(57)【要約】【課題】蛍光体の単位面積当たりの発光光量を増加させることなく、蛍光体から射出する蛍光の利用効率を向上させることによって高輝度照明ができる光源装置、およびそれを用いた投射型表示装置を提供する。【解決手段】蛍光光源部６は、蛍光体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅと、蛍光体層から発する蛍光が射出される開口部８ａとを含む。励起光源１は蛍光体層の蛍光体を励起する。ライトトンネル２は蛍光光源部に隣接し、励起光源１を収納する。光源装置は蛍光光源部６とライトトンネルから構成される。開口部から照明光が射出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体層と前記蛍光体層から発する蛍光が射出される開口部とを含む蛍光光源部と、
前記蛍光体層の蛍光体を励起する励起光源と、
前記蛍光光源部に隣接し、前記励起光源を収納しているライトトンネルと、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記ライトトンネルと前記蛍光体層の間に励起光源からの射出光波長を透過し、前記蛍光体からの射出光波長を反射するダイクロイックフィルタを備えることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記開口部に、励起光源からの射出光波長を反射し、前記蛍光体からの射出光波長を透過するダイクロイックフィルタを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、光源装置およびそれを用いた投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の投射表示装置において、従来、光源として超高圧水銀ランプやキセノンランプ等の放電ランプが用いられてきた。近年、発光ダイオードや半導体レーザ等を光源として用いることが検討されている。
特許文献１には、回転制御可能な円形状の透明基板に複数の扇形形状のセグメント領域を有し、透明基板のセグメント領域の少なくとも二つには、半導体レーザから射出する励起光を受けて所定の波長帯域光を発光する異なる蛍光体の層が配置され、可視光領域の励起光を蛍光体に照射する励起光源を備える光源装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７７５１６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、特許文献１に記載の光源装置は、蛍光体の層が形成された円板状の透明基板を回転させつつ、励起光を蛍光体の層に照射することにより、赤、緑、青３原色光を順番に射出させ、ライトトンネルやガラスロッド等の導光装置を含む照明光学系に入射させるものである。
【０００５】
一般的に、照明光学系のシステムとして取り込んで利用できる光量は、光源の発光面積と、光の拡がりの立体角との積であるエテンデュ（Etendue）で決まってしまう。つまり、システムのエテンデュ以上に発光面積を大きくしても、利用できない光が増え、システムの輝度向上にはつながらない。そのため、特許文献１に記載の光源装置において、励起光の光束の面積を絞り、励起光で励起される蛍光をできるだけ点光源に近くする必要がある。
【０００６】
しかしながら、蛍光体に強力な点光源を照射すると、温度上昇により蛍光の色が変化したり、寿命が劣化するという不具合が発生する。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、蛍光体の単位面積当たりの発光光量を増加させることなく、蛍光体から射出する蛍光の利用効率を向上させることによって高輝度照明ができる光源装置、およびそれを用いた投射型表示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】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、蛍光体層（５ａ）と前記蛍光体層から発する蛍光が射出される開口部（８ａ）とを含む蛍光光源部（６）と、前記蛍光体層（５ａ）の蛍光体を励起する励起光源（１）と、前記蛍光光源部（６）に隣接し、前記励起光源（１）を収納しているライトトンネル（２）と、を備えることを特徴とする光源装置を提供する。
【０００９】
上記の構成において、前記ライトトンネル（２）と前記蛍光体層（５ａ）の間に励起光源（１）からの射出光波長を透過し、蛍光体からの射出光波長を反射するダイクロイックフィルタ（３）を備えてもよい。
【００１０】
前記開口部（８ａ）には、励起光源からの射出光波長を反射し、前記蛍光体からの射出光波長を透過するダイクロイックフィルタ（９）を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蛍光体の単位面積当たりの発光光量を増加させることなく、蛍光体から射出する蛍光の利用効率を向上させることによって高輝度照明ができる光源装置とすることができる。また、蛍光体の単位面積当たりの発光光量を増加させることなく、蛍光体から射出する蛍光の利用効率を向上させることによって高輝度照明ができる光源装置を用いて投射表示装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の光源装置２０１を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態の光源装置２０１をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。
【図３】第１の実施形態の光源装置２０１をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の光源装置２０２を示す斜視図である。
【図５】第２の実施形態の光源装置２０２をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。
【図６】第２の実施形態の光源装置２０２をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。
【図７】第２の実施形態の光源装置２０２において面発光タイプの発光ダイオードをより小さな面積の面発光タイプの発光ダイオードに分割した光源装置２０２−２の例を示す斜視図である。
【図８】図７に示す光源装置２０２−２をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。
【図９】図７に示す光源装置２０２−２をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の光源装置２０３を示す斜視図である。
【図１１】第３の実施形態の光源装置２０３をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。
【図１２】第３の実施形態の光源装置２０３をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の光源装置２０４を示す斜視図である。
【図１４】第４の実施形態の光源装置２０４をＬ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。
【図１５】第４の実施形態の光源装置２０４をＬ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。    第４の実施形態の光源装置２０４の背面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る光源装置２０３を用いた投射型表示装置を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る光源装置２０３を用いた投射型表示装置の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る光源装置及び投射表示装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
＜第１の実施形態＞．
図１は本発明の第１の実施形態の光源装置２０１を示す斜視図である。図２は第１の実施形態の光源装置２０１をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。図３は第１の実施形態の光源装置２０１をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。光源装置２０１は全体として直方体を２階建てとしたような形状を有する。説明の便宜上、図１における紙面下側の直方体領域を１階部分、上側の直方体領域を２階部分と称する。ただし、説明の便宜上、１階部分、２階部分と表現するが、動作の方向は限定されない。
【００１５】
まず第１の実施形態の光源装置２０１の１階部分を説明する。１階部分の直方体の底面は光源取付基板１ａで構成されている。光源取付基板１ａの内側には、蛍光体の励起光源として面発光タイプの発光ダイオード１が設けられている。４ヶ所の側面は側面部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで構成される。側面部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの内側には、高い反射率の鏡面（銀、アルミ増反射膜等）が蒸着されている。４ヶ所の側面部材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにより、面発光タイプの発光ダイオード１の射出光を紙面上方に導くライトトンネル２が形成される。光源取付基板１ａのライトトンネル２側の露出表面にも、光の反射率を高める処理を施す事が望ましい。
【００１６】
第１の実施形態の光源装置２０１の１階部分と２階部分との境界に相当する部分は、ライトトンネル２の出口にあたる。その境界に相当する部分にはガラス基板４に蛍光体層５ｅを設けた蛍光体組立体が配置される。蛍光体層５ｅは、沈殿法やプリント法等の手法によりバインダと混合された蛍光体が所定厚みに塗布（成膜）されている。また、蛍光体を混入して成型された成形品をガラス基板に接着する方法で蛍光体層を設けてもよい。ガラス基板の蛍光体層５ｅと反対側には、面発光タイプの発光ダイオード１からの射出光に相当する光の波長を透過し、蛍光の波長に相当する光を反射するダイクロイックフィルタ３が形成されている。なお、ガラス基板にダイクロイックフィルタを成膜し、その上に蛍光体層を形成する構成とすることも可能である。
【００１７】
次に第１の実施形態の光源装置２０１の２階部分について説明する。２階部分の４ケ所の側面には、金属基板に蛍光体層を形成した蛍光体組立体が設けられる。具体的には、金属基板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの片面に鏡面処理を施し、その上に蛍光体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを設ける。蛍光体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、沈殿法やプリント法等の手法によりバインダと混合された蛍光体が所定厚みに塗布（成膜）されている。また、蛍光体を混入して成型された成形品をガラス基板に接着する方法で蛍光体層を設けてもよい
【００１８】
４ケ所の側面の上に、天面８が設けられる。天面として、例えば内面側に鏡面処理を施した金属板を使用する。また、天面８には、後述する照明システムに必要な所定の面積を有する開口部８ａが設けられている。開口部８ａからは蛍光が射出する。開口部８ａには、面発光タイプの発光ダイオード１からの射出光に相当する光の波長を反射し、蛍光の波長に相当する光を透過するダイクロイックフィルタ９が配置されている。５面の蛍光体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、天面８、開口部８ａにより直方体状の蛍光光源部６が形成される。蛍光光源部６の内部を光学空間７と称する。なお、図１では蛍光光源部６の光学空間のうち天面以外の空間が全て蛍光体層で満たされているが、部分的に蛍光体層が存在しない領域が存在してもよい。
【００１９】
第１の実施形態の光源装置２０１を３板式の投射型表示装置に適用する場合、３原色の照明光を射出する３つの光源装置２０１が必要である。ここでは説明の便宜上、開口部から緑色光を射出する場合について光源装置の動作を説明する。
【００２０】
なお、青色光を発光する蛍光体層を用いる場合、紫外光、近紫外光、青紫光のいずれかの励起光を用いることができる。ここで青紫光とは波長４０５ｎｍ付近の光、可視光とは波長４１０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の光である。
【００２１】
面発光タイプの発光ダイオード１から射出した青色光（励起光）は、ライトトンネル２内部の鏡面で反射して、または、直接ダイクロイックフィルタ３を透過して、蛍光体層５ｅを照射する。青色光の一部は蛍光体層５ｅ中の蛍光体を励起する。蛍光体は緑色光（蛍光）を拡散的に射出する。蛍光体から射出した緑色光の内、図面下側方向に射出する光はダイクロイックフィルタ３で反射して図面上部に進む。したがって、全ての緑色光が蛍光光源部６の内部である光学空間７内部に進入する。
【００２２】
光学空間７の内部に進入した緑色光の一部は、直接、天板８の開口部８ａへ向かう。光学空間７内部に進入した緑光の一部は、開口部８ａ以外の天板８または金属基板６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの鏡面またはダイクロイックフィルタ３で反射を繰り返しつつ、開口部８ａへ向かう。開口部８ａに達した緑色光は、ダイクロイックフィルタ９を透過し、光源装置２０１の外部に射出する。一方、蛍光体の励起には使われずに、光学空間７内部へ進入した青色光は、天板８または金属６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの鏡面またはダイクロイックフィルタ９で反射を繰り返しつつ、蛍光体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅの蛍光体を照射する。
【００２３】
光学空間７内部へ進入し、反射を繰り返す青色光のうち、ダイクロイックフィルタ３を通過して、ライトトンネル２内に戻る光が僅かながら存在する。ライトトンネル２内に戻った青色光は、面発光タイプの発光ダイオード１の表面または光源取付基板１ａで反射し、再び光学空間７へと向かい、蛍光体を励起する。以上から明らかなように、面発光タイプの発光ダイオード１からの励起光は、蛍光体の励起に効率的に用いられる。
【００２４】
本実施形態では、蛍光体に過度の励起光を照射せず、所定の面積の開口部８ａから照明光を射出することができる。ここで、面発光タイプの発光ダイオード１の発光面積は、光源装置２０１として投射表示装置に要求される光量、光源装置２０１内部の反射率による光の減衰、及び、蛍光体の発光効率を考慮して決められる。
【００２５】
＜第２の実施形態＞
図４は本発明の第２の実施形態の光源装置２０２を示す斜視図である。図５は第２の実施形態の光源装置２０２をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。図６は第２の実施形態の光源装置２０２をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。
【００２６】
図１に示す第１の実施形態では、内部に励起光源を配置したライトトンネル２を蛍光光源部６の底面側にのみ設けている。よって、システムに必要な光束量を得るため面発光タイプの発光ダイオード１の発光面積は相対的に大きくなり、光源装置２０１の体積は大きくなる。光源装置２０１の体積が大きくなることは、光源装置２０１内での反射回数が多くなるため光源装置２０１内での光の減衰の観点からは不利である。
【００２７】
第２の実施形態の光源装置２０２では、図４、５、６に示すように、蛍光光源部６の側面にも、内部に励起光源を配置したライトトンネル２１を設ける。具体的には、第１の実施形態の光源装置２０１の１階部分に相当する構造を２階部分の４側面に付加する。第２の実施形態の光源装置２０２では、蛍光体組立体の基板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅとしてガラスを用いる。ガラス基板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅに蛍光体層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅを設ける。蛍光体層５は、沈殿法やプリント法等の手法によりバインダと混合された蛍光体が所定厚みに塗布（成膜）される。また、蛍光体を混入して成型された成形品をガラス基板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅに接着する方法で蛍光体層を設けてもよい。
【００２８】
ガラス基板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅの蛍光体層５ｅの他の面には、面発光タイプの発光ダイオード１１からの射出光に相当する光の波長を透過し、蛍光の波長に相当する光を反射するダイクロイックフィルタ３が成膜されている。なお、ガラス基板にダイクロイックフィルタを成膜し、その上に蛍光体層を形成する構成とすることも可能である。
【００２９】
蛍光光源部６の４側面に付加された構造は実施形態１と同様である。光源取付基板１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａの内側に面発光タイプの発光ダイオード１１を設ける。４ヶ所の側面は側面部材２２ａ〜２２ｄ、２３ａ〜２３ｄ、２４ａ〜２４ｄ、２５ａ〜２５ｄでそれぞれ構成される。これら側面部材の内側には、高い反射率の鏡面（銀、アルミ増反射膜等）が蒸着されている。４ヶ所の側面部材２２ａ〜２２ｄ、２３ａ〜２３ｄ、２４ａ〜２４ｄ、２５ａ〜２５ｄにより、面発光タイプの発光ダイオード１１からの光を上方に導くライトトンネル２１がそれぞれ形成される。１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａのライトトンネル２１側の表面にも、光の反射率を高める処理を施すことが望ましい。
【００３０】
第１の実施形態では、面発光タイプの発光ダイオードが１個であったのに対し、第２の実施の形態では、面発光タイプの発光ダイオードが５個に増加する。したがって、面発光タイプの発光ダイオードの面積を第１の実施の形態における面発光タイプの発光ダイオードの面積よりも小さく抑える事ができ、光学空間７の体積を抑えつつ、開口部８ａからの出射光束を大きくすることができる。
【００３１】
第２の実施形態においても、蛍光体に過度の励起光を照射せず、所定の面積の開口部８ａから照明光を射出することができる。ここで、面発光タイプの発光ダイオードの面積の合計は、光源装置２０２として投射表示装置に要求される光量、光源装置２０２内部の反射率による光の減衰、及び、蛍光体の発光効率を考慮して決められる。
【００３２】
図７は第２の実施形態の光源装置２０２において面発光タイプの発光ダイオード１１をより小さな面積の面発光タイプの発光ダイオード１２に分割した光源装置２０２−２の例を示す斜視図である。図８は図７に示す光源装置２０２−２をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。図９は図７に示す光源装置２０２−２をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。大きな面積の面発光タイプの発光ダイオード１１と比較し、小さな面積の面発光タイプの発光ダイオード１２はより安価な場合が多く、その場合、光源装置２０２−２のコストを抑えることができる。
【００３３】
＜第３の実施の形態＞
図１０は本発明の第３の実施形態の光源装置２０３を示す斜視図である。図１１は第３の実施形態の光源装置２０３をＳ１−Ｓ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。図１２は第３の実施形態の光源装置２０３をＳ２−Ｓ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。第１、第２の実施形態では励起光源として面発光タイプの発光ダイオードを使用した。第３の実施形態では、発光源として半導体レーザ１３を使用する。
【００３４】
前述の通り、第１、第２の実施の形態において、僅かな割合ではあるが、面発光タイプの発光ダイオード１１を射出した励起光の内、面発光タイプの発光ダイオード１１の表面にまで戻ってくる励起光が存在する。面発光タイプの発光ダイオード１１の表面の反射率は70%程である。そのため、戻ってきた励起光が面発光タイプの発光ダイオード１１の表面で反射して光学空間７へと再反射させる際に、約30％の光を損失する。最終的に光源装置２０１、２０２から射出する光束量が僅かに低下する。
【００３５】
半導体レーザ１３は、面発光タイプの発光ダイオード１１と比較して、同じ発光光束を得る為に必要な発光面積は小さい。すなわち、光学空間７の体積を同じ大きさに維持したまま、発光源の面積を小さくできる。逆に、光源装置２００が同じ体積の場合は半導体レーザ１３の数を多くすることができる。
【００３６】
＜第４の実施の形態＞
図１３は本発明の第４の実施形態の光源装置２０４を示す斜視図である。図１４は第４の実施形態の光源装置２０４をＬ１を切断面として紙面手前側からみた断面図である。図１５は第４の実施形態の光源装置２０４をＬ２を切断面として紙面右側からみた断面図である。第４の実施形態の光源装置２０４では、半導体レーザ１４を励起光源として用いるとともに、ライトトンネル２１の側面部材２１ａ〜２１ｄ、２２ａ〜２２ｄ、２３ａ〜２３ｄ、２４ａ〜２４ｄ、２５ａ〜２５ｄにテーパを持たせている。
【００３７】
半導体レーザ１４は、面発光タイプの発光ダイオードと比較して、同じ発光光束を得る為に必要な発光面積は小さいのでテーパ構造にしやすい。テーパなしの場合に比べ、テーパが付いていると、光源ライトトンネル側に帰ってきた励起光が蛍光体側に戻りやすい。すなわち、光学空間７からライトトンネル２１へ帰ってきた青色光は、テーパを持ったライトトンネル２１でより少ない反射回数で（大部分が反射鏡での反射で）光学空間７側へと再入射するためである。また、反射鏡の反射率は面発光タイプの発光ダイオード及び光源取付基板１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａより高いので、光の減衰は小さくて済むからである。
【００３８】
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る光源装置２０３を用いた投射型表示装置を示す図である。青色光用の光源装置２０３は、青色光を発光する蛍光体層および、紫外光、近紫外光、青紫光のいずれかの励起光を発光する半導体レーザを用いる。緑色光用の光源装置２０３は、緑色光を発光する蛍光体層および、青色光の励起光を発光する半導体レーザを用いる。赤色光用の光源装置２０３は、赤色光を発光する蛍光体層および、青色光の励起光を発光する半導体レーザを用いる。なお使用する半導体レーザの種類は蛍光体の特性に合わせて、変更することができる。
【００３９】
光源装置２０３から射出した赤色光はレンズ１００ｒ、１０１ｒを、緑色光はレンズ１００ｇ、１０１ｇを、青色光は、１００ｂ、１０１ｂを透過したあとクロスダイクロイックミラー１０２で合成される。
【００４０】
なお、クロスダイクロイックミラー１０２と凸レンズ１０４との間に偏光変換素子１０３を入れても良い。図１１は偏光変換素子１０３を入れた場合を示している。また、図１１は３原色光を一度合成して再度分解する形を採用している。３原色光を一度合成して再度分解する形のメリットは、現状のランプと置き換えができる事、偏光変換素子１０３が入れられる場合には偏光変換素子１０３が一枚で済む点である。偏光変換素子１０３を入れた場合それ以降の光は、Ｐ偏光（電界ベクトルが紙面と平行な偏光）となる。
【００４１】
合成された光は凸レンズ１０４を経てＢ／ＲＧ分離クロスダイクロイックミラー１０５で青色光と赤緑色光に分離される。青色光はミラー１０６で光路を曲げられ Ｂフィールドレンズ１０９ｂを通過する。
【００４２】
Ｂフィールドレンズ１０９ｂを通過した青色光は、ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ（以下、「ＷＧ−ＰＢＳ」という。）１１０ｂを透過し、Ｂ用デバイス１１１ｂで変調された光の内Ｓ偏光成分がＢ用 ＷＧ−ＰＢＳ１１０ｂで反射され合成ダイクロイックプリズム１１２に向かう。Ｂ／ＲＧ分離クロスダイクロイックミラー１０５で分離された赤色光および緑色光は、ミラー１０７で光路を曲げられ、ＲＧダイクロイックミラー１０８で赤色光と緑色光に分離され、青色光の場合と同様、フィールドレンズ１０９ｒ、１０９ｇ、 ＷＧ−ＰＢＳ１１０ｒ、１１０ｇと通過し、デバイス１１１ｒ、１１１ｇで変調された光の内Ｓ偏光成分が ＷＧ−ＰＢＳ１１０ｒ、１１０ｇで反射され後合成ダイクロイックプリズム１１２に向かう。合成ダイクロイックプリズム１１２で３色が合成され投射レンズ１１３でスクリーンに投影される。
【００４３】
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る光源装置２０３を用いた投射型表示装置の別の例を示す図である。青色光用の光源装置２０３は、青色光を発光する蛍光体層および、紫外光、近紫外光、青紫光のいずれかの励起光を発光する半導体レーザを用いる。緑色光用の光源装置２０３は、緑色光を発光する蛍光体層および、青色光の励起光を発光する半導体レーザを用いる。赤色光用の光源装置２０３は、赤色光を発光する蛍光体層および、青色光の励起光を発光する半導体レーザを用いる。なお、使用する半導体レーザの種類は蛍光体の特性に合わせて、変更することができる。
【００４４】
図１７に示す投射型表示装置の、図１６に示す投射型表示装置と異なる点は、３原色を合成するクロスダイクロイックミラー１０２およびＢ／ＲＧ分離クロスダイクロイックミラー１０５を用いない点である。レンズ１００ｒ、１０１ｒを射出する赤色光、レンズ１００ｇ、１０１ｇを射出する緑色光、１００ｂ、１０１ｂを射出する青色光は、それぞれ独自の光路を進む。赤色光はレンズ１０４１ｒ、１０９ｒを透過する。緑色光はレンズ１０４１ｇ、１０９ｇを透過する。青色光はレンズ１０４１ｂ、１０９ｂを透過する。
【００４５】
なお、レンズ１００ｒ、１０１ｒ（赤色光の場合）、レンズ１００ｇ、１０１ｇ（緑色光の場合）１００ｂ、１０１ｂ（青色光の場合）の後に、偏光変換素子１０３１ｒ、１０３１ｇ、１０３１ｂを入れても良い。図１２では偏光変換素子１０３を入れた場合を示している。偏光変換素子１０３１ｒ、１０３１ｇ、１０３１ｂを入れた場合それ以降の光は、Ｐ偏光（電界ベクトルが紙面と平行な偏光）となる。
【００４６】
Ｂフィールドレンズ１０９ｂを通過した青色光は、ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ（以下、「ＷＧ−ＰＢＳ」という。）１１０ｂを透過し、Ｂ用デバイス１１１ｂで変調された光の内Ｓ偏光成分がＢ用 ＷＧ−ＰＢＳ１１０ｂで反射され合成ダイクロイックプリズム１１２に向かう。
ＲＧ光は、Ｒフィールドレンズ１０９ｒ、Ｇフィールドレンズ１０９ｇを通過した赤色光、緑色光は、 ＷＧ−ＰＢＳ１１０ｒ、１１０ｇと通過し、デバイス１１１ｒ、１１１ｇで変調された光の内Ｓ偏光成分が ＷＧ−ＰＢＳ１１０ｒ、１１０ｇで反射され後合成ダイクロイックプリズム１１２に向かう。合成ダイクロイックプリズム１１２で３色が合成され投射レンズ１１３でスクリーンに投影される。
【００４７】
第１から第４の実施形態において、ライトトンネル２、２１、蛍光光源部６の形状は直方体であるが、その縦横高さの比率は適宜変更することができる。また、天面８の形状は正方形であるが長方形でもよい。さらに、蛍光光源部６の形状は、三角柱や正五角柱、正六角柱であってもよい。さらに、蛍光光源部６の光学空間７のうち天面８以外の空間が全て蛍光体組立体で満たされていなくてもよい。さらに、第１の実施形態の光源装置２０１に半導体レーザを用いること、第４の実施形態の光源装置２０４に面発光タイプの発光ダイオードを用いることもできる。さらに、励起光源としての固体発光素子としては、面発光タイプの発光ダイオード及び半導体レーザ以外にも電界発光素子（ＥＬ）等の固体発光素子を使用することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１、１１、１２  面発光タイプの発光ダイオード
１３、１４  半導体レーザダイオード
１ａ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ  光源取付基板
２、２１  ライトトンネル
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  ライトトンネル側面
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  ライトトンネル側面
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  ライトトンネル側面
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ  ライトトンネル側面
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ  ライトトンネル側面
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ  ライトトンネル側面
３  ダイクロイックフィルタ
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  ガラス基板
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  蛍光体層
６  蛍光光源部
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  金属基板
７  光学空間、８  天面、８ａ  開口部、９  ダイクロイックフィルタ
１００ｒ、１００ｇ、１００ｂ  レンズ
１０１ｒ、１０１ｇ、１０１ｂ  レンズ
１０２  合成クロスダイクロイックミラー
１０３、１０３１ｒ、１０３１ｇ、１０３１ｂ  偏光変換素子、
１０４、１０４１ｒ、１０４１ｇ、１０４１ｂ  レンズ、
１０５  Ｂ／ＲＧ分離クロスダイクロイックミラー、１０６  ミラー、
１０７  ミラー、１０８  ＲＧダイクロイックミラー、
１０９ｒ、１０９ｇ  １０９ｂ  フィールドレンズ、
１１０ｒ、１１０ｇ、１１０ｂ  ワイヤーグリッド型偏光ビームスプリッタ
（ＷＧ−ＰＢＳ）、
１１１ｒ、１１１ｇ、１１１ｂ  デバイス
１１２  合成ダイクロイックプリズム、１１３  投射レンズ、
２０１、２０２、２０２−２、２０３、２０４  光源装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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