(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一光線を出射する第一光源ユニットと、
前記第一光源ユニットの前記第一光線と直交する第二光線を出射する第二光源ユニットと、
複数の光分割ミラーと、
複数の反射ミラーと、
を備え、
前記第一光源ユニットは、前記第一光線と前記第二光線とが直交する平面において、前記第一光線を第一の間隔で出射する複数の第一固体発光素子を有し、
前記第二光源ユニットは、前記第一光線と前記第二光線とが直交する平面において、前記第二光線を第二の間隔で出射する複数の第二固体発光素子を有し、
前記複数の光分割ミラーは、各前記第一固体発光素子と各前記前記第二固体発光素子に対応して設けられ、前記第一光線及び前記第二光線をそれぞれ透過及び反射により分割し、
前記複数の反射ミラーは、各前記光分割ミラーに対応して設けられ、各前記光分割ミラーで分割された一方の前記第一光線及び前記第二光線と各前記光分割ミラーで分割された他方の前記第一光線及び前記第二光線とを前記第一光源ユニットの出射方向に反射し、
前記複数の光分割ミラーの一方から前記第一光源ユニットの出射方向に出射される光線と、対応する前記複数の反射ミラーの一方から前記第一光源ユニットの出射方向に出射される光線と、の間隔は、前記第一の間隔より小さいことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記光分割ミラーは、入射される前記第一光線及び前記第二光線のうち、略半分を透過し残りの略半分を反射する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光分割ミラー及び前記反射ミラーに入射する前記第一光線及び前記第二光線は、前記光分割ミラー及び前記反射ミラーに対し略４５度の入射角で入射する、
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】
前記光分割ミラーに入射する前記第一光線及び前記第二光線は、前記光分割ミラーの位置で交差す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】
前記光分割ミラーに入射する前記第一光線及び前記第二光線は、それぞれ前記光分割ミラー上の異なる位置に入射す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６】
前記第一光源ユニットは、前記複数の第一固体発光素子を同一系統により発光制御し、
前記第二光源ユニットは、前記複数の第二固体発光素子を同一系統により発光制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光源装置。
【請求項７】
前記第一光源ユニット及び前記第二光源ユニットは、それぞれ前記第一固体発光素子及び前記第二固体発光素子を冷却させるヒートシンクを有することを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記第一固体発光素子及び前記第二固体発光素子は、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のいずれかを前記第一光線及び前記第二光線として出射することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の光源装置。
【請求項９】
前記第一光線と前記第二光線とは、異なる波長帯域光であることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の光源装置。
【請求項１０】
可視光を透過する透過部材を備え、
前記光分割ミラー及び前記反射ミラーは膜状であり、
前記透過部材の一方の面側に前記光分割ミラーが形成され、前記透過部材の他方の面側に前記反射ミラーが形成されており、
前記第一光線及び前記第二光線は、前記光分割ミラーに照射されることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、
を備え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、この光源装置を備え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面、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撮影装置としての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や液晶板に集光させ、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、光源として発光ダイオード、レーザダイオード、有機ＥＬ、あるいは蛍光体等を用いる種々のプロジェクタの開発が多々なされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、拡散光の均一化を図ることのできる発光ユニットと、この発光ユニットを備えることで照度ムラの少ない投影画像を生成することのできるプロジェクタが開示されている。この発光ユニットは、青色波長帯域の光を出射するレーザ発光器である青色光源を、マトリクス状に配列している。各青色光源から出射された青色波長帯域光は、階段状に配列された複数の反射ミラーにより集光レンズに向けて反射される。反射ミラーは各青色光源から出射される光束同士の間隔を狭めることにより、射出される光線束の断面積をプロジェクタの水平方向において縮小する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−３８６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のような光源を備える投影装置は、十分な明るさを確保するために複数の光源により出射されたレーザ光を合成している。また、レーザを出射する光源の１個当たりの出力は近年増加する傾向にあるため、各光源は冷却のために十分離して実装することが望ましい。しかしながら、各光源を離して配置した場合、出射光により形成される光線束内においては光の強度分布が離散的となるため、均一な強度分布の照明を実現することが難しくなる。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、均一な強度分布の光を出射する光源装置、及びこの光源装置を用いた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】
【０００８】
本発明の光源装置は、第一光線を出射する第一光源ユニットと、前記第一光源ユニットの前記第一光線と直交する第二光線を出射する第二光源ユニットと、複数の光分割ミラーと、
複数の反射ミラーと、を備え、前記第一光源ユニットは、前記第一光線と前記第二光線とが直交する平面において、前記第一光線を第一の間隔で出射する複数の第一固体発光素子を有し、前記第二光源ユニットは、前記第一光線と前記第二光線とが直交する平面において、前記第二光線を第二の間隔で出射する複数の第二固体発光素子を有し、前記複数の光分割ミラーは、各前記第一固体発光素子と各前記前記第二固体発光素子に対応して設けられ、前記第一光線及び前記第二光線をそれぞれ透過及び反射により分割し、前記複数の反射ミラーは、各前記光分割ミラーに対応して設けられ、各前記光分割ミラーで分割された一方の前記第一光線及び前記第二光線と各前記光分割ミラーで分割された他方の前記第一光線及び前記第二光線とを前記第一光源ユニットの出射方向に反射し、前記複数の光分割ミラーの一方から前記第一光源ユニットの出射方向に出射される光線と、対応する前記複数の反射ミラーの一方から前記第一光源ユニットの出射方向に出射される光線と、の間隔は、前記第一の間隔より小さいことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の投影装置は、上述の光源装置と、画像光を生成する表示素子と、前記表示素子から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、均一な強度分布の光を出射する光源装置、及びこの光源装置を用いた投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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回路ブロック図である。
【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図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る励起光照射装置の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る励起光照射装置の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る励起光照射装置の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る励起光照射装置の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る励起光照射装置の構成の変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る励起光照射装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下、本発明を実施するための形態について述べる。図１は、本実施形態に係る投影装置１０の外観斜視図である。尚、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。
【００１３】
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を有すると共に、この正面パネル１２には複数の吸気孔１８や排気孔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。
【００１４】
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、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知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。
【００１５】
さらに、筐体の後方には、背面パネルにＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ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。尚、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には、吸気孔１８も形成されている。
【００１６】
つぎに、投影装置１０の投影装置制御手段について、図２の機能回路ブロック図を用いて述べる。投影装置制御手段は、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。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後、表示エンコーダ２４に出力される。
【００１７】
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。
【００１８】
表示駆動部２６は、表示素子制御手段として機能するものである。表示駆動部２６は、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を駆動するものである。投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、導光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の反射光で光学像を形成し、後述する投影側光学系を介して図示しない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。
【００１９】
また、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。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。
【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や各種
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】
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。
【００２２】
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を駆動して拡声報音させる。
【００２３】
また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御している。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、光源装置６０の励起光照射装置の動作を個別に制御する。また、光源制御回路４１は、制御部３８の指示により、投影モードに応じて、蛍光ホイールの同期のタイミングを制御する。
【００２４】
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本体の電源ＯＦＦ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本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行う。
【００２５】
図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面図である。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の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。
【００２６】
光源装置６０は、青色波長帯域光の光源である励起光照射装置（光源装置）７０と、緑色波長帯域光の光源である緑色光源装置８０と、赤色波長帯域光の光源である赤色光源装置１２０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と、蛍光ホイール装置１００により構成される。そして、光源装置６０には、各色波長帯域光を導光する導光光学系１４０が配置されている。導光光学系１４０は、各色光源装置６０から出射される各色波長帯域光をライトトンネル１７５の入射口に集光する。
【００２７】
励起光照射装置７０は、投影装置１０の筐体の左右方向における略中央部分であって前後方向における背面パネル１３の近傍に配置される。励起光照射装置７０は、固体発光素子である第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）７１１及び第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）７１２から成る光源群が設けられた第一光源ユニット７４及び第二光源ユニット７５を備える。第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）７１１の波長帯域と、第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）７１２の波長帯域と、は同一の波長帯域であっても良いし、異なる波長帯域であっても良い。例えば、第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）７１１の波長帯域に対して、第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）７１２の波長帯域を、短波長とすることができる。また、励起光照射装置７０は、各青色レーザダイオード７１１，７１２からの出射光の光軸を正面パネル１２方向に導光するミラー群７６、ミラー群７６からの出射光を集光する集光レンズ７８等を備える。第一光源ユニット７４は背面パネル１３との間にヒートシンク８１ａを有し、第二光源ユニット７５は右側パネル１４との間にヒートシンク８１ｂを有する。
【００２８】
各ヒートシンク８１ａ，８１ｂと背面パネル１３との間にはそれぞれ冷却ファン２６１が配置されている。これらの冷却ファン２６１や各ヒートシンク８１ａ，８１ｂによって各青色レーザダイオード７１１，７１２が冷却される。また、ミラー群７６の背面にも図示しない冷却ファンが配置される。この冷却ファンによってミラー群７６が冷却される。
【００２９】
第一光源ユニット７４及び第二光源ユニット７５は、それぞれに設けられた各青色レーザダイオード７１１，７１２により青色波長帯域光を出射する。各青色レーザダイオード７１１，７１２により出射された青色波長帯域光は、ミラー群７６を介して集光レンズ７８に照射される。
【００３０】
ここで、励起光照射装置７０の詳細について説明する。図４は、励起光照射装置７０の構成を示す平面図である。また、図５は、励起光照射装置７０の構成を示す斜視図である。各光源ユニット７４，７５には、行及び列をなすマトリクス状に配置された複数の青色レーザダイオード７１１，７１２が設けられている。本実施形態では、各青色レーザダイオード７１１（７１１ａ〜７１１ｄ），７１２（７１１ａ〜７１１ｄ）は、各光源ユニット７４，７５の各配置面７４１，７５１上に、２行２列のマトリクス状にそれぞれ４個ずつ設けられている（図５参照）。各青色レーザダイオード７１１，７１２の前面には、図４に示すように出射光の指向性を高めるために出射光を平行光に変換するコリメータレンズ７３が配置されている。なお、図５においては、コリメータレンズ７３の図示を省略している。第一光源ユニット７４は、第一青色レーザダイオード７１１が配置される配置面７４１が、励起光照射装置７０の光の出射方向である後述の蛍光ホイール１０１（図３参照）の方向に対し垂直となるように配置される。第二光源ユニット７５は、第二青色レーザダイオード７１２が配置される配置面７５１が、励起光照射装置７０の光の出射方向である蛍光ホイール１０１の方向に対し平行となるように配置される。
【００３１】
励起光照射装置７０は、複数の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２を同一系統の一群の単位として制御する。すなわち、励起光照射装置７０は、一群の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２の単位を、第一光源ユニット７４毎及び第二光源ユニット７５毎として制御している。
【００３２】
ミラー群７６は、複数のハーフミラー（光分割ミラー）７６１（７６１ａ，７６１ｂ）と、各ハーフミラー７６１に対応する複数の全反射ミラー７６２（７６２ａ，７６２ｂ）を有する。ハーフミラー７６１及び全反射ミラー７６２は図５に示すように短冊状の平板状に形成される。各ハーフミラー７６１及び各全反射ミラー７６２は、長手方向が、第一青色レーザダイオード７１１が出射する青色波長帯域光の入射方向（第一方向）と、第二青色レーザダイオード７１２が出射する青色波長帯域光の入射方向（第二方向）に対して垂直となるように、配置される。ハーフミラー７６１は、導光対象である青色波長帯域光の一部を透過し、残りの青色波長帯域光を反射する光分割ミラーである。本実施形態のハーフミラー７６１は、入射する青色波長帯域光の略半分を透過し、残りの略半分を反射する。全反射ミラー７６２は、導光対象である青色波長帯域光の全てを反射するミラーである。
【００３３】
ハーフミラー７６１の長手方向から見た図４の平面視では、ハーフミラー７６１と全反射ミラー７６２は、第一青色レーザダイオード７１１と第二青色レーザダイオード７１２の一つの組みに対応する。つまり、図４及び図５において、一方の組みの第一青色レーザダイオード７１１ａ，７１１ｃ及び第二青色レーザダイオード７１２ａ，７１２ｃは、一方のハーフミラー７６１ａ及び全反射ミラー７６２ａに対応し、他方の組みの第一青色レーザダイオード７１１ｂ，７１１ｄと第二青色レーザダイオード７１２ｂ，７１２ｄは、他方のハーフミラー７６１ｂ及び全反射ミラー７６２ｂに対応する。なお、図５では、ハーフミラー７６１ａと全反射ミラー７６２ａは、行方向上側に配置される第一青色レーザダイオード７１１ａ及び第二青色レーザダイオード７１２ａの組みと、行方向下側に配置される第一青色レーザダイオード７１１ｃ及び第二青色レーザダイオード７１２ｃの組みに対し、一つのハーフミラー７６１ａと全反射ミラー７６２ａが対応しているが、ハーフミラー７６１ａと全反射ミラー７６２ａをそれぞれ上側と下側に分離して各組みに対応させた部材としてもよい。他方のハーフミラー７６１ｂ及び全反射ミラー７６２ｂについても同様に上側と下側を分離させた部材とすることができる。また、ハーフミラー７６１ａ，７６１ｂ及び全反射ミラー７６２ａ，７６２ｂは、一つのベース部材に一体として設けられるように構成してもよい。
【００３４】
ハーフミラー７６１及び全反射ミラー７６２は、第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２から入射してくる青色波長帯域光の入射角が４５度となる角度で配置される。また、本実施形態では、ハーフミラー７６１に入射する光のうち、第一青色レーザダイオード７１１が出射する青色波長帯域光と、第二青色レーザダイオード７１２が出射する青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１の位置において９０度の角度で交差する。
【００３５】
つぎに、各出射光の光路について説明する。第一青色レーザダイオード７１１a，７１１ｃが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ａにより、半分が透過されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射され、残りの半分が全反射ミラー７６２ａに向けて反射される。ハーフミラー７６１ａを反射した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ａで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００３６】
第二青色レーザダイオード７１２ａ，７１２ｃが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ａにより、半分が蛍光ホイール１０１の方向へ向けて反射され、残りの半分が透過されて全反射ミラー７６２ａに向けて出射される。ハーフミラー７６１ａを透過した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ａで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００３７】
同様に、第一青色レーザダイオード７１１ｂ，７１１ｄが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ｂにより、半分が透過されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射され、残りの半分が全反射ミラー７６２ｂに向けて反射される。ハーフミラー７６１ｂを反射した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ｂで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００３８】
第二青色レーザダイオード７１２ｂ，７１２ｄが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ｂにより、半分が蛍光ホイール１０１の方向へ向けて反射され、残りの半分が透過されて全反射ミラー７６２ｂへ向けて出射される。ハーフミラー７６１ｂを透過した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ｂで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００３９】
図４に示すように、各光源ユニット７４，７５において配置される各青色レーザダイオード７１１，７１２は、互いが離れて配置される。一方のハーフミラー７６１ａと全反射ミラー７６２ａの組みは、他方のハーフミラー７６１ｂと全反射ミラー７６２ｂの組みに隣接して配置される。また、一方の組みは、他方の組みに入射する青色波長帯域光の光路上及び他方の組みから出射される青色波長帯域光の光路上とずれて配置される。こうすることで、一方の第一光源ユニット７４側に配置された第一青色レーザダイオード７１１からの出射光の光路と重ならない位置に、全反射ミラー７６２を配置することができる。すなわち、青色レーザダイオード７１１，７１２を離して配置したことにより空いた空間に、光学素子である全反射ミラー７６２を配置させることができる。したがって、複数の組みの第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２が出射した青色波長帯域光を一枚のハーフミラー及び一枚の全反射ミラーに入射させた場合と比較し、各青色レーザダイオード７１１，７１２の放熱効果や冷却効果を向上させることができるとともに、励起光照射装置７０，９０，９０Ａを小型化することができる。また、複数の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２を光源ユニット７４，７５毎にまとめて配置させているため、各青色レーザダイオードを配置するための空間を小さくすることができる。
【００４０】
図４，５で示したように、第一青色レーザダイオード７１１が出射した４本の青色波長帯域光と、第二青色レーザダイオード７１２が出射した４本の青色波長帯域光は、それぞれの光の強度が元の半分である８本の青色波長帯域光に分割される。第一青色レーザダイオード７１１から出射されて分割された８本の青色波長帯域光と、第二青色レーザダイオード７１２から出射されて分割された８本の青色波長帯域光は、それぞれが対応して同一の光軸となる。そのため、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光は、最終的に合計８本の光線として蛍光ホイール１０１へ向かって同一方向に出射される。
【００４１】
上記の記載では、第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）７１１と、第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）７１２と、の両方から青色波長帯域光を出射するとしたが、これに限らない。どちらか一方の青色レーザダイオード（固体発光素子）から光を出射するような構成であっても良い。例えば、第一光源ユニット７４の第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）７１１のみから光を出射するとした場合でも、青色レーザダイオード７１１ａから出射した青色光は、ハーフミラー（光分割ミラー）７６１ａを透過する青色光と、ハーフミラー（光分割ミラー）７６１ａで反射された後、全反射ミラー７６２ａで反射された青色光と、に分離されるため、光線の数を倍増し、均一な強度分布の光を出射することができる。
【００４２】
従って、通常時には、第一光源ユニット７４に配置された第一青色レーザダイオード７１１、及び第二光源ユニット７５に配置された第二青色レーザダイオード７１２の両方から青色光を出射し、エコモードの時にはどちらか一方の光源ユニットに配置された青色レーザダイオードから青色光を出射するようにすることで、消費電力を低下した上で光線の数を倍増し、均一な強度分布の光を出射するという同様の効果を得ることができる。このように、エコモードにおいてどちらか一方を不点灯とすることは、両方の光源ユニットの青色レーザダイオードから出射される光量を半分にする制御と比較して、制御が複雑にならないというメリットがある。
【００４３】
更に、第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）７１１の波長帯域に対して、第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）７１２の波長帯域を、短波長とすることにより、蛍光ホイール１０１の蛍光体に青色光を照射する、所謂励起光として使用する際には、短波長寄りの第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）７１２のみから青色光を出射することで蛍光が放射されやすくし、蛍光ホイール１０１の拡散領域を透過して青色光として使用する際には、長波長寄りの第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）７１１のみから青色光を出射することで、より色純度の良い青色光を使用するように制御しても良い。
【００４４】
図３に戻り、蛍光ホイール装置１００は、蛍光ホイール１０１、蛍光ホイール１０１を回転駆動するモータ１１０、集光レンズ群１１１、集光レンズ１１５を備える。蛍光ホイール１０１は、正面パネル１２と平行となるように、つまり、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と略直交するように配置される。集光レンズ群１１１は、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ホイール１０１に集光するとともに蛍光ホイール１０１から背面パネル１３方向に出射される光線束を集光する。集光レンズ１１５は、蛍光ホイール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。モータ１１０の正面パネル１２側には冷却ファン２６１が配置されており、この冷却ファン２６１によって蛍光ホイール装置１００等が冷却される。
【００４５】
導光光学系１４０は、各色波長帯域の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換する反射ミラー及びダイクロイックミラーを有する。具体的には、導光光学系１４０として、集光レンズ７８と集光レンズ群１１１との間の位置に、第一ダイクロイックミラー１４１が配置される。第一ダイクロイックミラー１４１は、蛍光ホイール１０１から出射される緑色波長帯域光を反射してその光軸を左側パネル１５方向に９０度変換し、励起光照射装置７０又は赤色光源装置１２０から出射される青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過させる。
【００４６】
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。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、青色波長帯域光を透過させる。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と、第一ダイクロイックミラー１４１を反射した緑色波長帯域光は、集光レンズ１４９に入射する。そして、集光レンズ１４９を透過した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８により背面パネル１３側に光軸が９０度変換され、集光レンズ１７３に導光される。
【００４７】
一方、蛍光ホイール１０１を透過又は拡散透過した青色波長帯域光の光軸上において、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が配置される。第一反射ミラー１４３の左側パネル１５側には、集光レンズ１４６が配置される。集光レンズ１４６の左側パネル１５側には、第二反射ミラー１４５が配置される。また、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により反射された後に集光レンズ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。第二反射ミラーで反射された青色波長帯域光は、集光レンズ１４７で集光される。集光レンズ１４７を透過した青色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８を透過した後、集光レンズ１７３に導光される。
【００４８】
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を備える。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。
【００４９】
集光レンズ１７３は、光源装置６０からの出射光を集光するレンズとして、ライトトンネル１７５の近傍の入射口に配置される。各色波長帯域光は、集光レンズ１７３により集光された後、ライトトンネル１７５に向かって出射される。
【００５０】
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及び光軸変換ミラー１８１が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射された光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１８１により反射されて左側パネル１５側に向かう。
【００５１】
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を介して画像光を生成する表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、ＤＭＤとされる表示素子５１は、背面パネル１３側に設けられたヒートシンク１９０により冷却される。
【００５２】
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により構成される。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線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影側光学系２２０を介して投影光としてスクリーンに投影される。可動レンズ群２３５は、レンズモータにより移動可能形成される。可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。
【００５３】
このように投影装置１０を構成することで、蛍光ホイール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から任意の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の光が導光光学系１４０を介して光源側光学系１７０に入射され、その後、表示素子５１に入射される。そのため、投影装置１０の表示素子５１がデータに応じて各色の光を時分割制御することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。
【００５４】
以上、本実施形態では、光源ユニット７４，７５が出射した異なる方向から入射される一組の青色波長帯域光を、ハーフミラー７６１を介することによって、強度が元の半分であり本数が倍増した青色波長帯域光に分割する例について示した。また、各光源ユニット７４，７５の分割後の出射光の光軸はそれぞれ対応して一致させている。したがって、一部の青色レーザダイオード７１１，７１２が不具合等で不点灯となった場合であっても、励起光照射装置７０として出射される光線束断面の強度分布の均一性に対する影響を軽微なものとすることができる。
【００５５】
（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。図６は、本実施形態に係る励起光照射装置９０の構成を示す平面図である。また、図７は、励起光照射装置９０の構成を示す斜視図である。本実施形態の投影装置１０は、実施形態１の励起光照射装置７０に換えて、励起光照射装置９０を備える。なお、実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略化する。
【００５６】
本実施形態の励起光照射装置９０は、第一光源ユニット７４、第二光源ユニット７５、ハーフミラー７６１及び全反射ミラー７６２の互いの位置が、実施形態１の励起光照射装置７０と比べて、相対的にずれて構成される。その結果、励起光照射装置９０の出射光として出射される青色波長帯域光の光線の数は、第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２から出射された青色波長帯域光の光線の数よりも増加する。ハーフミラー７６１及び全反射ミラー７６２は、実施形態１と同様に短冊状に形成される。また、ハーフミラー７６１の長手方向から見た図６の平面視では、ハーフミラー７６１と全反射ミラー７６２は、第一青色レーザダイオード７１１と第二青色レーザダイオード７１２の一つの組みに対応する。
【００５７】
ハーフミラー７６１及び全反射ミラー７６２は、第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２から入射してくる青色波長帯域光の入射角が４５度となる角度で配置される。また、ハーフミラー７６１に入射する光のうち、第一青色レーザダイオード７１１が出射する青色波長帯域光と、第二青色レーザダイオード７１２が出射する青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１の位置と異なる位置において９０度で交差する。図６の平面視で示すように、ハーフミラー７６１は、第一青色レーザダイオード７１１から出射された青色波長帯域光と第二青色レーザダイオード７１２から出射された青色波長帯域光が、ハーフミラー７６１の両端部において各青色波長帯域光の光軸をずらした状態でそれぞれ入射するように配置される。また、全反射ミラー７６２は、ハーフミラー７６１を透過又は反射した青色波長帯域光がそれぞれ入射されるように配置される。
【００５８】
つぎに、各出射光の光路について説明する。第一青色レーザダイオード７１１a，７１１ｃが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ａにより、半分が透過されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射され、残りの半分が全反射ミラー７６２ａに向けて反射される。ハーフミラー７６１ａを反射した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ａで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００５９】
第二青色レーザダイオード７１２ａ，７１２ｃが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ａにより、半分が蛍光ホイール１０１の方向へ向けて反射され、残りの半分が透過されて全反射ミラー７６２ａに向けて出射される。ハーフミラー７６１ａを透過した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ａで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００６０】
同様に、第一青色レーザダイオード７１１ｂ，７１１ｄが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ｂにより、半分が透過されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射され、残りの半分が全反射ミラー７６２ｂに向けて反射される。ハーフミラー７６１ｂを反射した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ｂで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００６１】
第二青色レーザダイオード７１２ｂ，７１２ｄが出射した青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１ｂにより、半分が蛍光ホイール１０１の方向へ向けて反射され、残りの半分が透過されて全反射ミラー７６２ｂへ向けて出射される。ハーフミラー７６１ｂを透過した青色波長帯域光は、その後、全反射ミラー７６２ｂで反射されて蛍光ホイール１０１の方向へ向けて出射される。
【００６２】
このように、一組の第一青色レーザダイオード７１１ａ及び第二青色レーザダイオード７１２ａから出射された青色波長帯域光は、ハーフミラー７６１の短手方向にずれた異なる位置に入射する。そして、第一青色レーザダイオード７１１ａ〜７１１ｄ及び第二青色レーザダイオード７１２ａ〜７１２ｄが出射した青色波長帯域光は、それぞれ半分の光量で光線の数が倍増されて、励起光照射装置９０から出射されることとなる。
【００６３】
実施形態２では、図６，７に示したように、第一青色レーザダイオード７１１が出射した４本の青色波長帯域光と、第二青色レーザダイオード７１２が出射した４本の青色波長帯域光が、それぞれの光の強度が元の半分である８本の青色波長帯域光に分割される。第一青色レーザダイオード７１１から出射されて分割された８本の青色波長帯域光と、第二青色レーザダイオード７１２から出射されて分割された８本の青色波長帯域光は、それぞれ異なる光軸の光線となる。そのため、励起光照射装置９０から出射される青色波長帯域光として、最終的に合計１６本の青色波長帯域光が蛍光ホイール１０１へ向かって同一方向に出射される。このように、分割された後の青色波長帯域光は、光線束内の離れた位置に分散して配置されるため、集光レンズ７８等で集光される光について、均一な光線束を効率良く作ることができる。
【００６４】
実施形態２の励起光照射装置９０では、第一光源ユニット７４、第二光源ユニット７５、ハーフミラー７６１及び全反射ミラー７６２の互いの位置が、実施形態１の励起光照射装置７０と比べて、相対的にずらして配置した。従って、ハーフミラー７６１の横方向（水平方向）における、第一青色レーザダイオード７１１の照射位置と第二青色レーザダイオード７１２の照射位置とが異なる、としたがこの配置に限らない。ハーフミラー７６１の縦方向（垂直方向）つまり短冊状に形成されたハーフミラー７６１の長手方向における、第一青色レーザダイオード７１１の照射位置と第二青色レーザダイオード７１２の照射位置とが異なるようにしても良い。このような構成とすることで、励起光照射装置９０の出射光として出射される青色波長帯域光の光線の数は、第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２から出射された青色波長帯域光の光線の数よりも増加させることができる。
【００６５】
つぎに、実施形態２の変形例について説明する。図８は、励起光照射装置９０Ａの構成の変形例を示す斜視図である。励起光照射装置９０Ａは、さらに、第二光源ユニット７５を上方にずらした位置に配置することができる。すなわち、第二光源ユニット７５は、第一青色レーザダイオード７１１が出射する青色波長帯域光の入射方向（第一方向）と、第二青色レーザダイオード７１２が出射する青色波長帯域光の入射方向（第二方向）に対し、前述の励起光照射装置９０の第一光源ユニット７５よりも垂直方向にずらして配置される。よって、図８に示した励起光照射装置９０Ａに対応する平面図は、図６と同様である。第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２から出射された青色波長帯域光は、それぞれハーフミラー７６１の長手方向及び短手方向にずれた異なる位置に入射される。こうすることで、第一青色レーザダイオード７１１ａ〜７１１ｄ及び第二青色レーザダイオード７１２ａ〜７１２ｄが出射した青色波長帯域光は、それぞれ半分の光量の光線としての数が倍増されて、上下及び左右方向にずれた複数の光線として励起光照射装置９０Ａから出射させることができる。なお、本変形例は、図８のように第二光源ユニット７５を上方にずらして配置する構成に限らず、第二光源ユニット７５の位置を図７と同様とし、各第二青色レーザダイオード７１２の相対的な位置を第一青色レーザダイオード７１１に対し上方にずらして配置する構成としてもよい。
【００６６】
以上、本実施形態では、光源ユニット７４，７５が出射した異なる方向から入射される一組の青色波長帯域光を、ハーフミラー７６１を介することによって、強度が元の半分であり本数が倍増した青色波長帯域光に分割する例について示した。また、各光源ユニット７４，７５におけるハーフミラー７６１ａ，７６１ｂによる光線の分割後の出射光の光軸は、それぞれ異なっている。これにより、一部の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２が不具合等で不点灯となった場合であっても、各青色レーザダイオード７１１，７１２から出射された光線は分割されているため、励起光照射装置９０，９０Ａとして出射される光線束断面の光の強度分布の均一性に対する影響を軽微なものとすることができる。
【００６７】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、短冊状のハーフミラー７６１及び全反射ミラー７６２を設けて光線の数を増やす出射光として、青色波長帯域光以外にも、緑色波長帯域光や赤色波長帯域光とすることができる。この場合、光源装置６０は、蛍光ホイール装置１００を設けずに、緑色波長帯域光を出射する緑色レーザダイオードを有した緑色光源装置を備えることができる。また、同様に、光源装置６０は、赤色波長帯域光を出射する赤色レーザダイオードを有した赤色光源装置を備えることができる。また、いずれの色の光源においても、一つの光源から出射された光線が光線束内で分割されるため、製造誤差等を含む個体差により各光源素子の発光強度にばらつきが生じた場合であっても、より均一な強度分布の光を作ることができる。また、一部の光源素子に発光不良が生じた場合であっても、同一系統の他の光源素子も発光しなくなり光の強度分布の低下が全体的に生じるため、光線束の強度分布の均一性の偏りを軽微なものとすることができる。
【００６８】
また、各実施形態では、各青色レーザダイオード７１１，７１２から出射された各青色波長帯域光を、いずれか一つのハーフミラー７６１に一回入射させ、その後に各青色波長帯域光が同一方向の出射光として出射される構成としたが、青色波長帯域光を複数のハーフミラーに複数回入射させた後に適宜配置された全反射ミラーにより反射させ、全ての出射光を同一方向に出射させる構成としてもよい。例えば、青色波長帯域光をハーフミラーに二回入射させた場合では、最終的な出射光は、各々元の４分の１の強度で４倍の光線数の光とすることができるため、より均一な強度分布の光線束を作ることができる。
【００６９】
また、入射する光の半分以上を反射し残りを透過する、又は、入射する光の半分以上を透過し残りを反射する一つ又は複数の光分割ミラーを、各実施形態のハーフミラー７６１に代えて又はハーフミラー７６１とともに配置してもよい。
【００７０】
また、各実施形態で、第一光源ユニット７４及び第二光源ユニット７５は、配置面７４１，７５１がそれぞれ直交するように配置したが、第一光源ユニット７４及び第二光源ユニット７５の配置面７４１，７５１をそれぞれ同一平面上に並べて配置してもよい。この場合、第一青色レーザダイオード７１１からの青色波長帯域光の入射方向と、第二青色レーザダイオード７１２からの青色波長帯域光の入射方向とが、ハーフミラー７６１において直角となるように、一方の青色レーザダイオード７１１，７１２から出射された青色波長帯域光を導光する他の全反射ミラー等の部材を適宜配置させることができる。また、ハーフミラー７６１に入射する際に、第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２から出射される青色波長帯域光がそれぞれ直交する方向に入射すれば、第一光源ユニット７４及び第二光源ユニット７５の配置位置や向きは他の適宜の構成とすることができる。
【００７１】
また、各実施形態では、ハーフミラー７６１に入射する第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２からの青色波長帯域光は、それぞれ４５度の入射角としたが、これよりも鋭角に又は鈍角に入射する構成としてもよい。この場合、ハーフミラー７６１を透過及び反射した各青色波長帯域光を、励起光照射装置７０，９０の出射光として同一方向となるように導光する適宜全反射ミラー等の部材を、後段に設けることができる。
【００７２】
また、各実施形態では、図４，６に示した平面視において、第一青色レーザダイオード７１１と第二青色レーザダイオード７１２の組みは、２組みである場合について説明したが、これより多い組み数としてもよい。また、光源ユニット７４，７５は、３つ以上の適宜の数を設ける構成としてもよい。
【００７３】
また、各実施形態では、励起光照射装置７０，９０，９０Ａによる制御は、一群の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２の単位を第一光源ユニット７４毎及び第二光源ユニット７５毎としたが、一群の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２の単位は、直列に接続された複数個の第一青色レーザダイオード７１１又は第二青色レーザダイオード７１２としてもよい。あるいは、一群の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２の単位は、直列又は並列に接続され、同一の制御信号に基づいて発光制御される第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２としてもよい。その他にも、一群の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２の単位は、第一光源ユニット７４内及び第二光源ユニット７５内の行毎や列毎の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２としたり、第一光源ユニット７４内及び第二光源ユニット７５内の各々おいて市松模様状に二系統に分けた第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２とする等、各一群の第一青色レーザダイオード７１１及び第二青色レーザダイオード７１２により出射された青色波長帯域光の光線束内の光の強度分布が均一となる組み合わせに構成することができる。
【００７４】
以上、第一固体発光素子７１１に対応して設けられ、第一方向から入射される第一光線を透過及び反射により分割する、光分割ミラー７６１と、光分割ミラー７６１に対応して設けられ、光分割ミラー７６１で分割された一方の第一光線を、光分割ミラー７６１で分割された他方の第一光線と同一方向に反射する、反射ミラー７６２と、を備える光源装置６０は、発光素子の数よりも多くの光線を光線束断面内の分散した位置に配置させることができるため、いずれか一つの発光素子が劣化若しくは消灯してしまった場合であっても、均一な強度分布の光を出射する光源装置６０、及びこの光源装置６０を用いた投影装置１０を提供することができる。そのため、全体として極端に不均一な画像となることを防止することができる。
【００７５】
また、光分割ミラー７６１が、第一固体発光素子７１１及び第二固体発光素子７１２の組みに対応して設けられ、第一方向と異なる第二方向から入射される第二光線を透過及び反射により分割し、反射ミラー７６２が、光分割ミラー７６１に対応して設けられ、光分割ミラー７６１で分割された一方の第二光線を、光分割ミラー７６１で分割された他方の第二光線と同一方向に反射する、光源装置６０は、発光素子の数よりも多くの光線を光線束断面内の分散した位置に第一光線及び第二光線を重ねて又はずらして配置させることができる。そのため、光源装置６０から出射される光線束内の光の強度分布を均一にすることができる。
【００７６】
また、第一固体発光素子７１１及び第二固体発光素子７１２の組みに対応する光分割ミラー７６１が一つであり、光分割ミラー７６１が入射される第一光線及び第二光線のうち半分を透過し残りの半分を反射する、光源装置６０は、第一固体発光素子７１１及び第二固体発光素子７１２が出射した光線の数を倍増させるとともに、各光線の強度を半減させる。そのため、光源装置６０全体から出射される光線束内の光の強度分布をより均一にすることができる。
【００７７】
また、第一方向と第二方向が互いに直交し、光分割ミラー及び反射ミラーに入射する第一光線及び第二光線が光分割ミラー７６１及び反射ミラー７６２に対し４５度の入射角で入射する、光源装置６０は、第一光線及び第二光線の分割された一方の反射方向と他方の透過方向を同一方向とすることができる。そのため、簡単な構成でミラー群７６を構成することができる。
【００７８】
また、光分割ミラー７６１に入射する第一光線及び第二光線が光分割ミラー７６１の位置で交差する光源装置６０は、分割された第一光線の光軸及び第二光線の光軸を一致させることができる。そのため、光源装置６０から出射される一つの光線を複数の光源から出射された光線により構成させて、一方の固体発光素子が不点灯となった場合であっても光源装置６０の光線束として均一な強度分布を保つことができる。
【００７９】
また、光分割ミラーに入射する第一光線及び第二光線がそれぞれ光分割ミラー７６１上の異なる位置に入射する光源装置６０は、分割された第一光線及び第二光線の各光線をそれぞれ異なる光軸の光線とすることができる。そのため、光源装置６０から出射される光線の数を光源の数よりも増加させて、光源装置６０の光線束の強度分布を均一にすることができる。
【００８０】
また、複数の第一固体発光素子７１１を同一系統により発光制御する第一光源ユニット７４と、複数の第二固体発光素子７１２を同一系統により発光制御する第二光源ユニット７５と、を備える光源装置６０は、いずれかの固体発光素子が不点灯となった場合、その不点灯となった固体発光素子と同一系統の他の固体発光素子も不点灯となる。そのため、一部の固体発光素子が不点灯となったことによる出射光の強度分布の偏りを低減させることができる。
【００８１】
また、第一光源ユニット７４及び第二光源ユニット７５が、それぞれ第一固体発光素子７１１及び第二固体発光素子７１２を冷却させるヒートシンク８１ａ，８１ｂを有する光源装置６０は、光源ユニット７４，７５毎に固体発光素子７１１，７１２の使用時間や発熱状態等に応じた適切な冷却を実施することができる。
【００８２】
また、第一固体発光素子７１１及び第二固体発光素子７１２が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のいずれかを第一光線及び第二光線として出射する光源装置は、出射される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のいずれかを強度分布の均一な光線束として出射させることができる。
【００８３】
なお、上記各実施形態においては、一つの青色レーザダイオードから出射された青色光は、ハーフミラー（光分割ミラー）を透過する青色光（約１／２）と、反射する青色光（約１／２）とに二分され、その後ハーフミラー（光分割ミラー）を透過した青色光（約１／２）は全反射ミラーによって全反射されるとした。しかし、この構成に限らない。
【００８４】
例えば、全反射ミラーによって全反射される光は、ハーフミラー（光分割ミラー）を１回透過しただけでなく、２回透過した後、全反射ミラーによって全反射されるようにしても良い。この場合、一つの青色レーザダイオードから出射された青色光は、第１のハーフミラー（光分割ミラー）を反射する青色光（約１／３）と、第１のハーフミラー（光分割ミラー）を透過する青色光（約２／３）とに分割され、第１のハーフミラー（光分割ミラー）を透過した青色光（約２／３）は、第２のハーフミラー（光分割ミラー）で光が二分される。即ち、第２のハーフミラー（光分割ミラー）で反射される青色光［当初の約１／３（約２／３の１／２）］と、第２のハーフミラー（光分割ミラー）を透過する青色光［
当初の約１／３（約２／３の１／２）］と、に分割され、最後にハーフミラー（光分割ミラー）を透過した青色光（当初の約１／３）は、全反射ミラーによって全反射される。
【００８５】
なお、第一光源ユニット７４における第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）
７１１と、第二光源ユニット７５における第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）
７１２と、が射出する光は、同一波長帯域光でなくても良い。例えば、第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）が射出する光と、第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）が射出する光と、は共に青色波長帯域光であるが、何れか一方の固体発光素子の射出光に対して他方の固体発光素子の射出光の波長が短波長側にシフトしていても良い。同様に、緑色波長帯域内の異なる波長帯域、或いは赤色波長帯域内の異なる波長帯域であっても良い。
【００８６】
更には、第一固体発光素子が射出する光と、第二固体発光素子が射出する光が、異なる色の波長帯域光であっても良い。一方が青色波長帯域光で他方が緑色波長帯域光、一方が青色波長帯域光で他方が赤色波長帯域光、一方が緑色波長帯域光で他方が赤色波長帯域光、等様々な組み合わせが考えられ、何れの組み合わせであっても良い。  また、第一固体発光素子が射出する光と、第二固体発光素子が射出する光と、が互いに偏光方向が異なる光（Ｐ偏光とＳ偏光）であっても良い。
【００８７】
また、複数のハーフミラー７６１と複数の全反射ミラー７６２とをそれぞれ個別に設けるのではなく、図９に示すように可視光を透過する１枚のガラス平板等の透過部材７６５を用意し、この透過部材７６５の一方の面にハーフミラー膜７６３を形成し、他方の面に全反射ミラー膜７６４を形成するようにしても良い。これらの膜７６３，７６４は透過部材７６５の、各固体発光素子７１１，７１２の光が照射される位置に形成されていれば良い。従って、複数の固体発光素子７１１，７１２から照射される各箇所に膜７６３，７６４が形成されている。第一光線及び第二光線は、まず光分割ミラー（ハーフミラー膜７６３）に照射される。なお、図９の構成は、実施形態１又は実施形態２の構成に適用することができる。
【００８８】
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。
【００８９】
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］  第一光線を出射する複数の第一固体発光素子と、
前記第一固体発光素子に対応して設けられ、第一方向から入射される前記第一光線を透過及び反射により分割する、光分割ミラーと、
前記光分割ミラーに対応して設けられ、前記光分割ミラーで分割された一方の前記第一光線を、前記光分割ミラーで分割された他方の前記第一光線と同一方向に反射する、反射ミラーと、
を備えることを特徴とする光源装置。
［２］  第二光線を出射する複数の第二固体発光素子を備え、
前記光分割ミラーは、前記第一固体発光素子及び前記第二固体発光素子の組みに対応して設けられ、前記第一方向と異なる第二方向から入射される前記第二光線を透過及び反射により分割し、
前記反射ミラーは、前記光分割ミラーに対応して設けられ、前記光分割ミラーで分割された一方の前記第二光線を、前記光分割ミラーで分割された他方の前記第二光線と同一方向に反射する、
ことを特徴とする上記［１］に記載の光源装置。
［３］  前記光分割ミラーは、入射される前記第一光線及び前記第二光線のうち、略半分を透過し残りの略半分を反射する、
ことを特徴とする上記［２］に記載の光源装置。
［４］  前記第一方向と前記第二方向は互いに略直交し、
前記光分割ミラー及び前記反射ミラーに入射する前記第一光線及び前記第二光線は、前記光分割ミラー及び前記反射ミラーに対し略４５度の入射角で入射する、
ことを特徴とする上記［２］又は上記［３］に記載の光源装置。
［５］  前記光分割ミラーに入射する前記第一光線及び前記第二光線は、前記光分割ミラーの位置で交差することを特徴とする上記［２］乃至上記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］  前記光分割ミラーに入射する前記第一光線及び前記第二光線は、それぞれ前記光分割ミラー上の異なる位置に入射することを特徴とする上記［２］乃至上記［４］の何れかに記載の光源装置。
［７］  複数の前記第一固体発光素子を同一系統により発光制御する第一光源ユニットと、
複数の前記第二固体発光素子を同一系統により発光制御する第二光源ユニットと、
を備えることを特徴とする上記［２］乃至上記［６］の何れかに記載の光源装置。
［８］  前記第一光源ユニット及び前記第二光源ユニットは、それぞれ前記第一固体発光素子及び前記第二固体発光素子を冷却させるヒートシンクを有することを特徴とする上記［７］に記載の光源装置。
［９］  前記第一固体発光素子及び前記第二固体発光素子は、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のいずれかを前記第一光線及び前記第二光線として出射することを特徴とする上記［２］乃至上記［８］の何れかに記載の光源装置。
［１０］  前記第一光線と前記第二光線とは、異なる波長帯域光であることを特徴とする上記［２］乃至上記［９］の何れかに記載の光源装置。
［１１］  可視光を透過する透過部材を備え、
前記光分割ミラー及び前記反射ミラーは膜状であり、
前記透過部材の一方の面側に前記光分割ミラーが形成され、前記透過部材の他方の面側に前記反射ミラーが形成されており、
前記第一光線及び前記第二光線は、前記光分割ミラーに照射されることを特徴とする上記［２］乃至上記［９］の何れかに記載の光源装置。
［１２］  上記［１］乃至上記［９］の何れかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記光源装置や前記表示素子を制御する投影装置制御手段と、
を備えることを特徴とする投影装置。
【符号の説明】
【００９０】
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                          ２０  端子
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（光源装置）            ７３  コリメータレンズ
７４  第一光源ユニット                      ７５  第二光源ユニット
７６  ミラー群                              ７８  集光レンズ
８０  緑色光源装置                          ８１ａ，８１ｂ  ヒートシンク
９０，９０Ａ  励起光照射装置
１００  蛍光ホイール装置                    １０１  蛍光ホイール
１１０  モータ                              １１１  集光レンズ群
１１５  集光レンズ
１２０  赤色光源装置
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                    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
７１１，７１１ａ〜７１１ｄ  第一青色レーザダイオード（第一固体発光素子）
７１２，７１２ａ〜７１２ｄ  第二青色レーザダイオード（第二固体発光素子）
７４１，７５１  配置面
７６１，７６１ａ，７６１ｂ  ハーフミラー（光分割ミラー）
７６２，７６２ａ，７６２ｂ  全反射ミラー
７６３  ハーフミラー膜                      ７６４  全反射ミラー膜
７６５  透過部材
【図１】
0006414706.tif 000002
【図２】
0006414706.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006414706.tif 000005
【図５】
0006414706.tif 000006
【図６】
0006414706.tif 000007
【図７】
0006414706.tif 000008
【図８】
0006414706.tif 000009
【図９】
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