニットは、複数の凸レンズから構成される構成としてもよい。
この構成によれば、ガリレオ式のアフォーカル光学系が構成されるので、上述のように光ビームの射出方向のずれを抑えることができる。
【００１１】
上記第１態様において、前記第１レンズアレイユニットは、複数の凸レンズから構成され、前記第２レンズアレイユニットは、複数の凸レンズから構成される構成としてもよい。
この構成によれば、ケプラー式のアフォーカル光学系が構成されるので、上述のように光ビームの射出方向のずれを抑えることができる。
【００１２】
上記第１態様において、前記第１レンズアレイユニットおよび前記第２レンズアレイユニットは、アナモフィックレンズから構成される構成としてもよい。
この構成によれば、例えば、固体光源から射出された光ビームの形状を所定形状に補正することができる。
【００１３】
本発明の第２態様に従えば、上記第１態様に係る光源装置と、前記光源装置から射出された光が入射する重畳光学系と、を備える照明装置が提供される。
【００１４】
第２態様に係る照明装置によれば、射出方向のずれが抑えられた光ビームを所定位置に効率良く重畳させるので、明るい照明光を生成することができる。
【００１５】
本発明の第３態様に従えば、上記第２態様に係る照明装置と、前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調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、を備えるプロジェクターが提供される。
【００１６】
第３態様に係るプロジェクターによれば、上記第２態様に係る照明装置を備えるので、本プロジェクターは明るく画像品質に優れた表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第一実施形態のプロジェクターの光学系を示す上面図である。
【図２】第一実施形態のアフォーカル光学系の特徴を示す図である。
【図３】第二実施形態の光源装置の概略構成を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は青色光の光束のスポット形状を示した図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は第１マルチレンズアレイに青色光Ｂが入射した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
（第一実施形態）
本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。本実施形態のプロジェクターは、スクリーン（被投射面）ＳＣＲ上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクターは、赤色光、緑色光、青色光の各色光に対応した３つの液晶光変調装置を用いている。プロジェクターは、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を用いている。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す上面図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、照明装置１００、色分離導光光学系２００、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備える。
【００２１】
照明装置１００は、光源装置１０Ａ、アフォーカル光学系２３、重畳光学系２５、回転蛍光板３０、モーター５０、コリメート光学系６０、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備える。
【００２２】
光源装置１０Ａは、複数の光源１０と、アフォーカル光学ユニット（光束幅拡張素子）１１とを備える。複数の光源１０は、照明光軸１００ａｘと直交する一平面内において、アレイ状に配置されている。各光源１０は、固体光源１５およびコリメーターレンズ１６をそれぞれ有している。
【００２３】
本実施形態において、光源１０は、不図示の台座部を有し、該台座部に固体光源１５およびコリメーターレンズ１６が一体に保持されることでパッケージ化された構造となっている。
【００２４】
固体光源１５は、励起光として青色光Ｂからなる光ビーム（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）を射出する半導体レーザーから構成される。コリメーターレンズ１６は、固体光源１５から射出された青色光Ｂを平行光に変換するためのものである。本実施形態では、光源１０をパッケージ構造とするため、コリメーターレンズ１６として小型で焦点距離が短いものが用いられている。
【００２５】
光源１０は、光ビームが所定方向に射出されるようにコリメーターレンズ１６および固体光源１５がアライメントされた状態でパッケージ化されている。なお、固体光源１５としては、４４５ｎｍ以外の波長（例えば、４６０ｎｍ）の青色光を射出する半導体レーザーを用いることもできる。
【００２６】
アフォーカル光学ユニット１１は、第１レンズアレイユニット１１Ａおよび第２レンズアレイユニット１１Ｂを含む。第１レンズアレイユニット１１Ａは、複数の凹レンズ１１ａから構成される。第２レンズアレイユニット１１Ｂは、複数の凸レンズ１１ｂから構成される。第１レンズアレイユニット１１Ａおよび第２レンズアレイユニット１１Ｂは、１個の凹レンズ１１ａおよび１個の凸レンズ１１ｂが対をなすことでガリレオ式のアフォーカル光学系を構成している。凹レンズ１１ａおよび凸レンズ１１ｂが構成する各アフォーカル光学系１７は、各光源１０に対応するように設置されている。
【００２７】
各アフォーカル光学系１７は、対応する固体光源１５から射出された青色光Ｂの光束の光束幅を拡張する。なお、アフォーカル光学ユニット１１の構造としては上述のガリレオ式に限定されることはなく、例えば、２つの凸レンズから構成されたケプラー式の光学系であってもよい。
【００２８】
アフォーカル光学系２３は、例えば、凸レンズ２３ａおよび凹レンズ２３ｂを備えたガリレオ式の光学系である。アフォーカル光学系２３は、光源装置１０Ａから射出された青色光Ｂの光束（複数の光ビームからなる光束）の光束幅を縮小する。このようにアフォーカル光学系２３が励起光（青色光Ｂ）の光束幅を縮小するので、小型の重畳光学系２５を用いることができる。なお、アフォーカル光学系２３の構造についても上述のガリレオ式に限定されることはなく、ケプラー式の光学系であってもよい。
【００２９】
重畳光学系２５は、ホモジナイザー光学系１２と集光光学系２０とを含む。
ホモジナイザー光学系１２は、例えば、第１マルチレンズアレイ１２ａおよび第２マルチレンズアレイ１２ｂを含む。集光光学系２０は、第１レンズ２２及び第２レンズ２４を備える。集光光学系２０は、ホモジナイザー光学系１２から回転蛍光板３０までの光路中に配置され、青色光（励起光）を略集光した状態で蛍光体層４２に入射させる。本実施形態において、第１レンズ２２及び第２レンズ２４は、それぞれ凸レンズからなる。
【００３０】
ホモジナイザー光学系１２は、第１マルチレンズアレイ１２ａの複数の小レンズから射出された複数の小光束を、集光光学系２０と協同して、蛍光体層４２（後述）上で互いに重畳させる。これにより、蛍光体層４２上に照射される青色光Ｂの光強度分布を均一な状態（いわゆるトップハット分布）とする。
【００３１】
回転蛍光板３０は、モーター５０により回転可能な円板４０上に、蛍光体層４２が円板４０の周方向に沿って設けられている。
円板４０は、青色光Ｂを透過する材料からなる。円板４０の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。
【００３２】
本実施形態において、光源１０からの青色光Ｂは円板４０側から蛍光体層４２に入射し、入射した青色光Ｂの一部は蛍光体層４２を透過する。蛍光体層４２と円板４０との間には、青色光Ｂを透過し、青色光Ｂにより蛍光体層４２で生成された蛍光Ｙを反射するダイクロイック膜４４が設けられている。
【００３３】
蛍光体層４２は、波長が約４４５ｎｍの青色光Ｂによって励起される。蛍光体層４２は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅを含有する層からなる。
【００３４】
蛍光体層４２は、光源１０からの青色光Ｂの一部を赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光Ｙに変換し、かつ、青色光Ｂの残りの一部を変換せずに通過させる。本実施形態において、光源１０からの青色光Ｂのうち蛍光体層４２を透過した青色成分は蛍光体層４２からの黄色の蛍光Ｙと合成され、白色光Ｗが生成される。
【００３５】
ところで、本実施形態のように、固体光源１５およびコリメーターレンズ１６をパッケージ化する場合、固体光源１５またはコリメーターレンズ１６のアライメントに多少のずれが生じることは避けられない。つまり、光源１０はゼロではない実装誤差を持っている。
【００３６】
本実施形態のコリメーターレンズ１６はパッケージ構造の光源１０に搭載される都合上、上述のように焦点距離が短く、アライメント精度の影響を受けやすい。そのため、本実施形態の光源１０は、例えば、実装誤差が小さい場合であっても、青色光Ｂが設計上の光射出方向（照明光軸１００ａｘと平行な方向）から大きくずれた方向に射出されてしまう。このように、青色光Ｂの射出方向が大きくずれると、青色光Ｂが蛍光体層４２上に効率良く照射されなくなるので、照明光としての白色光Ｗを良好に生成できなくなってしまう。
【００３７】
ここで、光源１０の実装誤差をΔ、青色光Ｂの設計上の光射出方向からのずれ（照明光軸１００ａｘと平行な方向に対する角度）をθ、コリメーターレンズ１６の焦点距離をｆとする。この場合において、実装誤差は、Δ＝ｆ・ｔａｎθの式（１）で規定される。
【００３８】
上記式（１）に示されるように、光源１０の実装誤差Δが一定であれば、コリメーターレンズ１６の焦点距離ｆが大きいほど青色光Ｂのずれθは小さい。
【００３９】
本実施形態の光源１０はコリメーターレンズ１６および固体光源１５がパッケージ化された構造を採用するため、コリメーターレンズ１６の焦点距離を長くすることは難しい。
【００４０】
そこで、本実施形態の光源装置１０Ａでは、光源１０の後段に配置したアフォーカル光学系１７（アフォーカル光学ユニット１１）により、コリメーターレンズ１６の焦点距離を大きくするように変換している。
【００４１】
本実施形態において、アフォーカル光学系１７は、光源１０からの青色光Ｂの光束幅を拡張する。青色光Ｂの光束幅を拡張することは、コリメーターレンズ１６の合成焦点距離を長くすることと等価である。よって、上記式（１）からわかるように、青色光Ｂの光射出方向のずれθを相対的に小さくすることができる。
【００４２】
図２はアフォーカル光学系１７の特徴を示す図である。図２においては、光源１０からの青色光Ｂが凹レンズ１１ａに入射する時の入射角度をθ１、入射時の光束幅（入射光束幅）をＤ１とする。凸レンズ１１ｂから射出する時の射出角度をθ２、射出時の光束幅（入射光束幅）をＤ２とする。
【００４３】
各アフォーカル光学系１７は、一般のアフォーカル光学系と同様、該光学系１７に光ビーム（青色光Ｂ）が入射する際および該光学系１７から光ビーム（青色光Ｂ）が射出される際のいずれにおいても、光ビーム（青色光Ｂ）の入射角度と光ビーム（青色光Ｂ）の光束幅との積が一定となる特徴を有する。
【００４４】
アフォーカル光学系１７は青色光Ｂの光束幅を拡張させる、すなわち、Ｄ２＞Ｄ１である。この場合、図２に示されるように、青色光Ｂの射出角度θ２は入射角度θ１よりも小さくなっている（θ１＞θ２）。
【００４５】
すなわち、本実施形態の光源装置１０Ａによれば、仮に、光源１０において実装誤差が生じていた場合であっても、光源１０に対応して個別に設けられたアフォーカル光学系１７により、実装誤差に起因して生じる青色光Ｂの射出方向の角度ずれを小さくすることができる。
【００４６】
このように光源装置１０Ａは、青色光Ｂの射出方向の角度ずれを小さくした状態でアフォーカル光学系２３に入射させることができる。よって、アフォーカル光学系２３を介して縮小された青色光Ｂは重畳光学系２５（ホモジナイザー光学系１２）の所定位置に良好に入射するようになる。したがって、ホモジナイザー光学系１２は集光光学系２０と協同して、蛍光体層４２上における所定の領域を良好に照射することができる。よって、照明装置１００は、蛍光Ｙを効率良く生成することができる。
【００４７】
図１に戻って、コリメート光学系６０は、第１コリメートレンズ６２と、第２コリメートレンズ６４とを備え、回転蛍光板３０からの光を略平行化する。第１コリメートレンズ６２及び第２コリメートレンズ６４は、凸レンズからなる。
【００４８】
第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。複数の第１小レンズ１２２は、照明光軸１００ａｘと直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００４９】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１３２は照明光軸１００ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。
【００５０】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束を、直線偏光に変換する。
【００５１】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させる。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、回転蛍光板３０からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００５２】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれが対応する液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する。
色分離導光光学系２００と、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。
【００５３】
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射するダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。
【００５４】
液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものである。なお、図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置される。
【００５５】
クロスダイクロイックプリズム５００は、各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂから射出された各画像光を合成してカラー画像を形成する。
【００５６】
このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。
【００５７】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００５８】
以上述べたように、本実施形態のプロジェクター１によれば、光源１０の実装誤差に起因して生じる青色光Ｂの射出方向のずれを小さくすることで蛍光Ｙを効率良く生成する上記照明装置１００を備えるので、該プロジェクター１は品質に優れた画像を表示することができる。
【００５９】
（第二実施形態）
続いて、本発明の第二実施形態について説明する。
本実施形態と第一実施形態との違いは、光源から射出される青色光のスポット形状と、該スポット形状に対応したアフォーカル光学ユニットの構造とであり、それ以外の構成は共通である。そのため、以下の説明では、図１に示したプロジェクター１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。
【００６０】
図３は本実施形態の光源装置１１０Ａの概略構成を示す図である。
図３に示すように、本実施形態の光源装置１１０Ａは、複数の光源１１０と、アフォーカル光学ユニット（光束幅拡張素子）１１１とを備える。複数の光源１１０は、照明光軸１００ａｘと直交する一平面内において、アレイ状に配置されている。各光源１１０は、固体光源１１５およびコリメーターレンズ１１６をそれぞれ有している。
【００６１】
本実施形態においても、光源１１０は、不図示の台座部を有し、該台座部に固体光源１１５およびコリメーターレンズ１１６が一体に保持されることでパッケージ化された構造となっている。
【００６２】
固体光源１１５は、励起光として青色光Ｂからなる光ビーム（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）を射出する半導体レーザーから構成される。コリメーターレンズ１１６は、固体光源１１５から射出された青色光Ｂを平行光に変換する。
【００６３】
図４は青色光Ｂの光束のスポット形状を示した図である。具体的に、図４（ａ）はコリメーターレンズ１１６により平行光に変換された青色光Ｂの光束のスポット形状を示す図であり、図４（ｂ）はアフォーカル光学ユニットを経由した後の青色光Ｂの光束のスポット形状を示す図である。
【００６４】
本実施形態において、コリメーターレンズ１１６により平行光に変換された青色光Ｂは、図４（ａ）に示すように、Ｙ方向に長軸を有し、Ｘ方向に短軸を有した略楕円状となっている。なお、図示していないが、Ｚ方向は照明光軸１００ａｘと平行である。
【００６５】
図５はホモジナイザー光学系１２の第１マルチレンズアレイ１２ａに青色光Ｂが入射した状態を示す図である。具体的に、図５（ａ）は比較として楕円状の青色光Ｂが入射した状態を示すものであり、図５（ｂ）は略円形状の青色光Ｂが入射した状態を示す図である。
【００６６】
重畳光学系２５が青色光Ｂを蛍光体層４２上で良好に重畳させるには、ホモジナイザー光学系１２（第１マルチレンズアレイ１２ａ）の各小レンズ上に形成される青色光Ｂのスポットをなるべく大きくすることが必要である。
【００６７】
図５（ａ）に示すように、略楕円状の青色光Ｂがホモジナイザー光学系１２に入射した場合、青色光Ｂは、第１マルチレンズアレイ１２ａの小レンズ１２ａ１、小レンズ１２ａ２、小レンズ１２ａ３、および小レンズ１２ａ４のうち、小レンズ１２ａ２および小レンズ１２ａ４のみに入射する。この場合、小レンズ１２ａ２および小レンズ１２ａ４に入射した青色光Ｂのみが蛍光体層４２に重畳されるため、良好な光重畳性が得られていなかった。
【００６８】
そこで、青色光Ｂのスポット形状に合わせて、第１マルチレンズアレイ１２ａとしてより小型の小レンズから構成されたものを採用することも考えられるが、このように小型の小レンズは非常にコストが嵩むことから現実的ではなかった。
【００６９】
これに対し、本実施形態のアフォーカル光学ユニット１１１は、第１レンズアレイユニット１１１Ａおよび第２レンズアレイユニット１１１Ｂがそれぞれアナモフィックレンズで構成されている。例えば、第１レンズアレイユニット１１１Ａは、複数のアナモフィックレンズ１１１ａから構成され、第２レンズアレイユニット１１１Ｂは、複数のアナモフィックレンズ１１１ｂから構成される。
【００７０】
第１レンズアレイユニット１１１Ａおよび第２レンズアレイユニット１１１Ｂは、１個のアナモフィックレンズ１１１ａおよび１個の１１１ｂが対をなすことでアナモフィックアフォーカル光学系を構成している。アナモフィックレンズ１１１ａおよび１１１ｂが構成する各アナモフィックアフォーカル光学系１１７は、各光源１１０に対応するように設置されている。
【００７１】
本実施形態ではこのようなアナモフィックアフォーカル光学系１１７を備えているため、各光源１１０から射出された青色光Ｂは、アナモフィックレンズ１１１ａおよび１１１ｂによって所定面内においてのみレンズ効果を受ける。これにより、青色光Ｂは、光束の光束幅が拡張するとともにスポット形状が図４（ｂ）に示すようにＸ方向に拡張されることで略円形状に変換される。
【００７２】
本実施形態によれば、アナモフィックアフォーカル光学系１１７は、スポット形状を略円状に変換した青色光Ｂをホモジナイザー光学系１２に入射させることができる。例えば、図５（ｂ）に示すように、略円形状の青色光Ｂがホモジナイザー光学系１２に入射すると、青色光Ｂは、第１マルチレンズアレイ１２ａ小レンズ１２ａ１、小レンズ１２ａ２、小レンズ１２ａ３、および小レンズ１２ａ４の全てに入射する。この場合、全ての小レンズ１２ａ１乃至１２ａ４に入射した青色光Ｂが蛍光体層４２に重畳される。
よって、蛍光体層４２上に照射される青色光Ｂの光強度分布の均一性を高めることで、蛍光Ｙを効率良く生成することができる。
【００７３】
また、本実施形態においても、仮に、光源１１０において実装誤差が生じていた場合であっても、光源１１０に対応して個別に設けられたアナモフィックアフォーカル光学系１１７により、実装誤差に起因して生じる青色光Ｂの射出方向のずれを小さくすることができる。
【００７４】
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。
例えば、上記実施形態では、３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの液晶光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターに適用することも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では本発明による照明装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による照明装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１…プロジェクター、１０Ａ，１１０Ａ…光源装置、１１…アフォーカル光学ユニット（光束幅拡張素子）、１１Ａ，１１１Ａ…第１レンズアレイユニット、１１Ｂ，１１１Ｂ…第２レンズアレイユニット、１６，１１６…コリメーターレンズ、１７，１１７…アフォーカル光学系、２５…重畳光学系、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投写光学系。
【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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