(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる波長帯域の光を出射する第１および第２の光源を含む複数の光源と、
前記複数の光源と対向する位置に配置され、前記複数の光源からの光を透過させる回転ホイールと、
を備え、
前記回転ホイールに、前記第１の光源から出射された光の波長帯域を、前記第２の光源から出射された光の波長帯域を含む光に波長変換する蛍光体層を有する第１の領域と、
前記第２の光源から出射された光をそのまま透過させる第２の領域と、が設けられており、
前記第１の光源が青の波長帯域の光を出射する光源であり、
前記第２の光源が赤の波長帯域の光を出射する光源であり、
前記第１の領域から赤の波長帯域の光を出射することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記回転ホイールの前記第１の領域において、前記蛍光体層よりも前記複数の光源側に、前記第１の光源から出射された光の波長帯域の光は透過し、前記第２の光源から出射された光の波長帯域の光は反射する誘電体膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第１の領域と前記第２の領域とが隣接して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記蛍光体層が、前記青の波長帯域の光を、赤の波長帯域の光に波長変換する蛍光体を含むことを特徴とする請求項１から３のうち何れか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記回転ホイールに、
前記第１の光源から出射された前記青の波長帯域の光を前記赤の波長帯域を含む光に波長変換する前記第１の領域と、
前記第２の光源から出射された前記赤の波長帯域の光をそのまま透過させる前記第２の領域と、
前記第１の光源から出射された前記青の波長帯域の光をそのまま透過させる第３の領域と、
前記第１の光源から出射された前記青の波長帯域の光を緑の波長帯域を含む光に波長変換する蛍光体層を有する第４の領域と、が設けられていることを特徴とする請求項１から４のうち何れか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記回転ホイールに、更に、前記第１の光源から出射された前記青の波長帯域の光を黄の波長帯域を含む光に波長変換する蛍光体層を有する第５の領域が設けられてい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】
前記複数の光源がコリメートレンズを備え、
前記複数の光源からの光を集光する集光レンズが、前記複数の光源と前記回転ホイールの間に配置されてい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】
前記請求項１から７のうち何れか１項に記載された光源装置と、
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、レーザダイオード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、これにレーザダイオード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。このような光源装置の中には、特許文献１に示すように、光源として青色の波長帯域光を出射するレーザ光源を用い、回転ホイールと蛍光体層との間に、レーザ光源の光は透過させるが、他の波長帯域光を反射するダイクロイック層を形成したものがある。
【０００４】
このような構成により、レーザ光源から出射された青色の光は、回転ホイールへ入射してダイクロイック層を透過し、蛍光体層へ入射すると、蛍光体により波長変換された光が全方位に出射される。ここで、蛍光体層から出射された光の一部は、レーザ光源側へ戻る方向にも出射されるが、その光はダイクロイック層で反射されるため、蛍光体層から出射された光を効率良く利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１００１６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
青色レーザ光源と赤色の光を発生する蛍光体層とを用いて赤色波長領域の光を出射させる場合、蛍光体による波長変換効率が低いという課題がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、特定波長帯域の光の強さを補強することができる光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、互いに異なる波長帯域の光を出射する第１および第２の光源を含む複数の光源と、
前記複数の光源と対向する位置に配置され、前記複数の光源からの光を透過させる回転ホイールと、を備え、
前記回転ホイールに、前記第１の光源から出射された光の波長帯域を、前記第２の光源から出射された光の波長帯域を含む光に波長変換する蛍光体層を有する第１の領域と、
前記第２の光源から出射された光をそのまま透過させる第２の領域と、が設けられている。
【０００９】
上述した構成により、第１の光源から出射された光は、回転ホイールに設けられた第１の領域を透過すると、蛍光体層によって第２の光源から出射される光の波長帯域を含んだ光に変換されて光源装置から出射される。また、第２の光源から出射された光が、第２の領域を透過したときは、その波長帯域を維持したまま光源装置から出射される。これにより、蛍光体層によって変換された光と、第２の光源からの光とによって、光源装置から出射される特定の波長帯域の光の強さを補強することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の実施形態の光源装置は、特定波長帯域の光の強さを補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の１つの実施形態に係る光源装置を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係る光源装置が備える回転ホイールの構成を示す模式図である。
【図３】同実施形態に係る光源装置における各種レーザダイオードの駆動制御の内容を示すグラフである。
【図４】同実施形態に係る回転ホイールに関する他の実施形態を示す模式図である。
【図５】図４の回転ホイールを採用した場合における各種レーザダイオードの駆動制御の内容を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態に係る光源装置が有する回転ホイールの誘電体膜および蛍光体層の形成に関する形態を示す模式図である。
【図７】本発明の１つの実施形態に係るプロジェクタを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る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。まず、図１を参照して本発明に係る光源装置の一実施形態について説明する。この図に示すように、本実施形態の光源装置１は、大別すると光源１０、集光レンズ２０、回転ホイール３０、モータ４０、および受光レンズ５０によって構成されている。
【００１３】
光源１０は、青色光を出射するレーザダイオード１１Ｂ（第１の光源）と、赤色光を出射するレーザダイオード１１Ｒ（第２の光源）とを含む複数の光源からなり、異なる複数の波長帯域の光を出射する。ここで、レーザダイオード１１Ｂが出射する光の波長帯域は、第１の波長帯域であって、４２０〜５００ｎｍの青色光、レーザダイオード１１Ｒが出射する光の波長帯域は、第２の波長帯域であって、５７５〜７８０ｎｍの赤色光である。光源１０は、レーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒを複数ずつ備えており、集光レンズ２０の主軸ＯＡを中心として、主軸ＯＡに近い側に複数のレーザダイオード１１Ｒを、遠い側に複数のレーザダイオード１１Ｂが配置している。
【００１４】
具体的には、複数のレーザダイオード１１Ｒを円筒状に配置し、さらにその周囲に複数のレーザダイオード１１Ｒよりも波長が短い複数のレーザダイオード１１Ｂを同心円状に配置している。このように、一般に赤色光のレーザダイオードよりも放熱量が多いとされている青色光のレーザダイオードを、より外気に触れやすい外側に配置することで放熱を容易にしている。なお、本実施形態では、光源としてレーザダイオードを用いているが、代わりにＬＥＤを用いてもよい。
【００１５】
また、各レーザダイオードから出射された光は、それぞれに対応するコリメートレンズ１２を透過して光学レンズである集光レンズ２０へ出射される。なお、各コリメートレンズ１２は必要に応じて一部または全てを省略してもよい。集光レンズ２０は、光源１０から出射された光が、回転ホイール３０の表面上で所定のスポット径となるように集光する。カラーホイールに相当する回転ホイール３０は、光を透過させる透明な円板状の部材であり、その中心はモータ４０の駆動軸４０ａに固定されている。ここで、回転ホイール３０の素材は、光の透過率が高い素材であれば、ガラス、樹脂、サファイアなどを使用することができる。
【００１６】
図２に回転ホイール３０の外観を示す。この図において（ａ）は光源１０と対向する面（以下、「入射面」または「表面」ともいう。）を示し、（ｂ）は、図１に示す矢印Ａの方向から見た回転ホイール３０の面、すなわち受光レンズ５０と対向する面（以下、「出射面」または「裏面」ともいう。）を示している。また、図２（ａ）における破線の円で示すスポットＳＰ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を示している。さらに、図２（ｂ）における破線の円で示す蛍光領域ＦＬは、光源１０からの入射光よって後述する蛍光体層が発光する領域を示している。
【００１７】
図２に示すように、回転ホイール３０には、同心円状に複数の透過領域が形成されており、具体的には円周方向に４つの透過領域ＴＲ１（第１の領域），ＴＲ２（第２の領域），ＴＲ３（第３の領域），ＴＲ４（第４の領域）が設けられている。透過領域ＴＲ１およびＴＲ４は、各々、回転ホイール３０の中心を頂点とし、１２０゜の角度範囲を有する扇形の領域となっている。同様に、ＴＲ２およびＴＲ３は、それぞれ３０゜および９０゜の角度範囲を有する扇形の領域となっている。なお、図２（ａ）に示す回転ホイール３０において、半径ｒの円を内周縁とし、そこから回転ホイール３０の外周縁までの、幅Ｗ１の円弧領域を透過領域としてもよい。図２（ａ）に示すように、回転ホイール３０の入射面における透過領域ＴＲ１およびＴＲ４には、回転ホイール３０の外周縁から中心に向かって幅Ｗ１を有する円環形状の光学部材として誘電体膜３１が形成されている。
【００１８】
この誘電体膜３１は、入射する光（以下、「入射光」ともいう。）の波長に応じて反射率が異なる性質があり、レーザダイオード１１Ｂから出射された光の波長帯域に対しては反射率が低くなり、それ以外の波長帯域の光に対しては反射率が高くなるという特性を有している。これにより、レーザダイオード１１Ｂから出射された光は誘電体膜３１を透過して、さらに回転ホイール３０も透過するが、レーザダイオード１１Ｒから出射された光は誘電体膜３１によって反射され、回転ホイール３０を透過することができないようになっている。これに対して、透過領域ＴＲ２およびＴＲ３には、誘電体膜３１が形成されていないため、光源１０から出射されたレーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒから出射された光は、回転ホイール３０を透過することが可能になっている。
【００１９】
また、回転ホイール３０の出射面は、回転ホイール３０の外周縁に沿って幅Ｗ２を有する蛍光体層３２Ｒと３２Ｇとが形成されている。具体的には、図２（ｂ）に示すように、透過領域ＴＲ１には蛍光体層３２Ｒが、透過領域ＴＲ４には蛍光体層３２Ｇが、それぞれ形成されている。ここで、各蛍光体層の幅Ｗ２は、前述した誘電体膜の幅Ｗ１よりも狭いことが望ましい。蛍光体層３２Ｒは、誘電体膜３１を透過したレーザダイオード１１Ｂからの光が照射されると、レーザダイオード１１Ｒから出射される光の波長帯域を含む蛍光を発する。よって、蛍光体層３２Ｒは、レーザダイオード１１Ｂから出射された光の波長帯域を、レーザダイオード１１Ｒから出射された光の波長帯域を含む波長帯域に変換しているともいえる。蛍光体層３２Ｒの具体的な材料の一例としては、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎを挙げることができる。
【００２０】
ここで、レーザダイオード１１Ｂの出射光によって発生した蛍光体層３２Ｒの蛍光は、ランバーシアン特性を有しており、受光レンズ５０側のみならず光源１０側にも出射される。しかしながら、回転ホイール３０の入射面には、図２（ａ）に示したように透過領域ＴＲ１には誘電体膜３１が形成されており、発生した蛍光は誘電体膜３１によって反射されるため、光源１０側へ出射されることなく、受光レンズ５０側へ出射される。これにより、蛍光体層３２Ｒで発生した蛍光の損失が減少し、光源装置１の出射光として効率良く利用することができる。
【００２１】
また、透過領域ＴＲ４に形成された蛍光体層３２Ｇは、誘電体膜３１を透過したレーザダイオード１１Ｂからの光が照射されると、波長帯域が約５００〜５６０ナノメートルを含む緑色の蛍光を発生する。蛍光体層３２Ｇの具体的な材料の一例としては、β-SiAlON:Eu、Lu3Al5O12等の酸化物系蛍光体を挙げることができる。蛍光体層３２Ｇの蛍光は、蛍光体層３２Ｒの場合と同様に、その一部が光源１０側にも出射されるが、誘電体膜３１で反射して受光レンズ５０側へ出射される。
【００２２】
一方、透過領域ＴＲ２およびＴＲ３には、透過領域ＴＲ１およびＴＲ４のような蛍光体層が形成されていないため、レーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒの光は、そのまま回転ホイール３０を透過して受光レンズ５０側へ出射される。
【００２３】
図１に戻り、モータ４０は、ブラシレス直流モータであり、駆動軸４０ａと集光レンズ２０の主軸ＯＡとが平行になるように配置されている。また、駆動軸４０ａに対して回転ホイール３０の面が垂直となるように固定され、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］）に基づく回転速度で、図２の矢印Ｂに示す方向に回転させる。例えば、６０［ｆｐｓ］の動画を再生可能とする場合、回転ホイール３０の回転速度は毎秒６０回転の整数倍に定めるとよい。また、モータ４０は、ブラシレス直流モータに限らず、交流モータやステッピングモータ等を用いてもよい。受光レンズ５０は、コリメートレンズであり、蛍光体層３２Ｒおよび３２Ｇで発生した蛍光を平行光にして、光源装置１の出射光として出射する。
【００２４】
上述した構成の光源装置１においては、回転ホイール３０の回転角度に応じて光源１０のレーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒの駆動制御（オン／オフ制御）を行っている。ここで、レーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒの駆動制御の内容について、図３を参照して説明する。図３は、回転ホイール３０が１回転する間にレーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒが、それぞれどのようにオン／オフ制御されるのかを示すグラフである。ここで、回転ホイール３０の基準位置を透過領域ＴＲ１とＴＲ２との境界と定め、この基準位置に図２（ａ）に示したスポットＳＰが形成されているときを、回転ホイール３０の回転角度＝０゜と定めている。
【００２５】
したがって、スポットＳＰは、図２（ａ）および図３に示す様に、回転ホイール３０の回転角度が０゜を越えて１２０゜になるまでの間は透過領域ＴＲ１に位置し、１２０゜を越えて２４０゜になるまでの間は透過領域ＴＲ４に位置し、２４０゜を越えて３３０゜になるまでの間は透過領域ＴＲ３に位置し、３３０゜を越えて３６０゜（つまり０゜）になるまでの間は透過領域ＴＲ２に位置することになる。
【００２６】
そして図３に示す様に、スポットＳＰが透過領域ＴＲ１に位置している間はレーザダイオード１１Ｒをオフ、１１Ｂをオンとし、蛍光体層３２Ｒで発生した赤色の蛍光を受光レンズ５０へ出射させる。また、スポットＳＰが透過領域ＴＲ４に位置している間もレーザダイオード１１Ｒをオフ、１１Ｂをオンにして、蛍光体層３２Ｇで発生した緑色の蛍光を受光レンズ５０へ出射させる。さらに、スポットＳＰが透過領域ＴＲ３に位置している間もレーザダイオード１１Ｒをオフ、１１Ｂをオンにして、回転ホイール３０を透過したレーザダイオード１１Ｂの出射光（青色光）をそのまま受光レンズ５０へ出射させる。これに対して、スポットＳＰが透過領域ＴＲ２に位置している間は、それまでとは逆にレーザダイオード１１Ｒをオン、１１Ｂをオフにしている。これにより、レーザダイオード１１Ｒの出射光（赤色光）のみが受光レンズ５０へ出射される。
【００２７】
このように、回転ホイール３０の回転に伴って、光源装置１から赤色光、緑色光、青色光がこの順に繰り返し出射される。また、回転ホイール３０の回転角度に応じてレーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒのオン／オフ制御を行うことで、回転ホイール３０が１回転する間に、蛍光体層３２Ｒで発生する赤色の蛍光に加えて、レーザダイオード１１Ｒからの出射光（赤色光）も光源装置１の出射光として利用される。従来、光源に赤色のレーザ光源を追加して赤色光の強さを補う場合、レーザ光源から出射された赤色光は、回転ホイールへ入射する際に誘電体膜によって反射されてしまうため、光源装置から出射される赤色光を補うのが困難であった。しかしながら、上述した実施形態では、誘電体膜および蛍光体層が形成されていない透過領域ＴＲ２にレーザダイオード１１Ｒの出射光を透過させるため、レーザダイオード１１Ｒの赤色光を光源装置１の出射光として利用される。これにより、回転ホイール３０が１回転する間に赤色光が出射される期間が拡張するため、赤色光の光量を補強することができる。また、透過領域ＴＲ２を透過したレーザダイオード１１Ｒからの光（赤色光）に続けて、蛍光体層３２Ｒで発生する赤色の蛍光が出射されることから、回転ホイール３０が１回転する間に赤色光が出射される期間が分散せずに１つにまとめられているため、光源装置１を後述するプロジェクタ１００に用いた場合、ＤＭＤ素子１１０（図７参照）の制御が容易になる。
【００２８】
（蛍光体層の種類および数に関する他の実施形態）
図２に示した回転ホイール３０では、透過領域ＴＲ１に蛍光体層３２Ｒを形成して赤色の蛍光を発生させ、透過領域ＴＲ４に蛍光体層３２Ｇを形成して緑色の蛍光を発生させている。これに対して、図４に示す回転ホイール３０’は、中心を頂点として９０゜の角度範囲を有する透過領域ＴＲ５（第５の領域）を追加し、この透過領域の出射面にレーザダイオード１１Ｂからの光によって黄色の蛍光を発生する蛍光体層３２Ｙを形成している。ここで、黄色の蛍光を発生する蛍光体層３２Ｙの具体的な材料の一例としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）およびルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ系蛍光体）を挙げることができる。また、透過領域ＴＲ５の追加によって、透過領域ＴＲ１およびＴＲ４の角度範囲を共に９０゜に狭め、透過領域ＴＲ３の角度範囲を６０゜に狭めている。
【００２９】
次に、図４に示した回転ホイール３０’を用いた場合におけるレーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒの駆動制御の内容について、図５を参照して説明する。図５は、図３と同様のグラフであり、回転ホイール３０’が１回転する間にレーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒが、それぞれどのようにオン／オフ制御されるのかを示している。ここで、回転ホイール３０’においても、基準位置を透過領域ＴＲ１とＴＲ２との境界と定め、この基準位置に図４（ａ）に示したスポットＳＰが形成されているときを、回転ホイール３０’の回転角度＝０゜と定めている。
【００３０】
これにより、スポットＳＰは、図４（ａ）および図５に示す様に、回転ホイール３０’の回転角度が０゜を越えて９０゜になるまでの間は透過領域ＴＲ１に位置し、９０゜を越えて１８０゜になるまでの間は透過領域ＴＲ４に位置し、１８０゜を越えて２７０゜になるまでの間は透過領域ＴＲ５に位置し、２７０゜を越えて３３０゜になるまでの間は透過領域ＴＲ３に位置し、３３０゜を越えて３６０゜（つまり０゜）になるまでの間は透過領域ＴＲ２に位置することになる。
【００３１】
そして図５に示す様に、スポットＳＰが透過領域ＴＲ１に位置している間はレーザダイオード１１Ｒをオフ、１１Ｂをオンとし、蛍光体層３２Ｒで発生した赤色の蛍光を受光レンズ５０へ出射させる。また、スポットＳＰが透過領域ＴＲ４に位置している間もレーザダイオード１１Ｒをオフ、１１Ｂをオンにして、蛍光体層３２Ｇで発生した緑色の蛍光を受光レンズ５０へ出射させる。次に、スポットＳＰが透過領域ＴＲ５に位置している間もレーザダイオード１１Ｒをオフ、１１Ｂをオンにする。このとき、蛍光体層３２Ｙは、レーザダイオード１１Ｂからの出射光を黄色の波長帯域へ波長変換するが、レーザダイオード１１Ｂから出射された一部の光は、その波長帯域を維持したまま透過させる。これにより、蛍光体層３２Ｙで発生した黄色の蛍光と、蛍光体層３２Ｙを透過した一部の青色光とが加法混合されて、白色光として認識されることになる。
【００３２】
続いてスポットＳＰが透過領域ＴＲ３に位置している間も、レーザダイオード１１Ｒをオフ、１１Ｂをオンにして、回転ホイール３０’を透過したレーザダイオード１１Ｂの出射光（青色光）を受光レンズ５０へ出射させる。さらに、スポットＳＰが透過領域ＴＲ２に位置している間は、それまでとは逆にレーザダイオード１１Ｒをオン、１１Ｂをオフにする。これにより、レーザダイオード１１Ｒの出射光（赤色光）がそのまま透過領域ＴＲ２を透過して、波長帯域を維持したまま受光レンズ５０へ出射される。
【００３３】
このように、回転ホイール３０’が１回転する間に、蛍光体層３２Ｒで発生する赤色の蛍光に加えて、レーザダイオード１１Ｒからの出射光（赤色光）も光源装置１の出射光として利用されるため、回転ホイール３０’が１回転する間における赤色光の出射期間が拡張されて、赤色光の強さが補強される。また、回転ホイール３０’が１回転する間に白色光の出射期間を設けたことにより、例えば後述するプロジェクタの光源として用いた場合に、明るい画像を投影することができる。
【００３４】
なお、図１に示した光源１０は、複数のレーザダイオード１１Ｒを円筒状に配置し、さらにその周囲に複数のレーザダイオード１１Ｒよりも波長が短い複数のレーザダイオード１１Ｂを同心円状に配置していたが、これとは逆に、複数のレーザダイオード１１Ｂを、レンズの主軸ＯＡを中心として同心円状に均等間隔で配置し、その外側に、複数のレーザダイオード１１Ｒを、レンズの主軸ＯＡを中心とする同心円状に均等間隔で配置していてもよい。この場合、赤色（例えば約６２０ナノメートル）を蛍光する蛍光体層３２Ｒを回転ホイールに備え、赤色光が蛍光体層に所定の角度範囲内で入射したときは透過し、所定の入射角度範囲外で入射したときは反射する性質の誘電体膜を設けた構成にしてもよい。例えば、そのような誘電体膜を、高角度（例えば４５度以上）で入射する光は透過し、低角度（例えば０度〜４５度）で入射する光は反射するような角度異存性を有する誘電体膜とすることで、レーザダイオード１１Ｒから誘電体膜に入射する光を透過させ、蛍光体層３２Ｒから誘電体膜に戻る光の多くを反射させることができ、蛍光体層３２Ｒにより波長変換された光を有効に利用することができる点で好ましい。
【００３５】
また、図２または図４に示した回転ホイールを用いた場合のレーザダイオード１１Ｒおよび１１Ｂのオン／オフ制御において、回転ホイール３０または３０’の回転角度は、周知の方法によって検出すればよい。例えば、モータ４０に内蔵されたホールセンサＩＣから出力される信号に基づいて回転角度を検出してもよいし、モータ４０近傍に配置したフォトリフレクタやフォトインタラプタから出力される信号に基づいて回転角度を検出してもよいし、モータ４０としてステッピングモータを用いて、励磁する相の切替回数に基づいて回転角度を判断するようにしてもよい。
【００３６】
また、回転ホイール３０および３０’の透過領域ＴＲ２およびＴＲ３は、どちらも誘電体膜３１や蛍光体層３２Ｒ，３２Ｇが形成されていない回転ホイール３０の材質のみによる透明の領域（以下、単に「透明領域」ともいう。）であるため、透過領域ＴＲ２およびＴＲ３の角度範囲は、レーザダイオード１１Ｒがオンになっている期間と、レーザダイオード１１Ｂがオンになっている期間とによって画定される。これにより、スポットＳＰが透過領域ＴＲ３からＴＲ２までの範囲に位置している間に、レーザダイオード１１Ｒおよび１１Ｂがそれぞれオンになる（すなわち発光する）期間の割合（レーザダイオード１１Ｒがオンになる期間が無い場合も含む）を変化させることで、光源装置１から出射される赤色光の光量を調整することができる。
【００３７】
また、図２および図４に示した回転ホイールにおいて、光を拡散させる拡散面を透過領域ＴＲ３に形成し、当該散乱面にレーザダイオード１１Ｂから出射された青色光を透過させて、青色光を動的に拡散させることによってスペックルノイズを低減させてもよい。
【００３８】
また、回転ホイール３０および３０’上に、透明領域を複数箇所設けてもよい。例えば、図２に示した回転ホイール３０において、透過領域ＴＲ１とＴＲ４との間（回転角度０゜から２４０゜の範囲）に所定の角度範囲を有する透明領域を設け、当該透明領域にスポットＳＰが位置している間は、レーザダイオード１１Ｒのみをオンにして、光源装置１から出射される赤色光をさらに補強してもよい。ここで、透明領域を複数箇所設ける場合、各透明領域のみならず、蛍光体層が形成されている他の透過領域も含めて、各領域の大きさ（角度範囲）を適宜定めることができるのはいうまでもない。
【００３９】
さらに、図２および図４に示した回転ホイール３０，３０’において、透過領域ＴＲ２に、レーザダイオード１１Ｒからの出射光を透過させ、かつ、レーザダイオード１１Ｂからの出射光を反射させる誘電体膜を形成し、透過領域ＴＲ３には誘電体膜３１を形成するようにしてもよい。このように各種誘電体膜を形成することで、レーザダイオード１１Ｒおよび１１Ｂを共に常時オンにしても、回転ホイール３０の回転に伴って、光源装置１から赤色光、緑色光（回転ホイール３０’においてはさらに白色光）および青色光を繰り返し出射させることができる。
【００４０】
（誘電体膜および蛍光体層の形成に関する他の実施形態）
図１に示した実施形態では、回転ホイール３０の各透過領域において、入射面側の表面上に誘電体膜を形成し、出射面側の表面上に蛍光体層を形成し、蛍光体層と誘電体膜とが対向する位置に形成していたが、誘電体膜および蛍光体層の形成については、これ以外の形態であってもよい。例えば、図６（ａ）に示す形態では、回転ホイール３０の出射面上に誘電体膜３１を形成し、さらにその上面に蛍光体層３２Ｒを形成している。つまり、光学部材である誘電体膜が、回転ホイール３０の透過領域において、光源に対向する面とは反対側の面に配置され、かつ、蛍光体層が誘電体膜の表面上に形成されている。また、図６（ｂ）に示す形態では、回転ホイール３０の入射面上に誘電体膜３１を形成し、回転ホイール３０の厚さ方向において、蛍光体層３２Ｒの表面と回転ホイール３０の出射面とが一致するように形成している。
【００４１】
図６（ｃ）に示す形態では、回転ホイール３０の厚さ方向において、誘電体膜３１の表面が回転ホイール３０の入射面と一致し、さらに蛍光体層３２Ｒの表面が回転ホイール３０の出射面と一致するように形成している。図６（ｄ）に示す形態では、誘電体膜３１の表面が、回転ホイール３０の厚さ方向において回転ホイール３０の入射面と一致するように形成し、蛍光体層３２Ｒを回転ホイール３０の出射面上に形成している。図６（ｅ）に示す形態では、誘電体膜３１ａを回転ホイール３０内に埋め込み、回転ホイール３０の出射面上に蛍光体層３２Ｒを形成している。さらに、図６（ｆ）に示す形態では、誘電体膜３１ａおよび蛍光体層３２Ｒを回転ホイール３０内に埋め込んでいる。
【００４２】
なお、誘電体膜および蛍光体層の形成については、各々、（ｉ）入射面または出射面上に形成する、（ii）表面が入射面または出射面と一致するように形成する、または、（iii）回転ホイール３０内に埋め込む、という形態を適宜組み合わせることができる。ただし、いずれの場合であっても蛍光体層３２Ｒよりも誘電体膜３１の方が、光源１０により近い位置に形成する必要が有る。また、図６における蛍光体層は、一例として赤色の蛍光を発生する蛍光体層３２Ｒを図示しているが、他の色の蛍光を発生する蛍光体層に対しても、図６に示した各種形態が適用可能である。
【００４３】
（光源装置１の応用例）
次に図７を参照して、図１に示した光源装置１を、いわゆる１チップ方式のＤＬＰプロジェクタにおける光源装置として用いた場合の概略構成について説明する。なお、図７において、図１に示した各部と同じものについては同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。ここでは最小の構成の例を説明するもので、レンズの数やその他の光学部材を追加することなど適宜変更することがきる。
【００４４】
図７に示すプロジェクタ１００において、光源装置１から出射された光は、光変調手段であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）素子１１０で反射され、投射手段であるレンズ１２０によって集光されて、スクリーンＳに投影される。ＤＭＤ素子１１０は、スクリーンＳ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Ｓ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。ここで、ミラーの角度を、光源装置１から出射された光がレンズ１２０へ反射するようにした場合がオンの状態であり、レンズ１２０へ反射しないようにした場合がオフの状態である。
【００４５】
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、レンズ１２０へ入射する光の階調を変化させ、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。これにより、光源装置１から順次出射される赤色光、緑色光、青色光の各々に対して、個々のミラーで階調制御を行うことにより、スクリーンＳにカラー画像（動画も含む）を投影することができる。レンズ１２０は、主に投射レンズから構成され、ＤＭＤ素子１１０によって形成された画像を、所定の大きさに拡大してスクリーンＳに投射する。
【００４６】
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およびこの光源装置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。
【符号の説明】
【００４７】
１      光源装置
１０    光源
１１Ｂ，１１Ｒ  レーザダイオード
１２    コリメートレンズ
２０    集光レンズ
３０，３０’    回転ホイール
３１    誘電体膜
３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｙ  蛍光体層
４０    モータ
４０ａ  駆動軸
５０    受光レンズ
１００  プロジェクタ
１１０  ＤＭＤ素子（光変調手段）
１２０  レンズ（投射手段）
【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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【図６】
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【図７】
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