(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一波長帯域光を出射する複数の半導体発光素子と、
前記複数の半導体発光素子の各々が取り付けられる複数の取付部が形成されたホルダと、
蛍光発光領域及び拡散透過領域が並設された蛍光板と、
前記ホルダに形成された複数の取付部の全体の中心位置と、前記複数の半導体発光素子すべてから出射された前記第一波長帯域光の光線束の中心位置と、が異なる場合、前記拡散透過領域を透過する前記第一波長帯域光の一部を無光とする無光化手段と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記無光化手段は、前記第一波長帯域光の光線束の横断面のうち、前記第一波長帯域光が通過しない暗領域の線対称又は点対称の位置に対応する領域の前記第一波長帯域光を無光とす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】
前記無光化手段は、前記複数の半導体発光素子から出射された前記第一波長帯域光の一部を時分割された所定の期間に無光とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
複数の前記半導体発光素子は、複数列に、又は複数行及び複数列のマトリクスの一部に、配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記蛍光板は、前記蛍光発光領域において、前記第一波長帯域光により励起された第二波長帯域光を出射することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。
【請求項６】
赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置をさらに備え、
前記第一波長帯域光は青色波長帯域光であり、
前記第二波長帯域光は緑色波長帯域光であり、
前記蛍光板は、蛍光ホイールである、
ことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第一波長帯域光を出射する第一セグメント期間と、前記第二波長帯域光を出射する第二セグメント期間とを、時分割で有し、
前記無光化手段は制御部を備え、
前記制御部は、
前記第二セグメント期間に、前記複数の半導体発光素子を点灯させて前記蛍光板に向けて前記第一波長帯域光を出射させ、
前記第一セグメント期間に、前記複数の半導体発光素子のうち一部の半導体発光素子を消灯して無光とする、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記無光化手段は、前記拡散透過領域を透過した前記第一波長帯域光の一部を遮光する遮光部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。
【請求項９】
前記遮光部は、遮光板であることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記遮光板は、
内側に貫通孔を有し、
前記貫通孔の一部に遮光片を形成した、
ことを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記拡散透過領域を透過した光を集光する集光レンズを備え、
前記遮光部は、前記集光レンズの一部に形成された遮光膜であることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１２】
第一波長帯域光を出射する複数の半導体発光素子と、
蛍光発光領域及び拡散透過領域が並設された蛍光板と、
前記拡散透過領域を透過した光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズの一部に形成され、前記拡散透過領域を透過した前記第一波長帯域光の一部を遮光して無光とする遮光膜を有する無光化手段と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置と、この光源装置を有する投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置として、データプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から出射された光を、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。
【０００３】
この投影装置であるプロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどの映像機器の普及に伴って、業務用プレゼンテーションから家庭用に至るまで、用途が拡大している。このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源として複数のレーザダイオード等の半導体発光素子を用いるとともに、この半導体発光素子を励起光源とする蛍光板を備える投影装置が種々開発されている。
【０００４】
特許文献１に開示される投影装置は、複数の半導体発光素子（レーザ発光素子）から出射させた青色波長帯域光を蛍光板に照射させる。蛍光板に敷設された蛍光発光領域（蛍光発光部）は、照射された青色波長帯域光を励起光として、緑色波長帯域の蛍光光を出射する。また、蛍光板は透過領域（透過部）を有している。青色波長帯域光が透過部に照射された場合、透過部はその青色波長帯域光を透過させ、青色の光源光として出射する。
【０００５】
複数の半導体発光素子は、これらを固定するための固定ホルダ等の部材に設けられた複数の取付部に取付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−４５７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
蛍光体を励起させるために必要な半導体発光素子の個数は、光源装置や投影装置の仕様によって異なる。したがって、半導体発光素子の個数や取り付け位置によっては、それらの出射光の光線束断面又はその強度分布が非対称となることがある。また、出射光の光線束断面又はその強度分布が対称な場合であっても、製品が備える各部材の取り付け誤差等によっては、光線束の中心位置は、各部材の光路の中心位置とずれて偏りが発生することがあった。
【０００８】
光源装置が緑色波長帯域の光を出射する場合、緑色波長帯域光は、蛍光光であるため蛍光発光領域から拡散しながら出射される。そのため、上述のような非対称又は偏りのある励起光が照射された場合であっても、画像形成用の光源光として出射された緑色波長帯域光は、光線束が非対称となったり偏ることが比較的少ない。
【０００９】
一方、光源装置が青色波長帯域の光を出射する場合、透過領域を透過した青色波長帯域光が用いられる。そのため、上述のような非対称又は偏りがある青色波長帯域光は、拡散透過領域を透過した光線束であっても、光源として高強度の強いレーザダイオード等の半導体発光素子が用いられているので、単色投影又は緑色波長帯域光や赤色波長帯域光との合成色の投影において、輝度ムラや色ムラを生じさせることがある。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成で輝度ムラや色ムラを低減させた光源装置及び投影装置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】
本発明に係る光源装置は、第一波長帯域光を出射する複数の半導体発光素子と、前記複数の半導体発光素子の各々が取り付けられる複数の取付部が形成されたホルダと、蛍光発光領域及び拡散透過領域が並設された蛍光板と、前記ホルダに形成された複数の取付部の全体の中心位置と、前記複数の半導体発光素子すべてから出射された前記第一波長帯域光の光線束の中心位置と、が異なる場合、前記拡散透過領域を透過する前記第一波長帯域光の一部を無光とする無光化手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る投影装置は、上述の光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子と、前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な構成で輝度ムラや色ムラを低減させた光源装置及び投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る投影装置を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る青色レーザダイオードの配置を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る光源装置の制御タイミングチャート図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る青セグメント期間における青色レーザダイオードの発光パターンを示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る遮光板の配置例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る遮光板の遮光位置を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る遮光板の他の配置例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る遮光板の図９の配置例における遮光位置を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係る遮光板を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る遮光板の配置例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る遮光板の遮光位置を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態４に係る遮光膜を設けた集光レンズの配置例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態４に係る遮光膜の遮光位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、投影装置１０の外観斜視図である。なお、本実施形態において、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。
【００１６】
投影装置１０は、図１に示すように、略直方体形状であって、投影装置１０の筐体の前方の側板とされる正面パネル１２の側方に投影口を覆うレンズカバー１９を有するとともに、この正面パネル１２には複数の排気孔１７を設けている。さらに、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。
【００１７】
また、筐体の上面パネル１１にはキー／インジケータ部３７が設けられ、このキー／インジケータ部３７には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。
【００１８】
さらに、筐体の背面には、背面パネルにＵＳＢ端子やアナログＲＧＢ映像信号が入力される映像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子、音声出力端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子（群）２０が設けられている。また、背面パネルには、複数の吸気孔が形成されている。なお、図示しない筐体の側板である右側パネル、及び、図１に示した側板である左側パネル１５には、各々複数の排気孔１７が形成されている。また、左側パネル１５の背面パネル近傍の隅部や背面パネルには、吸気孔１８も形成されている。
【００１９】
次に、投影装置１０の投影装置制御部について、図２の機能ブロック図を用いて述べる。投影装置制御部は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。
【００２０】
制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵ、各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。
【００２１】
そして、この投影装置制御部により、入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換されたあと、表示エンコーダ２４に出力される。
【００２２】
また、表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。
【００２３】
表示駆動部２６は、表示素子制御部として機能するものであり、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動する。
【００２４】
投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、光源側光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介してスクリーンに画像を投影表示する。尚、この投影側光学系の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。
【００２５】
画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。
【００２６】
さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。
【００２７】
そして、筐体の上面パネル１１に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。
【００２８】
なお、制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。
【００２９】
また、制御部３８は、光源制御部としての光源制御回路４１を制御している。この光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、励起光源や赤色光源装置から所定のタイミングで赤色、緑色及び青色の波長帯域光を発光させる個別の制御を行う。
【００３０】
さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフにする等の制御も行う。
【００３１】
次に、この投影装置１０の内部構造について述べる。図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、右側パネル１４の近傍に制御回路基板２４１を備えている。この制御回路基板２４１は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、投影装置１０は、制御回路基板２４１の側方、つまり、投影装置１０筐体の略中央部分に光源装置６０を備えている。さらに、光源装置６０と左側パネル１５との間には、光源側光学系１７０や投影側光学系２２０が配置されている。
【００３２】
光源装置６０は、赤色波長帯域光の光源とされる赤色光源装置１２０と、緑色波長帯域光（第二波長帯域光）の光源とされる緑色光源装置８０と、青色波長帯域光（第一波長帯域光）の光源とされる青色光源装置であると共に励起光源ともされる励起光照射装置７０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と、蛍光板装置１００とにより構成される。そして、光源装置６０には、緑色及び青色波長帯域光の光線束に赤色波長帯域光の光線束を合わせて各色波長帯域の光束を同一光路上に導光して同一方向に向かわせる導光光学系１４０が配置されている。
【００３３】
励起光照射装置７０は、投影装置１０筐体の左右方向における略中央部分に配置される。励起光照射装置７０は、背面パネル１３と光軸が平行になるよう配置された複数の半導体発光素子を備える。本実施形態においては、半導体発光素子は、青色波長帯域光を発する青色レーザダイオード７１である。また、青色レーザダイオード７１は、右側パネル１４と平行に配置されている。これら青色レーザダイオード７１は、固定ホルダ７４に固定される。また、励起光照射装置７０は、各青色レーザダイオード７１からの出射光の光軸を正面パネル１２方向に９０度変換する反射ミラー７６と、反射ミラー７６で反射した各青色レーザダイオード７１からの出射光を集光する集光レンズ７８と、青色レーザダイオード７１と右側パネル１４との間に配置されたヒートシンク８１等を備える。
【００３４】
各青色レーザダイオード７１からの光軸上には、青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めて各々平行光に変換するコリメータレンズ７３が夫々配置されている。これらコリメータレンズ７３も、固定ホルダ７４に固定される。また、ヒートシンク８１と背面パネル１３との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１とヒートシンク８１とによって青色レーザダイオード７１が冷却される。
【００３５】
赤色光源装置１２０には、青色レーザダイオード７１と光軸が平行となるように配置された赤色光源１２１と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、が備えられる。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を発する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。そして、赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０が出射する赤色波長帯域光の光軸が、蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置されている。また、赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１の右側パネル１４側にヒートシンク１３０を備える。そして、ヒートシンク１３０と正面パネル１２との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１及びヒートシンク１３０によって赤色光源１２１が冷却される。
【００３６】
緑色光源装置８０を構成する蛍光板装置１００は、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイールとされる蛍光板１０１と、この蛍光板１０１を回転駆動するモータ１１０と、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光板１０１に集光する集光レンズ群１１７と、蛍光板１０１から正面パネル１２方向に出射される光線束を集光する集光レンズ１１５を備える。
【００３７】
蛍光板１０１には、蛍光発光領域と拡散透過領域とが周方向に並設されている。蛍光発光領域は、青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光を励起光として受けて、励起された緑色波長帯域の蛍光光を出射する。拡散透過領域は、青色レーザダイオード７１からの出射光を拡散透過する。拡散透過した出射光は、光源装置６０の青色波長帯域光として出射される。
【００３８】
また、モータ１１０と正面パネル１２との間には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって蛍光板装置１００等が冷却される。
【００３９】
導光光学系１４０は、第一ダイクロイックミラー１４１，集光レンズ１４９，第二ダイクロイックミラー１４８，第一反射ミラー１４３，集光レンズ１４６，第二反射ミラー１４５，集光レンズ１４７を有する。第一ダイクロイックミラー１４１は、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に配置される。第一ダイクロイックミラー１４１は、青色及び赤色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射して、この緑色波長帯域光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する。
【００４０】
また、蛍光板１０１を透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、集光レンズ１１５と正面パネル１２との間には、青色波長帯域光を反射して、この青色波長帯域光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する第一反射ミラー１４３が配置されている。第一反射ミラー１４３における左側パネル１５側には、集光レンズ１４６が配置され、さらにこの集光レンズ１４６の左側パネル１５側には、第二反射ミラー１４５が配置されている。第二反射ミラー１４５の背面パネル１３側には、集光レンズ１４７が配置されている。第二反射ミラー１４５は、第一反射ミラー１４３により反射され、集光レンズ１４６を介して入射される青色波長帯域光の光軸を背面パネル１３側に９０度変換する。第二反射ミラー１４５により反射された青色波長帯域光は、集光レンズ１４７を介して第二ダイクロイックミラー１４８を透過して集光レンズ１７３により集光される。
【００４１】
また、第一ダイクロイックミラー１４１の左側パネル１５側には、集光レンズ１４９が配置されている。さらに、集光レンズ１４９の左側パネル１５側であって、集光レンズ１４７の背面パネル１３側には、第二ダイクロイックミラー１４８が配置されている。第二ダイクロイックミラー１４８は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射して背面パネル１３側に９０度光軸を変換し、青色波長帯域光を透過させる。第二ダイクロイックミラー１４８の背面パネル１３側には、集光レンズ１７３が配置されている。
【００４２】
第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光の光軸は、第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光の光軸と一致する。第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光及び第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光は、共に集光レンズ１４９に入射する。そして、集光レンズ１４９を透過した赤色及び緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８により反射され、集光レンズ１７３により集光される。
【００４３】
このようにして、赤色、緑色、青色の各波長帯域光の光束は、導光光学系１４０により同一光路上に導光される。導光光学系１４０により導光された各色波長帯域光は、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３により集光される。そして、各波長帯域の光束は、光源側光学系１７０のライトトンネル１７５の入射口に入射される。ライトトンネル１７５に入射される各色光束は、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。
【００４４】
光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３，ライトトンネル１７５，集光レンズ１７８，光軸変換ミラー１８１，集光レンズ１８３，照射ミラー１８５，コンデンサレンズ１９５により構成されている。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を投影側光学系２２０に向けて出射するので、投影側光学系２２０の一部ともされている。
【００４５】
ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により、左側パネル１５側に光軸を変換される。
【００４６】
光軸変換ミラー１８１で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、背面パネル１３側にはヒートシンク１９０が設けられており、ＤＭＤとされる表示素子５１はこのヒートシンク１９０により冷却される。
【００４７】
光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影側光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５，可動レンズ群２３５，固定レンズ群２２５により構成されている。固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。可動レンズ群２３５は、可動鏡筒に内蔵され、レンズモータで移動可能とされることにより、ズーム調整やフォーカス調整を可能としている。
【００４８】
このように投影装置１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０を介してライトトンネル１７５に入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射されるため、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。
【００４９】
次に、励起光照射装置７０における青色レーザダイオード７１の配置について説明する。図４は、青色レーザダイオード７１の配置を示す模式図である。本図は、励起光照射装置７０を図３の左側パネル１５側から右側パネル１４側に向かって見た図である。
【００５０】
励起光照射装置７０の固定ホルダ７４には青色レーザダイオード７１が取り付けられる取付部７５が複数形成されている。取付部７５は、例えば、青色レーザダイオード７１の外形形状に合わせて形成された取付用孔である。青色レーザダイオード７１は、これら取付部７５に固定される。本実施形態では、取付部７５は２行４列のマトリクス状に合計８個形成されており、青色レーザダイオード７１はそのうち７か所の取付部７５１〜７５７に配置される。残りの取付部７５８は、いずれの発光素子も配置されない空部７２となる。すなわち、本実施形態では、空部７２は複数の取付部７５のうちの固定ホルダ７４の角部の一つに設けられる。
【００５１】
固定ホルダ７４が汎用部品や共通部品等として用いられている場合、光源装置６０毎に要求される出力が異なることにより、本図のように全ての取付部７５が青色レーザダイオード７１の配置に利用されないことがある。また、必要な青色レーザダイオード７１の個数によっては、本図のように青色レーザダイオード７１が、取付部７５の全体に対して、非線対称又は非点対称に配置される。なお、取付部７５の数、青色レーザダイオード７１の数、及び空部７２の数は、光源装置６０の構成に応じて適宜定めることができる。
【００５２】
図５は、光源装置６０の制御タイミングチャートを示す図である。本図では、赤色光源１２１，青色レーザダイオード７１（７１１〜７１７）の点灯及び蛍光板５１３（１０１）の動作に対応した、光源装置６０から出射される光源光５１４のタイミングチャートを示している。本実施形態の投影装置１０は、投影画像のフレームを、連続するフレーム周期５００毎に投影する。各フレーム周期５００は、赤色波長帯域光を出射可能な赤セグメント期間５０１、緑色波長帯域光を出射可能な緑セグメント期間５０２、及び青色波長帯域光を出射可能な青セグメント期間５０３に時分割される。また、本図の蛍光板５１３は、青色レーザダイオード７１が青色波長帯域光を出射したとき、その青色波長帯域光が蛍光発光領域及び拡散透過領域のいずれの領域に照射されるかを示す。なお、本図では赤セグメント期間５０１に蛍光発光領域が配置されることを示しているが、この期間には青色波長帯域光が出射されないため、いずれの領域を配置させてもよい。
【００５３】
つぎに、各構成の動作を説明する。赤セグメント期間５０１では、制御部３８は、赤色光源（Ｒ−ＬＥＤ）５１１を点灯（ＯＮ）する。また、緑セグメント期間５０２及び青セグメント期間５０３では、制御部３８は、赤色光源５１１を消灯（ＯＦＦ）する。
【００５４】
青色レーザダイオード（Ｂ−ＬＤ）の動作については、本図において、図４に示した空部７２の点対称位置に配置された青色レーザダイオード７１１の出力波形５１２ａと、それ以外の青色レーザダイオード７１２〜７１７の出力波形５１２ｂとを図示している。赤セグメント期間５０１では、制御部３８は、各青色レーザダイオード７１１〜７１７を消灯（ＯＦＦ）する。緑セグメント期間５０２では、制御部３８は、各青色レーザダイオード７１１〜７１７を点灯（ＯＮ）する。青セグメント期間５０３では、制御部３８は、一部の青色レーザダイオード７１１を消灯（ＯＦＦ）し、その他の青色レーザダイオード７１２〜７１７を点灯（ＯＮ）する。
【００５５】
また、制御部３８は、この領域を赤セグメント期間５０１及び緑セグメント期間５０２では蛍光発光領域となるように、青セグメント期間５０３では拡散透過領域となるように制御する。
【００５６】
このようにして、制御部３８が赤色光源１２１、青色レーザダイオード７１１〜７１７及び蛍光板１０１を制御することにより、光源装置６０は、赤セグメント期間５０１に赤色波長帯域光を、緑セグメント期間５０２に緑色波長帯域光を、青セグメント期間５０３に青色波長帯域光を出射する。
【００５７】
なお、本図において、赤セグメント期間５０１、緑セグメント期間５０２及び青セグメント期間５０３に切り替わる各タイミングの直前は、いずれの光源１２１，７１１〜７１７も消灯（ＯＦＦ）させているが、この消灯期間は、予め定めた投影装置１０の輝度設定や輝度バランス等によりそれぞれ適宜の長さとすることができる。また、制御部３８は、消灯期間を設けずに、緑セグメント期間５０２又は青セグメント期間５０３のいずれの切替タイミングにおいて、現在点灯中の光源７１１〜７１７の光の出射を維持させてもよい。
【００５８】
図６（ａ）は、図５の青セグメント期間５０３における、青色レーザダイオード７１の発光パターンを示す図である。なお、以下の説明において、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光の各光線束の中心位置と、導光光学系１４０や光源側光学系１７０の各光路の中心位置は一致しているものとする。
【００５９】
本図では、マトリクス状に配置された取付部７５の全体に対し、空部７２の点対称位置に配置された一部の青色レーザダイオード７１１を制御部３８により消灯（ＯＦＦ）させている。一方、制御部３８は、その他の青色レーザダイオード７１２〜７１７を点灯（ＯＮ）させている。
【００６０】
配置された全ての青色レーザダイオード７１１〜７１７を点灯させた場合は、出射される青色波長帯域光の光線束の光軸が中心位置Ｃから偏ってしまう。しかし、本図のように青セグメント期間５０３において一部の青色レーザダイオード７１を消灯させる制御を行うことで、その他の青色レーザダイオード７１２〜７１７から出射された青色波長帯域光の光線束は、略点対称な断面形状となるため、光線束の中心位置Ｃ１は取付部７５全体の中心位置Ｃに略一致して偏りが低減される。
【００６１】
偏りが低減された青色波長帯域光は、蛍光板１０１の拡散透過領域を透過した後、導光光学系１４０を介して光源側光学系１７０へ向けて導光される。
【００６２】
図６（ｂ）は、図５の青セグメント期間における青色レーザダイオード７１の他の発光パターンを示す図である。図６（ａ）の例と異なり、図５の青セグメント期間５０３に、マトリクス状に配置された取付部７５の全体において、空部７２の位置に対し短軸Ａｓの線対称位置に配置された一部の青色レーザダイオード７１５を、消灯（ＯＦＦ）させている。一方、制御部３８は、その他の青色レーザダイオード７１１〜７１４，７１６，７１７を点灯（ＯＮ）させる。
【００６３】
このように、青色レーザダイオード７１１〜７１４，７１６，７１７から出射された青色波長帯域光の光線束は、略線対称な断面形状となり、光線束の中心位置Ｃ１が取付部７５全体の中心位置Ｃを通る短軸Ａｓ上に略一致して偏りが低減される。
【００６４】
以上、本実施形態では、拡散透過領域を通過する青色波長帯域光の一部を無光とする無光化手段として、制御部３８による制御が行われる例を示した。蛍光板１０１が緑色波長帯域光（第二波長帯域光）を出射する緑セグメント期間（第二セグメント期間）５０２には、複数の青色レーザダイオード７１１〜７１７を点灯させ、緑セグメント期間５０２と時分割で配置される青セグメント期間（第一セグメント期間）５０３には、複数の青色レーザダイオード７１１〜７１７のうち一部の青色レーザダイオード７１１を消灯して無光とする。
【００６５】
（実施形態２）
つぎに、本発明の実施形態２について説明する。本実施形態では、実施形態１で説明したような、一部の青色レーザダイオード７１の消灯制御はおこなわずに、出射された青色波長帯域光の光線束の一部を適宜の遮光部により遮光することで、光軸と光路中心との偏りを低減させている。なお、実施形態１と同様の構成についてはその説明を省略又は簡略化する。
【００６６】
図４の取付部７５に取付けられた複数の青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光は、図３の反射ミラー７６へ向かう。このとき、正面パネル１２側の取付部７５１，７５５，７５２，７５６に取付けられた青色レーザダイオード７１１，７１５，７１２，７１６から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって右側に配置され、背面パネル１３側の取付部７５４，７５３，７５７に取付けられた青色レーザダイオード７１４，７１３，７１７から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって左側に配置される。各青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光は、反射ミラー７６にて蛍光板１０１方向へ反射する。
【００６７】
このとき、各青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光は、進行方向に向かって、左右の位置が入れ替わる。すなわち、反射ミラー７６から蛍光板１０１の間において、正面パネル１２側の青色レーザダイオード７１１，７１５，７１２，７１６から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって左側に配置される。また、背面パネル１３側の青色レーザダイオード７１４，７１３，７１７から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって右側に配置される。各青色波長帯域光は、図３の集光レンズ７８、第一ダイクロイックミラー１４１、集光レンズ群１１７を順に通過し、蛍光板１０１の拡散透過領域に集光して照射される。
【００６８】
拡散透過領域に照射された各青色波長帯域光の光路は、正面パネル１２側に透過し、第一反射ミラー１４３へ向かう。各青色波長帯域光は、集光レンズ群１１７により集光されるため、拡散透過領域を透過した後、進行方向に対して上下左右の位置が入れ替わる。
【００６９】
すなわち、蛍光板１０１から第一反射ミラー１４３の間において、正面パネル１２側の青色レーザダイオード７１１，７１５，７１２，７１６から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって右側に配置され、背面パネル１３側の青色レーザダイオード７１４，７１３，７１７から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって左側に配置される。
【００７０】
また、固定ホルダ７４から蛍光板１０１の間においては、青色レーザダイオード７１１〜７１４から出射された青色波長帯域光の光路は上側に配置され、青色レーザダイオード７１５〜７１７から出射された青色波長帯域光の光路は下側に配置される。一方、蛍光板１０１から第一反射ミラー１４３の間において、固定ホルダ７４の上側に取付けられた青色レーザダイオード７１１〜７１４から出射された青色波長帯域光の光路は、下側に配置され、固定ホルダ７４の下側に取付けられた青色レーザダイオード７１５〜７１７から出射された青色波長帯域光の光路は、上側に配置される。
【００７１】
図７は、遮光板１１６の配置例を示す図である。本実施形態の遮光板１１６は、集光レンズ１１５と第一反射ミラー１４３との間に配置される。蛍光板１０１に照射された青色波長帯域光Ｌ１は、拡散透過領域を拡散しながら透過する。矢印で図示する青色波長帯域光Ｌ１のうち、右から一番目は青色レーザダイオード７１１，７１５が出射した青色波長帯域光であり、右から二番目は青色レーザダイオード７１２，７１６が出射した青色波長帯域光であり、右から三番目は青色レーザダイオード７１３，７１７が出射した青色波長帯域光である。また、一点鎖線矢印で一番左に示す青色波長帯域光Ｌ１は、青色レーザダイオード７１４が出射した青色波長帯域光である。
【００７２】
拡散透過領域を透過した各青色波長帯域光Ｌ２は、集光レンズ１１５で集光された後、第一反射ミラー１４３へ向かう。また、青色波長帯域光Ｌ２は、第一反射ミラー１４３に到達する前に、遮光板１１６によりその光束の一部が遮光される。
【００７３】
図８は、遮光板１１６の遮光位置を説明する図である。各青色レーザダイオード７１１〜７１７から出射される青色波長帯域光の各々は、本図に示す照射領域Ｓ１〜Ｓ７の夫々に対応して照射される。ここで、青色波長帯域光は青色レーザダイオード７１から出射されたレーザ光であるため、拡散透過領域を拡散透過しても光線束の断面形状が非対称となることがある。そのため、本図のように照射領域Ｓに照射される青色波長帯域光の光線束は、集光レンズ１１５の位置においても非対称な断面形状を有する。なお、暗領域Ｔ８は、空部７２に対応する領域である。
【００７４】
このように、固定ホルダ７４の各青色レーザダイオード７１の配置が非線対称又は非点対称であることにより、照射領域Ｓの形状も非線対称又は非点対称となる。よって、照射領域Ｓの全体の中心位置Ｃ１は、光路の中心位置である集光レンズ１１５の中心位置Ｃから偏った位置となる。
【００７５】
遮光板１１６は、拡散透過領域を透過した後の光のうちの一部を遮光する円板である。本実施形態では、遮光板１１６は少なくとも青色波長帯域の光を遮光し、赤色波長帯域の光や緑色波長帯域の光は遮光しないよう配置される。遮光板１１６は、例えば、金属、樹脂、セラミック等の適宜の材料により形成することができる。また、遮光板１１６の上下及び左右方向の位置は、図８に示すように、集光レンズ１１５の中心からずれた位置に配置される。
【００７６】
遮光板１１６は、照射領域Ｓに照射された青色波長帯域光の光線束のうち、暗領域Ｔ８の点対称の位置に対応する、照射領域Ｓ１に照射された青色波長帯域光を遮光する。すなわち、遮光板１１６は、図４の空部７２に対して点対称位置に配置された青色レーザダイオード７１１が出射した青色波長帯域光を主に遮光する。
【００７７】
したがって、遮光板１１６で一部の青色波長帯域光が遮光された光線束は、その後の光線束断面が略点対称な断面形状となり、その中心位置Ｃ１が集光レンズ１１５の中心位置Ｃに略一致する。
【００７８】
遮光板１１６以降では、主に、図４の青色レーザダイオード７１２〜７１７からの出射光が、第一反射ミラー１４３、集光レンズ１４６、第二反射ミラー１４５及び集光レンズ１４７を通過して、光源側光学系１７０へ向かって導光される。なお、図７の二点鎖線矢印で示す青色波長帯域光Ｌ３は、主に、青色レーザダイオード７１５が出射した青色波長帯域光である。
【００７９】
このようにして導光光学系１４０を通過する青色波長帯域光は、光源側光学系１７０及び投影側光学系２２０を通過した後、より均一化された偏りの少ない輝度分布で投影面に投影される。また、以上のような遮光板（遮光部）１１６を備えた投影装置１０に、青色波長帯域光及び緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光による白色合成光を投影面に投影させて、その投影面を複数分割した各区域の照度を評価した場合、各区域の色度差は遮光板１１６を使用しない場合と比べて低減される。また、投影面の四隅の照度を評価した場合も、各位置の色度差は遮光板１１６を使用しない場合と比べて低減される。
【００８０】
以上のように、投影装置１０は、輝度ムラを低減させた青色波長帯域光を投影することができ、また、このような青色波長帯域光を緑色波長帯域光や赤色波長帯域光とともに出射して色を合成した場合、輝度ムラや色ムラを低減させた合成色を投影することができる。
【００８１】
次に、遮光位置の他の例について説明する。遮光板１１６は、集光レンズ１１５と第一反射ミラー１４３の間以外に、光線束の断面形状が対称な形状となるように遮光可能であれば、他の位置に設けてもよい。
【００８２】
図９は、遮光板１１６の他の配置例を示す図である。本図では、遮光板１１６は、蛍光板１０１と集光レンズ１１５との間に設けられる。蛍光板１０１に照射された青色波長帯域光Ｌ１は、拡散透過領域を拡散しながら透過する。矢印で図示する青色波長帯域光Ｌ１のうち、図の右から一番目は青色レーザダイオード７１１，７１５が出射した青色波長帯域光であり、右から二番目は青色レーザダイオード７１２，７１６が出射した青色波長帯域光であり、右から三番目は青色レーザダイオード７１３，７１７が出射した青色波長帯域光である。また、一点鎖線矢印で一番左に示す青色波長帯域光Ｌ１は、青色レーザダイオード７１４が出射した青色波長帯域光である。
【００８３】
拡散透過領域を透過した各青色波長帯域光Ｌ２ａは、集光レンズ１１５へ向かう。拡散透過領域を拡散透過した青色波長帯域光Ｌ２ａは、集光レンズ１１５に到達する前に、遮光板１１６によりその光線束の一部が遮光される。
【００８４】
図１０は、遮光板１１６の図９の配置例における遮光位置を説明する図である。本図は、遮光板１１６及び蛍光板１０１を正面パネル１２側から背面パネル１３側に向かって見た正面図である。また、本図は、遮光板１１６が配置される位置における青色波長帯域光Ｌ２ａが、図の奥から手前に向かって各照射領域Ｓ１〜Ｓ７に照射される様子を示す。
【００８５】
前述のように、各青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光は、進行方向に向かって左右の位置が反射ミラー７６及び蛍光板１０１において入れ替わり、上下の位置が蛍光板１０１において入れ替わる。したがって、図４の各青色レーザダイオード７１１〜７１７から出射される青色波長帯域光の各々は、蛍光板１０１に並設される拡散透過領域１０２を透過後、本図の照射領域Ｓ１〜Ｓ７の夫々に対応して照射される。
【００８６】
遮光板１１６は、照射領域Ｓに照射された青色波長帯域光の光線束のうち、暗領域Ｔ８の点対称の位置に対応する照射領域Ｓ１に照射された青色波長帯域光を遮光する。すなわち、遮光板１１６は、図４に示す空部７２に対して点対称位置に配置された青色レーザダイオード７１１が出射した青色波長帯域光を主に遮光する。
【００８７】
したがって、遮光板１１６で一部の青色波長帯域光が遮光された光線束は、その後の光線束断面が点対称な断面形状となり、その中心位置Ｃ１が集光レンズ１１５の中心位置Ｃに略一致する。遮光板１１６以降では、主に、図４の青色レーザダイオード７１２〜７１７からの出射光が導光される。
【００８８】
図９に戻り、遮光板１１６を通過した青色波長帯域光Ｌ３は、集光レンズ１１５、第一反射ミラー１４３、集光レンズ１４６、第二反射ミラー１４５及び集光レンズ１４７を介して、光軸が光路の中心と略一致した出射光として、光源側光学系１７０側へ向けて導光される。なお、二点鎖線矢印で示す青色波長帯域光Ｌ３は、主に、青色レーザダイオード７１５が出射した青色波長帯域光である。
【００８９】
このように、遮光板１１６は、蛍光板１０１を透過した直後の青色波長帯域光を遮光するように配置される。そのため、遮光板１１６は、光線束断面において、遮光させたい領域の青色波長帯域光を、拡散が広がる前に効率良く遮光することができる。よって、空部７２に対して点対称位置に配置された青色レーザダイオード７１１が出射した青色波長帯域光を、効率良く遮光することができる。
【００９０】
なお、本実施形態では、遮光板１１６の形状は円板形状としたが、遮光したい領域の形状に対応した適宜の形状とすることができる。
【００９１】
また、遮光板１１６は、その他、青色波長帯域光が拡散透過領域を透過した後の位置であって、他の赤色波長帯域光や緑色波長帯域光と同一光路上に導光される前の位置であれば、任意の位置に配置させることができる。
【００９２】
以上のように、本実施形態では、拡散透過領域を通過する青色波長帯域光の一部を無光とする無光化手段として、その青色波長帯域光の一部を遮光する遮光板（遮光部）１１６を備える例を示した。
【００９３】
（実施形態３）
つぎに、本発明の実施形態３について説明する。図１１は、本実施形態の遮光板２１６を示す図である。本実施形態では、無光化手段として円板状の遮光板１１６の代わりに、遮光板１１６の形状と異なる形状の遮光板（遮光部）２１６を配置している。なお、実施形態１又は実施形態２と同様の構成についてはその説明を省略又は簡略化する。
【００９４】
遮光板２１６は、その内側に貫通孔２１６ａを有する。また、貫通孔２１６ａの内側縁の一部には遮光片２１６ｂが形成される。貫通孔２１６ａは、青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光を通過させる。また、遮光板２１６を通過する青色波長帯域光の一部は、遮光片２１６ｂにより遮光される。また、遮光板２１６は光源装置６０や投影装置１０の筐体に対し、外枠２１６ｃにより適宜の方法で固定させることができる。
【００９５】
図１２は、遮光板２１６の配置例を示す図である。本実施形態の遮光板２１６は、集光レンズ１４６と第二反射ミラー１４５との間に配置される。蛍光板１０１に照射された青色波長帯域光Ｌ４は、拡散透過領域を拡散しながら透過する。実施形態２と同様に、矢印で図示する青色波長帯域光Ｌ４のうち、右から一番目は青色レーザダイオード７１１，７１５が出射した青色波長帯域光であり、右から二番目は青色レーザダイオード７１２，７１６が出射した青色波長帯域光であり、右から三番目は青色レーザダイオード７１３，７１７が出射した青色波長帯域光である。また、一点鎖線矢印で一番左に示す青色波長帯域光Ｌ４は、青色レーザダイオード７１４が出射した青色波長帯域光である。
【００９６】
拡散透過領域を透過した各青色波長帯域光Ｌ５は、集光レンズ１１５で集光された後、第一反射ミラー１４３へ向かう。その後、青色波長帯域光Ｌ５は、第一反射ミラー１４３にて第二反射ミラー１４５側へ反射される。青色波長帯域光Ｌ５は、第一反射ミラー１４３で反射される際、進行方向に向かって左右の位置が入れ替わる。すなわち、第一反射ミラー１４３から第二反射ミラー１４５の間において、青色レーザダイオード７１１，７１５，７１２，７１６から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって左側に配置され、背面パネル１３側の青色レーザダイオード７１４，７１３，７１７から出射された青色波長帯域光の光路は、進行方向に向かって右側に配置される。第一反射ミラー１４３で反射した青色波長帯域光Ｌ５は、第二反射ミラー１４５に到達する前に、遮光板２１６によりその光線束の一部が遮光される。
【００９７】
図１３は、遮光板２１６の遮光位置を説明する図である。本図は、遮光板２１６を左側パネル１５側から右側パネル１４側に向かって見た図である。また、本図は、遮光板２１６が配置される位置における青色波長帯域光Ｌ５が、図の奥から手前に向かって各照射領域Ｓ１〜Ｓ７に照射される様子を示す。
【００９８】
前述のように、各青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光は、進行方向に向かって左右の位置が反射ミラー７６と蛍光板１０１と第一反射ミラー１４３において入れ替わり、上下の位置が蛍光板１０１において入れ替わる。したがって、図４の各青色レーザダイオード７１１〜７１７から出射される青色波長帯域光の各々は、本図の照射領域Ｓ１〜Ｓ７の夫々に対応して照射される。
【００９９】
遮光板２１６は、照射領域Ｓに照射された青色波長帯域光Ｌ５の光線束のうち、暗領域Ｔ８の点対称の位置に対応する照射領域Ｓ１に照射された青色波長帯域光を遮光する。すなわち、遮光板２１６は、貫通孔２１６ａの一部に形成された遮光片２１６ｂにより、図４に示す空部７２に対して点対称位置に配置された青色レーザダイオード７１１が出射した青色波長帯域光を主に遮光する。
【０１００】
したがって、遮光板２１６で一部の青色波長帯域光が遮光された光線束は、その後の光線束断面が点対称な断面形状となり、その中心位置Ｃ１が光路の中心位置Ｃに略一致する。遮光板２１６以降では、主に、図４の青色レーザダイオード７１２〜７１７からの出射光が導光される。
【０１０１】
図１２に戻り、遮光板２１６の貫通孔２１６ａを通過した青色波長帯域光Ｌ６は、第二反射ミラー１４５及び集光レンズ１４７を通過して、光軸が光路の中心と略一致した出射光として、光源側光学系１７０側へ向けて導光される。なお、図１２における二点鎖線矢印で示す青色波長帯域光Ｌ６は、主に、青色レーザダイオード７１５が出射した青色波長帯域光である。
【０１０２】
なお、遮光板２１６は、実施形態２と同様に、集光レンズ１１５と第一反射ミラー１４３との間に設けてもよいし、蛍光板１０１と集光レンズ１１５との間に設けてもよい。また、遮光板２１６は、その他、青色波長帯域光が、拡散透過領域を透過した後の位置であって、他の赤色波長帯域光や緑色波長帯域光と同一光路上に導光される前の位置であれば、任意の位置に配置させることができる。
【０１０３】
また、本実施形態の遮光板２１６は、外枠２１６ｃにより、投影装置１０や光源装置６０の筐体に対して容易に固定することができる。したがって、遮光対象である青色波長帯域光の一部を、簡易な構成で遮光して、投影後の合成光の輝度ムラや色ムラを低減させることができる。
【０１０４】
なお、遮光片２１６ｂを形成する位置は、光線束のうちの遮光対象領域に応じて、適宜定めることができる。
【０１０５】
（実施形態４）
つぎに、本発明の実施形態４について説明する。図１４は、遮光膜３１６を設けた集光レンズ３１５の配置例を示す図である。本実施形態では、無光化手段として、遮光板１１６，２１６の代わりに、青色波長帯域光を遮光する遮光膜（遮光部）３１６を用いる。また、集光レンズ１１５の代わりに遮光膜３１６が形成された集光レンズ３１５が配置される。遮光膜３１６は、実施形態２及び実施形態３と同様に、図４の空部７２に対して点対称位置に配置された青色レーザダイオード７１１が出射する青色波長帯域光を遮光する。なお、実施形態１乃至実施形態３と同様の構成についてはその説明を省略又は簡略化する。
【０１０６】
本図では、遮光膜３１６は、集光レンズ３１５の入射側の一部に形成される。蛍光板１０１に照射された青色波長帯域光Ｌ７は、拡散透過領域を拡散しながら透過する。矢印で図示する青色波長帯域光Ｌ７のうち、図の右から一番目は青色レーザダイオード７１１，７１５が出射した青色波長帯域光であり、右から二番目は青色レーザダイオード７１２，７１６が出射した青色波長帯域光であり、右から三番目は青色レーザダイオード７１３，７１７が出射した青色波長帯域光である。また、一点鎖線矢印で一番左に示す青色波長帯域光Ｌ７は、青色レーザダイオード７１４が出射した青色波長帯域光である。
【０１０７】
拡散透過領域を透過した各青色波長帯域光Ｌ７は、集光レンズ３１５へ向かう。また、各青色波長帯域光Ｌ７は、拡散透過領域を透過する際、進行方向に対して上下左右の位置が入れ替わる。拡散透過領域を拡散透過した青色波長帯域光Ｌ８は、集光レンズ３１５に入射する際に、入射面に形成された遮光膜３１６によりその光線束の一部が遮光される。
【０１０８】
図１５は、遮光膜３１６の遮光位置を説明する図である。本図は、集光レンズ３１５を正面パネル１２側から背面パネル１３側に向かって見た正面図である。また、本図は、遮光膜３１６が配置される位置における青色波長帯域光Ｌ８が、図の奥から手前に向かって各照射領域Ｓ１〜Ｓ７に照射される様子を示す。
【０１０９】
前述のように、各青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光は、進行方向に向かって左右の位置が反射ミラー７６及び蛍光板１０１において入れ替わり、上下の位置が蛍光板１０１において入れ替わる。したがって、図４の青色レーザダイオード７１１〜７１７から出射される青色波長帯域光の各々は、本図の照射領域Ｓ１〜Ｓ７の夫々に対応して照射される。
【０１１０】
遮光膜３１６は、照射領域Ｓに照射された青色波長帯域光の光線束のうち、暗領域Ｔ８の点対称の位置に対応する照射領域Ｓ１に照射された青色波長帯域光を遮光する。すなわち、遮光膜３１６は、図４に示す空部７２に対して点対称位置に配置された青色レーザダイオード７１１が出射した青色波長帯域光を主に遮光する。
【０１１１】
したがって、遮光膜３１６で一部の青色波長帯域光が遮光された光線束は、その後の光線束断面が点対称な断面形状となり、その中心位置Ｃ１が集光レンズ３１５の中心位置Ｃに略一致する。遮光膜３１６が形成された集光レンズ３１５の入射面以降では、主に、図４の青色レーザダイオード７１２〜７１７からの出射光が導光される。
【０１１２】
図１４に戻り、遮光膜３１６が形成された入射面を通過した青色波長帯域光Ｌ９は、集光レンズ３１５内を通過して、反対側の出射面から出射される。集光レンズ３１５を通過した青色波長帯域光Ｌ９は、第一反射ミラー１４３、集光レンズ１４６、第二反射ミラー１４５及び集光レンズ１４７を通過して、光軸が光路の中心と略一致した出射光として、光源側光学系１７０側へ向けて導光される。なお、二点鎖線矢印で示す青色波長帯域光Ｌ９は、主に、青色レーザダイオード７１５が出射した青色波長帯域光である。
【０１１３】
このように、遮光膜３１６を形成した集光レンズ３１５を設けたことにより、光源装置６０内に追加部材を設置するための特別な領域を設けることなく遮光部を備えることができる。また、遮光させたい照射領域の部分が、照射領域Ｓの内側であった場合でも、遮光膜３１６を集光レンズの内側に設けて、青色波長帯域光を遮光させることができる。
【０１１４】
なお、遮光膜３１６としては、例えば、金属や樹脂等の膜を形成させてもよいし、フィルム状の他の部材を貼着して形成してもよい。また、遮光膜３１６は、集光レンズ３１５の出射側に設けてもよい。
【０１１５】
また、遮光膜３１６は、蛍光板１０１の直後に配置される集光レンズ３１５に限らず、蛍光板１０１以降の他の集光レンズ等の入射側又は出射側に設けてもよい。また、遮光膜３１６は、反射ミラー等他の部材に設けることができる。また、遮光膜３１６を形成した部材は、青色波長帯域光が、拡散透過領域を透過した後の位置であって、他の赤色波長帯域光や緑色波長帯域光と同一光路上に導光される前の位置であれば、任意の位置に配置させることができる。
【０１１６】
また、遮光膜３１６を形成した集光レンズ３１５は、遮光膜３１６の固定位置を決めるための凹部、凸部等の係合部を設けて他の部材と係合させることにより固定させてもよい。これにより、容易に遮光膜３１６の位置を定めることができる。
【０１１７】
以上説明した実施形態２乃至実施形態４では、照射領域Ｓのうち遮光される照射領域は、暗領域Ｔ８に対応する点対称位置の領域としたが、線対称位置の領域としてもよい。例えば、図８において、遮光対象の領域を、取付部７５５の青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光の照射領域Ｓ５としてもよい。よってこの場合、遮光板１１６，２１６や遮光膜３１６は、この遮光対象である照射領域Ｓ５に相当する位置に配置される。また、遮光板１１６，２１６及び遮光膜３１６は、光源側光学系１７０へ導光される青色波長帯域光を点対称又は線対称としつつ、光線束断面の他の領域をさらに遮光する形状としてもよい。
【０１１８】
さらに、遮光板１１６，２１６が青色波長帯域光を遮光し、その他の波長帯域の光を透過するようなフィルタであれば、遮光板１１６，２１６は、第二ダイクロイックミラー１４８と集光レンズ１７３との間のような青色波長帯域光及び緑色波長帯域光が同一光路となる光路中に配置することができる。同様に、遮光膜３１６が青色波長帯域光を遮光し、その他の波長帯域の光を透過するようなフィルタであれば、この遮光膜３１６を青色波長帯域光及び緑色波長帯域光が同一光路となる光路中である集光レンズ１７３に形成させることができる。
【０１１９】
また、励起光照射装置７０は、青色レーザダイオード７１を複数行複数列のマトリクス状に配置したが、複数の青色レーザダイオード７１を１行複数列に配置させてもよい。
【０１２０】
また、各実施形態では、遮光部として、遮光板１１６，２１６又は遮光膜３１６のいずれかを夫々一つずつ設けた構成について説明したが、光源装置６０は、実施形態２乃至実施形態４における遮光板１１６，２１６や遮光膜３１６を適宜組み合わせて、複数備えることができる。また、光源装置６０は、遮光部を設けるとともに、実施形態１の構成を適用させてもよい。
【０１２１】
以上、各実施形態で説明したように、光源装置６０は、複数の半導体発光素子と、蛍光発光領域及び拡散透過領域が並設された蛍光板１０１と、拡散透過領域を透過した青色波長帯域光（第一波長帯域光）の一部を無光とする無光化手段と、を備えるように構成した。したがって、固定ホルダ７４を汎用部品や共通部品として用いる場合等で、光源素子の個数を必要に応じて配置した場合であっても、遮光板１１６，２１６や遮光膜３１６を適宜の位置に設けることにより、青色波長帯域光の光線束の中心位置を、各光路の中心位置に略一致させることができる。よって、投影画面が均一になるようにすることで、画品質を向上させることができる。
【０１２２】
このように、簡単な構成で輝度ムラや色ムラを低減させた光源装置及び投影装置を提供することができる。
【０１２３】
また、第一波長帯域光の光線束の横断面のうち、第一波長帯域光が通過しない暗領域Ｔ８の線対称又は点対称の位置に対応する領域の第一波長帯域光を無光とする光源装置６０は、光源側光学系１７０に入射する光線束の横断面形状を線対称又は点対称とすることができる。したがって、第一波長帯域光の輝度ムラを低減させることができる。
【０１２４】
また、無光化手段が複数の半導体発光素子から出射された第一波長帯域光の一部を時分割された所定の期間に無光とする光源装置６０は、その所定の期間に出射される第一波長帯域光の光路において拡散効果が得にくい場合であっても、光線束の中心位置の偏りを低減させることができる。
【０１２５】
また、複数の半導体発光素子を、複数列の一部に又は複数行及び複数列のマトリクスの一部に配置する光源装置６０は、蛍光発光領域において緑色波長帯域光を出射させるために必要な励起光の出力強度に応じて、半導体発光素子を配置させることができる。したがって、光源装置６０毎に必要な半導体発光素子の個数が異なる場合であっても、固定ホルダ７４等の共通部材を用いることができる。
【０１２６】
また、蛍光板１０１が蛍光発光領域において、第一波長帯域光により励起された第二波長帯域光を出射する光源装置６０は、共通の光源から出射された第一波長帯域光により、第一波長帯域光及び第二波長帯域光を出射させることができる。したがって、共通の光源を使用しながら、波長及び出力強度の異なる光を光源装置６０から出射させることができる。
【０１２７】
また、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置をさらに備え、第一波長帯域光は青色波長帯域光であり、第二波長帯域光は緑色波長帯域光である光源装置６０は、画像を形成するための三原色光を出力させることができる。
【０１２８】
また、無光化手段が制御部３８を備え、第二セグメント期間５０２に、複数の半導体発光素子を点灯させて蛍光板１０１に第二波長帯域光を出射させ、第一セグメント期間５０３に、点灯させた複数の半導体発光素子のうち一部の半導体発光素子を消灯して無光とする光源装置６０は、他の部材を新たに設けることなく光線束の一部を無光化させることができる。
【０１２９】
また、無光化手段として、拡散透過領域を透過する第一波長帯域光の一部を遮光する遮光部を備える光源装置６０は、発光させる青色レーザダイオード７１の発光数を特別に制御することなく、青色レーザダイオード７１の出力を適切に調節することができる。
【０１３０】
また、遮光部として遮光板１１６、２１６を備える光源装置６０は、簡単な構成により自由度の高い適宜の位置で光線束を遮光させることができる。
【０１３１】
また、遮光部として、貫通孔２１６ａと遮光片２１６ｂを形成した遮光板２１６を備える光源装置６０は、遮光板２１６を投影装置１０や光源装置６０の筐体に対して容易に固定させることができる。したがって、簡易な構成により遮光部を設けることができる。
【０１３２】
また、遮光部が集光レンズの一部に形成された遮光膜３１６である光源装置６０は、光源装置６０内部に遮光部を設けるための領域を特別に設けることなく、遮光部を設けることができる。したがって、簡易な構成により遮光部を設けることができる。
【０１３３】
また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１３４】
以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  第一波長帯域光を出射する複数の半導体発光素子と、
蛍光発光領域及び拡散透過領域が並設された蛍光板と、
前記拡散透過領域を透過する前記第一波長帯域光の一部を無光とする無光化手段と、
を備えることを特徴とする光源装置。
［２］  前記無光化手段は、前記第一波長帯域光の光線束の横断面のうち、前記第一波長帯域光が通過しない暗領域の線対称又は点対称の位置に対応する領域の前記第一波長帯域光を無光とすることを特徴とする上記［１］に記載の光源装置。
［３］  前記無光化手段は、前記複数の半導体発光素子から出射された前記第一波長帯域光の一部を時分割された所定の期間に無光とすることを特徴とする上記［１］又は上記［２］に記載の光源装置。
［４］  複数の前記半導体発光素子は、複数列に、又は複数行及び複数列のマトリクスの一部に、配置されることを特徴とする上記［１］乃至上記［３］の何れかに記載の光源装置。
［５］  前記蛍光板は、前記蛍光発光領域において、前記第一波長帯域光により励起された第二波長帯域光を出射することを特徴とする上記［１］乃至上記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］  赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置をさらに備え、
前記第一波長帯域光は青色波長帯域光であり、
前記第二波長帯域光は緑色波長帯域光であり、
前記蛍光板は、蛍光ホイールである、
ことを特徴とする上記［５］に記載の光源装置。
［７］  前記第一波長帯域光を出射する第一セグメント期間と、前記第二波長帯域光を出射する第二セグメント期間とを、時分割で有し、
前記無光化手段は制御部を備え、
前記制御部は、
前記第二セグメント期間に、前記複数の半導体発光素子を点灯させて前記蛍光板に向けて前記第一波長帯域光を出射させ、
前記第一セグメント期間に、前記複数の半導体発光素子のうち一部の半導体発光素子を消灯して無光とする、
ことを特徴とする上記［５］又は上記［６］に記載の光源装置。
［８］  前記無光化手段は、前記拡散透過領域を透過した前記第一波長帯域光の一部を遮光する遮光部を備えることを特徴とする上記［１］乃至上記［６］の何れかに記載の光源装置。
［９］  前記遮光部は、遮光板であることを特徴とする上記［８］に記載の光源装置。
［１０］  前記遮光板は、
内側に貫通孔を有し、
前記貫通孔の一部に遮光片を形成した、
ことを特徴とする上記［９］に記載の光源装置。
［１１］  前記拡散透過領域を透過した光を集光する集光レンズを備え、
前記遮光部は、前記集光レンズの一部に形成された遮光膜であることを特徴とする上記［８］に記載の光源装置。
［１２］  上記［１］乃至上記［１１］の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
【符号の説明】
【０１３５】
１０  投影装置                            １１  上面パネル
１２  正面パネル                          １３  背面パネル
１４  右側パネル                          １５  左側パネル
１７  排気孔                              １８  吸気孔
１９  レンズカバー                        ２１  入出力コネクタ部
２２  入出力インターフェース              ２３  画像変換部
２４  表示エンコーダ                      ２５  ビデオＲＡＭ
２６  表示駆動部                          ３１  画像圧縮／伸長部
３２  メモリカード                        ３５  Ｉｒ受信部
３６  Ｉｒ処理部                          ３７  キー／インジケータ部
３８  制御部                              ４１  光源制御回路
４３  冷却ファン駆動制御回路              ４５  レンズモータ
４７  音声処理部                          ４８  スピーカ
５１  表示素子                            ６０  光源装置
７０  励起光照射装置                      ７２  空部
７１，７１１〜７１７  青色レーザダイオード（光源）
７５，７５１〜７５８  取付部
７３  コリメータレンズ                    ７４  固定ホルダ
７６  反射ミラー                          ７８  集光レンズ
８０  緑色光源装置                        ８１  ヒートシンク
１００  蛍光板装置                        １０１  蛍光板
１０２  拡散透過領域                      １１０  モータ
１１５  集光レンズ                        １１６  遮光板
１１７  集光レンズ群
１２０  赤色光源装置                      １２１  赤色光源
１２５  集光レンズ群                      １３０  ヒートシンク
１４０  導光光学系                        １４１  第一ダイクロイックミラー
１４３  第一反射ミラー                    １４５  第二反射ミラー
１４６  集光レンズ                        １４７  集光レンズ
１４８  第二ダイクロイックミラー          １４９  集光レンズ
１７０  光源側光学系                      １７３  集光レンズ
１７５  ライトトンネル                    １７８  集光レンズ
１８１  光軸変換ミラー                    １８３  集光レンズ
１８５  照射ミラー                        １９０  ヒートシンク
１９５  コンデンサレンズ
２１６  遮光板（遮光部）                  ２１６ａ  貫通孔
２１６ｂ  遮光片                          ２１６ｃ  外枠
２２０  投影側光学系                      ２２５  固定レンズ群
２３５  可動レンズ群                      ２４１  制御回路基板
２６１  冷却ファン                        ３１５  集光レンズ
３１６  遮光膜（遮光部）
５００  フレーム周期
５０１  赤セグメント期間
５０２  緑セグメント期間（第二セグメント期間）
５０３  青セグメント期間（第一セグメント期間）
５１１  赤色光源                          ５１２ａ,５１２ｂ  出力波形
５１３  蛍光板                            ５１４  光源光
Ａｓ  短軸
Ｃ  中心位置                              Ｃ１  中心位置
Ｌ１〜Ｌ９，Ｌ２ａ  青色波長帯域光        Ｓ，Ｓ１〜Ｓ７  照射領域
Ｔ８  暗領域
【図１】
0006642817.tif 000002
【図２】
0006642817.tif 000003
【図３】
0006642817.tif 000004
【図４】
0006642817.tif 000005
【図５】
0006642817.tif 000006
【図６】
0006642817.tif 000007
【図７】
0006642817.tif 000008
【図８】
0006642817.tif 000009
【図９】
0006642817.tif 000010
【図１０】
0006642817.tif 000011
【図１１】
0006642817.tif 000012
【図１２】
0006642817.tif 000013
【図１３】
0006642817.tif 000014
【図１４】
0006642817.tif 000015
【図１５】
0006642817.tif 000016