(57)【要約】【課題】小型、且つ、直線偏光からなる合成光が得られる、光源装置を提供する。この光源装置を備え、小型且つ信頼性の高いプロジェクターを提供する。【解決手段】第１〜第４の光源ユニットは、第１〜第４の光線束を第１〜第４の方向にそれぞれ射出し、第１の反射手段は第２の光線束を第１の方向と平行な方向に反射し、第２の反射手段は第３の光線束を第１の方向と平行な方向に反射し、第３の反射手段は第４の光線束を第４の反射手段に向けて反射し、第４の反射手段は第３の反射手段で反射した第４の光線束を第１の方向と平行な方向に反射する。導光部を経由した第１〜第４の光線束は、集光光学系を透過して蛍光体層に入射し、第１〜第４の光線束は集光光学系において、第１、第２の光線束の少なくとも一方が入射する領域と第３、第４の光線束の少なくとも一方が入射する領域と、の間に集光光学系の光軸が位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第４の光源ユニットを含む光源部と、第１〜第４の反射手段を含む導光部と、集光光学系と、蛍光体層と、を備え、
前記第１の光源ユニットは、第１の光線束を第１の方向に射出し、
前記第２の光源ユニットは、第２の光線束を前記第１の方向と交差する第２の方向に射出し、
前記第３の光源ユニットは、第３の光線束を前記第１の方向と交差する第３の方向に射出し、
前記第４の光源ユニットは、第４の光線束を前記第３の方向と交差する第４の方向に射出し、
前記第１の反射手段は、前記第２の光線束を前記第１の方向と平行な方向に反射し、
前記第２の反射手段は、前記第３の光線束を前記第１の方向と平行な方向に反射し、
前記第３の反射手段は、前記第４の光線束を第４の反射手段に向けて反射し、
前記第４の反射手段は、前記第３の反射手段で反射した前記第４の光線束を前記第１の方向と平行な方向に反射し、
前記導光部を経由した前記第１〜第４の光線束は、前記集光光学系を透過して前記蛍光体層に入射し、
前記第１〜第４の光線束は、前記集光光学系において、前記第１、第２の光線束の少なくとも一方が入射する領域と、前記第３、第４の光線束の少なくとも一方が入射する領域と、の間に前記集光光学系の光軸が位置するように、前記集光光学系に入射する
光源装置。
【請求項２】
前記導光部と前記集光光学系との間に設けられた、一対のレンズアレイをさらに備える
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記一対のレンズアレイと前記集光光学系との間に設けられ、前記蛍光体層から射出された蛍光を、その偏光状態にかかわらず透過又は反射させるとともに、前記第１〜第４の光線束からなる合成光線束に対して偏光分離機能を持つ偏光分離素子と、
前記偏光分離素子と前記集光光学系との間に設けられた位相差素子と、をさらに備え、
前記光源部は、前記合成光線束が前記偏光分離素子に対してＳ偏光またはＰ偏光として入射するように構成されている
請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源部は、前記第１〜第４の光源ユニットに対応した第１〜第４の放熱器をさらに含む
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１、第４の放熱器の少なくとも一方において、前記第１〜第４の方向と交差する第５の方向におけるサイズが、前記第５の方向及び前記第１の方向と交差する第６の方向におけるサイズよりも大きい
請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１〜第４の光源ユニットは、前記第１〜第４の放熱器のうち各自が対応する放熱器の略中央部に設けられている
請求項４又は５に記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの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、光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクターにおいて、高輝度且つ高出力な光が得られるレーザー光源が用いられている。例えば、下記特許文献１には、４つの光源ユニットから射出した光を偏光子及び偏光プリズムを用いて合成することで、光源装置の小型化を図るようにしたプロジェクターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５８５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記プロジェクターにおいては、光射出方向に沿って偏光子及び偏光プリズムが並んで配置されるため、光源装置を十分に小型化できないといった問題があった。また、合成後の光の偏光状態が乱れてしまうといった問題もあった。
【０００５】
本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、小型、且つ、直線偏光からなる合成光が得られる、光源装置を提供することを目的の一つとする。本発明の一つの態様は、上記の光源装置を備え、小型且のプロジェクターを提供することを目的の一つとする。
【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、第１〜第４の光源ユニットを含む光源部と、第１〜第４の反射手段を含む導光部と、集光レンズと、蛍光体層と、を備え、前記第１の光源ユニットは、第１の光線束を第１の方向に射出し、前記第２の光源ユニットは、第２の光線束を前記第１の方向と交差する第２の方向に射出し、前記第３の光源ユニットは、第３の光線束を前記第１の方向と交差する第３の方向に射出し、前記第４の光源ユニットは、第４の光線束を前記第３の方向と交差する第４の方向に射出し、前記第１の反射手段は、前記第２の光線束を前記第１の方向と平行な方向に反射し、前記第２の反射手段は、前記第３の光線束を前記第１の方向と平行な方向に反射し、前記第３の反射手段は、前記第４の光線束を第４の反射手段に向けて反射し、前記第４の反射手段は、前記第３の反射手段で反射した前記第４の光線束を前記第１の方向と平行な方向に反射し、前記導光部を経由した前記第１〜第４の光線束は、前記集光レンズを透過して前記蛍光体層に入射し、前記集光レンズにおいて、前記第１、第２の光線束の少なくとも一方が入射する領域と、前記第３、第４の光線束の少なくとも一方が入射する領域と、の間に前記集光レンズの光軸が位置するように、前記第１〜第４の光線束は前記集光レンズに入射するように構成されている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、反射を利用して４つの光線束から合成光を生成して、合成光を蛍光体層に入射させることができる。第１の方向において反射手段（例えば、ミラー）の位置を揃えることで、導光部における第１の方向のサイズを抑えることができる。また、各光線束は反射によって合成されるため、偏光状態に乱れが生じない。
したがって、小型で直線偏光からなる合成光を得る光源装置を実現できる。
【０００８】
上記第１態様において、前記導光部と前記集光レンズとの間に設けられた、一対のレンズアレイをさらに備えるのが好ましい。
この構成によれば、一対のレンズアレイにより被照明領域である蛍光体層上の照度分布を均一化することができる。
【０００９】
上記第１態様において、前記一対のレンズアレイと前記集光レンズとの間に設けられ、前記蛍光体層から射出された蛍光を、その偏光状態にかかわらず透過又は反射させるとともに、前記第１〜第４の光線束からなる合成光線束に対して偏光分離機能を持つ偏光分離素子と、前記偏光分離素子と前記集光レンズとの間に設けられた位相差素子と、をさらに備え、前記光源部は、前記合成光線束が前記偏光分離素子に対してＳ偏光またはＰ偏光として入射するように構成されているのが好ましい。
この構成によれば、偏光分離素子で反射または透過した合成光線束は位相差素子を透過した後、蛍光体層に入射する。合成光線束の一部は蛍光体層で反射されて位相差素子を再度通過し、再び偏光分離素子に入射する。これにより、合成光線束の一部と蛍光とを合成することができる。
【００１０】
上記第１態様において、前記第１〜第４の光源ユニットに対応した第１〜第４の放熱器をさらに備えるのが好ましい。
この構成によれば、各光源ユニットを効率良く放熱させることができる。
【００１１】
さらに、前記第１、第４の放熱器の少なくとも一方において、前記第１〜第４の方向と交差する第５の方向におけるサイズは、前記第１〜第４の方向におけるサイズよりも大きいのが望ましい。
このようにすれば、隣り合う第１、第４の放熱器同士の接触を回避しつつ、各放熱器のサイズをできるだけ大きくすることができる。よって、第１、第４の光源ユニットの放熱性能を損なうことなく、両方のユニット同士を近づけて配置することで光源装置を小型化できる。
【００１２】
さらに、前記第１〜第４の光源ユニットは、第１〜第４の放熱器のうち各自に対応した放熱器の略中央部に設けられているのが望ましい。
このようにすれば、各光源ユニットで発生した熱を効率良く放熱させることができる。
【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、前記光源装置からの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。
【００１４】
第２態様に係るプロジェクターは、上記第１態様に係る光源装置を備えるので、小型且つ品質に優れた画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す概略図。
【図２】照明装置の構成を示す図。
【図３】第１光源ユニット及び第１放熱器の構成を示す斜視図。
【図４】発光部の要部構成を示す図。
【図５】コリメート光学系の概略構成を示す斜視図。
【図６】＋Ｙ方向から視た光源部及び導光部の位置関係を示す図。
【図７】集光光学系に対する合成光線束の入射位置を示す模式図。
【図８】第２実施形態に係る光源装置の要部構成を示す図。
【図９】第１導光部の平面構成を示す図。
【図１０】集光光学系に対する合成光線束の入射位置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
（第１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）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備えている。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備えている。
【００１７】
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概略図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、照明装置２と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成光学系５と、投射光学系６と、を概略備えている。
【００１８】
本実施形態において、照明装置２は白色の照明光ＷＬを色分離光学系３に向けて射出する。
【００１９】
色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離するためのものである。色分離光学系３は、第１のダイクロイックミラー７ａおよび第２のダイクロイックミラー７ｂと、第１の全反射ミラー８ａ、第２の全反射ミラー８ｂおよび第３の全反射ミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａおよび第２のリレーレンズ９ｂと、を概略備えている。
【００２０】
第１のダイクロイックミラー７ａは、照明装置２からの白色光Ｗを赤色光ＬＲと、その他の光（緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）とに分離する機能を有する。第１のダイクロイックミラー７ａは、分離された赤色光ＬＲを透過するとともに、その他の光（緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢ）を反射する。一方、第２のダイクロイックミラー７ｂは、その他の光を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する機能を有する。第２のダイクロイックミラー７ｂは、分離された緑色光ＬＧを反射するとともに、青色光ＬＢを透過する。
【００２１】
第１の全反射ミラー８ａは、赤色光ＬＲの光路中に配置されて、第１のダイクロイックミラー７ａを透過した赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに向けて反射する。一方、第２の全反射ミラー８ｂおよび第３の全反射ミラー８ｃは、青色光ＬＢの光路中に配置されて、第２のダイクロイックミラー７ｂを透過した青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに導く。
緑色光ＬＧは、第２のダイクロイックミラー７ｂにより光変調装置４Ｇに向けて反射される。
【００２２】
第１のリレーレンズ９ａおよび第２のリレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路中における第２のダイクロイックミラー７ｂの下段に配置されている。第１のリレーレンズ９ａおよび第２のリレーレンズ９ｂは、青色光ＬＢの光路長が赤色光ＬＲや緑色光ＬＧの光路長よりも長いことに起因した青色光ＬＢの光損失を補償する機能を有している。
【００２３】
光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを通過させる間に、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色光ＬＲに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色光ＬＧを通過させる間に、緑色光ＬＧを画像情報に応じて変調し、緑色光ＬＧに対応した画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色光ＬＢを通過させる間に、青色光ＬＢを画像情報に応じて変調し、青色光ＬＢに対応した画像光を形成する。
【００２４】
光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂには、例えば透過型の液晶パネルが用いられている。また、液晶パネルの入射側および射出側には、一対の偏光板（図示せず）が配置されており、特定の方向の直線偏光光のみを通過させる構成となっている。
【００２５】
光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂの入射側には、それぞれフィールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂが配置されている。フィールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂは、それぞれの光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂに入射する赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢを平行化するためのものである。
【００２６】
合成光学系５は、赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，青色光ＬＢに対応した各画像光を合成し、合成された画像光を投射光学系６に向けて射出する。合成光学系５には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられている。
【００２７】
投射光学系６は、投射レンズ群から構成されている。投射光学系６は、合成光学系５により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像が表示される。
【００２８】
（照明装置）
次に、上記照明装置２の構成について説明する。
図２は照明装置２の構成を示す図である。
図２に示すように、照明装置２は、光源装置１１と、均一化照明手段１３とを備えている。
光源装置１１は、光源部２０と、導光部２１と、ホモジナイザー光学系２２と、偏光分離素子２３と、位相差板２４と、集光光学系２５と、蛍光体ホイール３０とを備える。
【００２９】
以下、図面を用いた説明において、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。Ｘ方向は照明装置２における照明光軸１００ａｘと平行な方向を規定し、Ｙ方向は光源部２０の光軸ａｘ１と平行な方向を規定し、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向にそれぞれ直交する方向であって鉛直方向を規定する。
【００３０】
光軸ａｘ１上においては、光源部２０と、導光部２１と、ホモジナイザー光学系２２と、偏光分離素子２３とが、この順に並んで配置されている。一方、照明光軸１００ａｘ上においては、蛍光体ホイール３０と、集光光学系２５と、位相差板２４と、偏光分離素子２３と、均一化照明手段１３とが、この順に並んで配置されている。
【００３１】
本実施形態において、光源部２０は、射出した光の偏光方向を、偏光分離素子２３で反射される偏光成分（例えばＳ偏光成分）の偏光方向と一致させるようにしている。導光部２１は、光源部２０から射出された４つの光線束Ｋ１〜Ｋ４を合成することで合成光線束ＫＡを生成する。
【００３２】
本実施形態において、光源部２０は、第１の光源ユニット１２１、第２の光源ユニット１２２、第３の光源ユニット１２３及び第４の光源ユニット１２４を含む。以下、第１の光源ユニット１２１、第２の光源ユニット１２２、第３の光源ユニット１２３及び第４の光源ユニット１２４を総称して、光源ユニット１２１〜１２４と呼ぶこともある。
【００３３】
本実施形態において、光源部２０は、各々が光源ユニット１２１〜１２４に対応する、第１の放熱器１２１Ｈ、第２の放熱器１２２Ｈ、第３の放熱器１２３Ｈ及び第４の放熱器１２４Ｈを含む。第１の放熱器１２１Ｈは、第１の光源ユニット１２１を冷却するヒートシンクであり、第２の放熱器１２２Ｈは、第２の光源ユニット１２２を冷却するヒートシンクであり、第３の放熱器１２３Ｈは、第３の光源ユニット１２３を冷却するヒートシンクであり、第４の放熱器１２４Ｈは、第４の光源ユニット１２４を冷却するヒートシンクである。
【００３４】
光源ユニット１２１〜１２４は同一構成からなり、各放熱器１２１Ｈ〜１２４Ｈは同一構成からなる。
以下、第１の光源ユニット１２１を例に挙げて、その構造について説明する。
【００３５】
図３は第１の光源ユニット１２１の構成を示す斜視図である。
図３に示すように、第１の光源ユニット１２１は、複数の発光部４０と第１の放熱器１２１Ｈとを含む。複数の発光部４０は第１の放熱器１２１Ｈに支持されている。
第１の放熱器１２１Ｈは、本体部６０Ａおよび支持部材６０Ｂを含む。これら本体部６０Ａおよび支持部材６０Ｂは、例えば、アルミや銅といった放熱性に優れた金属材料から構成される。
【００３６】
本体部６０Ａは、Ｚ方向における寸法がＸ方向における寸法よりも大きい板状部材である。複数の支持部材６０Ｂは、本体部６０Ａの側面６０Ａ１の中央部に取り付けられている。各支持部材６０Ｂは、側面６０Ａ１のＺ方向において、各々の間隔を均等とするように配置されている。すなわち、複数の発光部４０からなる第１の光源ユニット１２１は、対応する第１の放熱器１２１Ｈの本体部６０Ａの略中央部に設けられている。
【００３７】
各支持部材６０Ｂは板状の部材であって、上面６０Ｂ１と下面６０Ｂ２とを有する。上面６０Ｂ１及び下面６０Ｂ２の平面形状は略矩形状であって、Ｘ方向に長辺を有し、Ｙ方向に短辺を有している。上面６０Ｂ１はＸＹ平面と平行であり、水平面となっている。
【００３８】
本実施形態において、複数の発光部４０は、それぞれ半導体レーザーから構成される。
複数の発光部４０は、支持部材６０Ｂの上面６０Ｂ１に一次元的に実装されている。各発光部４０は青色（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ）の光ビームからなる光線Ｂを射出する。なお、発光部４０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。
【００３９】
第１の光源ユニット１２１は、複数の光線Ｂを含む光線束Ｋ１を射出する。図３では、便宜上、最下段の支持部材６０Ｂ上に配置される発光部４０から射出される光線Ｂのみを図示するが、光線束Ｋ１とは全ての支持部材６０Ｂ上に配置される発光部４０から射出される光線Ｂを含むものである。
本実施形態において、光線束Ｋ１が特許請求の範囲の「第１の光線束」に対応する。
【００４０】
図４は発光部４０の要部構成を示す図である。
図４に示すように、発光部４０は、光を射出する光射出面４０ａを有している。光射出面４０ａは、射出される光の主光線の方向から視て長手方向Ｗ１と短手方向Ｗ２とを有した、略矩形状の平面形状を有している。
【００４１】
本実施形態において、光射出面４０ａの長手方向Ｗ１の幅は例えば４０μｍであり、光射出面４０ａの短手方向Ｗ２の幅は例えば、１μｍであるが、光射出面４０ａの形状はこれに限定されない。なお、図４において、長手方向Ｗ１はＸ方向と平行であり、短手方向Ｗ２はＺ方向と平行である。
【００４２】
発光部４０から射出された光線Ｂは、長手方向Ｗ１と平行な偏光方向を有する直線偏光からなる。光線Ｂの短手方向Ｗ２への拡がりは、光線Ｂの長手方向Ｗ１への拡がりよりも大きい。そのため、光線Ｂの断面形状ＢＳは、Ｚ方向（短手方向Ｗ２）を長軸方向とした楕円形状となる。
なお、他の光源ユニット１２２〜１２４は、射出した光線Ｂの断面形状ＢＳの長軸方向をＺ方向に一致させるように、各放熱器１２２Ｈ〜１２４Ｈに支持されている。
【００４３】
本実施形態において、複数の発光部４０は、各発光部４０から射出された光線Ｂの主光線ＢａがＹ方向と平行となるように、上面２０Ｂ１に実装されている。
【００４４】
本実施形態において、第１の光源ユニット１２１（複数の発光部４０）から射出された光線束Ｋ１はコリメート光学系６１に入射する。コリメート光学系６１は、光線束Ｋ１を平行光に変換するためのものである。なお、コリメート光学系６１は、他の光源ユニット１２２〜１２４の後段にもそれぞれ配置されている。
【００４５】
図５はコリメート光学系６１の概略構成を示す斜視図である。
図５に示すように、コリメート光学系６１は、第１のシリンドリカルレンズアレイ５０と、第２のシリンドリカルレンズアレイ５５とを含む。
【００４６】
第１のシリンドリカルレンズアレイ５０は、第２のシリンドリカルレンズアレイ５５よりも第１の光源ユニット１２１側に配置されている。第１のシリンドリカルレンズアレイ５０は、複数の第１シリンドリカルレンズ５１を有する。なお、複数の第１シリンドリカルレンズ５１は、各々が一体形成されていても良いし、別体で構成されていても良い。
【００４７】
第１シリンドリカルレンズ５１は、Ｘ方向に沿う第１の母線５１Ｍと、凸状のレンズ面５２と、平坦な裏面５３と、を有する。第１の母線５１Ｍは上面１０Ｂ１と平行である。
本実施形態において、第１シリンドリカルレンズ５１は、平凸レンズであるため、製造コストを抑えることが可能である。
【００４８】
本実施形態において、第１シリンドリカルレンズ５１は、裏面５３を各発光部４０の光射出面４０ａに対向させている。第１シリンドリカルレンズ５１の数は支持部材６０Ｂの数に対応する。
【００４９】
本実施形態では、図３に示したように、支持部材６０Ｂが５段設けられていることから、第１のシリンドリカルレンズアレイ５０は５つの第１シリンドリカルレンズ５１から構成されている。
このような構成に基づき、発光部４０から射出された光線Ｂは、対応する第１シリンドリカルレンズ５１によりＸＺ面内において平行化されるようになっている。
【００５０】
一方、第２のシリンドリカルレンズアレイ５５は、複数の第２シリンドリカルレンズ５６を有する。第２のシリンドリカルレンズアレイ５５は、各支持部材６０Ｂに実装された発光部４０の数に対応した数の第２シリンドリカルレンズ５６を有する。なお、複数の第２シリンドリカルレンズ５６は、各々が一体形成されていても良いし、別体で構成されていても良い。
【００５１】
第２シリンドリカルレンズ５６は、第２の母線５６Ｍの方向が支持部材６０Ｂの上面６０Ｂ１と交差するように配置されている。本実施形態では、第２の母線５６Ｍの方向は、上面６０Ｂ１と直交している。また、第２シリンドリカルレンズ５６は、第２の母線５６Ｍが第１シリンドリカルレンズ５１の第１の母線５１Ｍの方向と直交している。
【００５２】
第２シリンドリカルレンズ５６は、凸状のレンズ面５７と、平坦な裏面５８とを有する平凸レンズである。
【００５３】
本実施形態において、第２シリンドリカルレンズ５６は、裏面５８を第１シリンドリカルレンズ５１のレンズ面５２に対向させている。第２シリンドリカルレンズ５６の数は、各上面６０Ｂ１のＸ方向に沿って配置される発光部４０の数に対応する。
本実施形態においては、図５に示すように、支持部材６０Ｂの上面６０Ｂ１に発光部４０が５個配置されていることから、第２のシリンドリカルレンズアレイ５５は５つの第２シリンドリカルレンズ５６を有している。
このような構成に基づき、第１シリンドリカルレンズ５１を透過した光線Ｂは、対応する第２シリンドリカルレンズ５６によりＸＹ平面内において平行化されるようになっている。
【００５４】
本実施形態において、第１シリンドリカルレンズ５１と第２シリンドリカルレンズ５６との間の距離と、第１シリンドリカルレンズ５１の屈折力と、第２シリンドリカルレンズ５６の屈折力とは、第２シリンドリカルレンズ５６を透過した光線Ｂの断面のアスペクト比が略１となるように設定されていてもよい。このようにすれば、コリメート光学系６１を透過した光線Ｂの断面形状ＢＳは、図４に示した楕円状ではなく、略円形状となる。
【００５５】
このように本実施形態によれば、第１の光源ユニット１２１は、複数の発光部４０から射出した光線束Ｋ１を２つのシリンドリカルレンズを含むコリメート光学系６１によって平行光に変換することが可能である。
【００５６】
図２に戻って、本実施形態の第１の光源ユニット１２１は、上記構成に基づいて、光軸ａｘ１と平行な＋Ｙ方向に光線束Ｋ１を射出する。光線束Ｋ１は、後述の導光部２１を素通りしてホモジナイザー光学系２２に直接入射するようになっている。
【００５７】
また、第１の光源ユニット１２１と同一構成を有する第２の光源ユニット１２２、第３の光源ユニット１２３及び第４の光源ユニット１２４は、平行光からなる光線束を射出することが可能である。
【００５８】
以下、第２の光源ユニット１２２が射出する光線束を光線束Ｋ２、第３の光源ユニット１２３が射出する光線束を光線束Ｋ３、第４の光源ユニット１２４が射出する光線束を光線束Ｋ４と称す。
本実施形態において、光線束Ｋ２は特許請求の範囲の「第２の光線束」に対応し、光線束Ｋ３は特許請求の範囲の「第３の光線束」に対応し、光線束Ｋ４は特許請求の範囲の「第４の光線束」に対応する。
【００５９】
図２に示したように、第２の光源ユニット１２２は、光線束Ｋ２をＹ方向と直交（交差）する−Ｘ方向に沿って射出する。第３の光源ユニット１２３は、光線束Ｋ３をＹ方向と直交（交差）する＋Ｘ方向に沿って射出する。第４の光源ユニット１２４は、光線束Ｋ４を＋Ｘ方向と直交（交差）するＹ方向、すなわち、光線束Ｋ１と同じ方向に沿って射出する。
【００６０】
本実施形態において、＋Ｙ方向は特許請求の範囲の「第１の方向」に対応し、−Ｘ方向は特許請求の範囲の「第２の方向」に相当し、＋Ｘ方向は特許請求の範囲の「第３の方向」に対応する。本実施形態において、光線束Ｋ４は光線束Ｋ１と同じ方向に射出される。そのため、＋Ｙ方向は特許請求の範囲の「第１の方向及び第４の方向」に対応する。また、本実施形態において、Ｚ軸に沿う方向は特許請求の範囲の「第１〜第４の方向と交差する第５の方向」に対応し、Ｘ軸に沿う方向は特許請求の範囲の「第５の方向及び第１の方向と交差する第６の方向」に対応する。
【００６１】
本実施形態において、上記光線束Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４は導光部２１を介してホモジナイザー光学系２２に入射するようになっている。導光部２１は、４つの光線束Ｋ１〜Ｋ４を合成し、ホモジナイザー光学系２２へと導く。
【００６２】
導光部２１は、第１反射ミラー２１Ａと、第２反射ミラー２１Ｂと、第３反射ミラー２１Ｃと、第４反射ミラー２１Ｄとを含む。
本実施形態において、第１反射ミラー２１Ａは特許請求の範囲の「第１の反射手段」に対応し、第２反射ミラー２１Ｂは特許請求の範囲の「第２の反射手段」に対応し、第３反射ミラー２１Ｃは特許請求の範囲の「第３の反射手段」に対応し、第４反射ミラー２１Ｄは特許請求の範囲の「第４の反射手段」に対応する。
【００６３】
第１反射ミラー２１Ａは、第２の光源ユニット１２２からの光線束Ｋ２を光軸ａｘ１と平行な＋Ｙ方向に反射する。第１反射ミラー２１Ａは、光線束Ｋ２のＺ方向の高さを変化させること無く、進行方向を−Ｘ方向から＋Ｙ方向に向かうように向きを変える。
【００６４】
第２反射ミラー２１Ｂは、第３の光源ユニット１２３からの光線束Ｋ３を光軸ａｘ１と平行な＋Ｙ方向に反射する。第２反射ミラー２１Ｂは、光線束Ｋ２のＺ方向の高さを変化させること無く、進行方向を＋Ｘ方向から＋Ｙ方向に向かうように向きを変える。
【００６５】
第３反射ミラー２１Ｃは、第４の光源ユニット１２４からの光線束Ｋ４を第４反射ミラー２１Ｄに向けて反射する。第３反射ミラー２１Ｃは、光線束Ｋ３のＺ方向の高さを変化させること無く、進行方向を＋Ｙ方向から＋Ｘ方向に向かうように向きを変える。
【００６６】
第４反射ミラー２１Ｄは、第３反射ミラー２１Ｃで反射した光線束Ｋ４を光軸ａｘ１と平行な＋Ｙ方向に反射する。第４反射ミラー２１Ｄは、光線束Ｋ４のＺ方向の高さを変化させること無く、進行方向を＋Ｘ方向から＋Ｙ方向に向かうように向きを変える。
第４反射ミラー２１Ｄは、Ｚ方向から平面視した際、第２反射ミラー２１Ｂに重なるように、第２反射ミラー２１ＢのＺ方向の下方に配置される。
【００６７】
本実施形態において、導光部２１を構成する各反射ミラー２１Ａ〜２１Ｄは、光軸ａｘ１方向（Ｙ方向）において同じ位置に配置される。これにより、導光部２１は光軸方向（Ｙ方向）におけるサイズが小型化される。
【００６８】
図６は＋Ｙ方向から視た、光源部２０及び導光部２１の位置関係を示す図である。
図６に示すように、第１の光源ユニット１２１及び第２の光源ユニット１２２は、Ｚ方向において、光線束Ｋ１，Ｋ２の高さを互いに異ならせるように配置されている。
光線束Ｋ１は、導光部２１を経由せず、＋Ｙ方向に沿って射出される。光線束Ｋ２は、光線束Ｋ１の下方に配置された第１反射ミラー２１Ａにより＋Ｙ方向に向けて反射される。これにより、光線束Ｋ２は、Ｘ方向において光線束Ｋ１と略同じ位置であって、Ｚ方向において光線束Ｋ１の下方に配置される。
【００６９】
第３の光源ユニット１２３及び第４の光源ユニット１２４は、Ｚ方向において、光線束Ｋ３，Ｋ４の高さを互いに異ならせるように配置される。
第３の光源ユニット１２３は、Ｘ方向において第２の光源ユニット１２２に対向するように配置され、Ｚ方向において第２の光源ユニット１２２の上方に配置される。光線束Ｋ３のＺ方向における位置は、光線束Ｋ１のＺ方向における位置と同一である。光線束Ｋ３は、第２反射ミラー２１Ｂにより＋Ｙ方向に向けて反射される。これにより、光線束Ｋ３は、Ｘ方向において略光線束Ｋ１と隣り合う位置であって、Ｚ方向において光線束Ｋ１と略同じ高さに位置する。
【００７０】
第４の光源ユニット１２４は、Ｘ方向において第１の光源ユニット１２１の隣に配置され、Ｚ軸方向において第３の光源ユニット１２３の下方に配置される。光線束Ｋ４のＺ方向の位置は、光線束Ｋ３のＺ方向の位置よりも低い。光線束Ｋ４は、第３反射ミラー２１Ｃにより＋Ｘ方向に向けて反射された後、第４反射ミラー２１Ｄにより＋Ｙ方向に向けて反射される。
これにより、光線束Ｋ４は、Ｘ軸に沿った方向において光線束Ｋ３と略同じ位置であって、Ｚ軸に沿った方向において光線束Ｋ３の下方に位置する。また、光線束Ｋ４は、Ｘ軸に沿った方向において光線束Ｋ２と隣り合う位置であって、Ｚ軸に沿った方向において光線束Ｋ２と略同じ高さに位置する。
【００７１】
以上のようにして、光線束Ｋ１〜Ｋ４から合成光線束ＫＡが生成される。
【００７２】
ところで、第１の光源ユニット１２１及び第４の光源ユニット１２４を効率的に冷却するためには、第１の光源ユニット１２１及び第４の光源ユニット１２４を第１の放熱器１２１Ｈ及び第４の放熱器１２４Ｈの略中央にそれぞれ設置するのが望ましい。例えば、第１の放熱器１２１Ｈ及び第４の放熱器１２４Ｈの長辺方向をＸ方向に沿わせるように配置すると、第２の光源ユニット１２２と第３の光源ユニット１２３との間の距離を大きくとる必要が生じる。
すると、光源部２０におけるＸ方向のサイズが大きくなることで、光源装置１１及び該光源装置１１を含む照明装置２が大型化してしまう。
【００７３】
これに対し、本実施形態では、第１の放熱器１２１Ｈ及び第４の放熱器１２４Ｈの短辺方向をＸ方向に沿わせている。すなわち、第１の放熱器１２１Ｈ及び第４の放熱器１２４Ｈにおいて、Ｚ方向のサイズがＸ方向のサイズよりも大きくなっている。
【００７４】
これによれば、隣り合う放熱器同士の接触を回避しつつ、各放熱器１２１Ｈ，１２４Ｈのサイズをできるだけ大きくできる。よって、第１の光源ユニット１２１及び第４の光源ユニット１２４の放熱性能を損なうことなく、両方のユニット同士を近づけて配置することで光源装置１１を小型化できる。また、光源装置１１を含む照明装置２自体の小型化を実現できる。
【００７５】
合成光線束ＫＡは、ホモジナイザー光学系２２、偏光分離素子２３及び位相差板２４を経由して集光光学系２５に入射する。
集光光学系２５は、例えば第１集光レンズ２５ａおよび第２集光レンズ２５ｂから構成される（図２参照）。なお、本実施形態では、集光光学系２５が２つのレンズから構成される場合を例に挙げたが、１つのレンズ或いは３つ以上のレンズから構成されていても良い。
【００７６】
ここで、集光光学系２５に対する合成光線束ＫＡの入射位置について説明する。
図７は集光光学系２５に対する合成光線束ＫＡの入射位置を示す模式図であり、集光光学系２５（第１集光レンズ２５ａ）の光入射面を第１集光レンズ２５ａの光軸２５Ｃの方向から視た平面図である。
【００７７】
本実施形態の光源装置１１によれば、図７に示すように、集光光学系２５（第１集光レンズ２５ａ）において、第１光線束Ｋ１及び第２光線束Ｋ２のうち少なくとも一方が入射する領域と、第３光線束Ｋ３及び第４光線束Ｋ４のうち少なくとも一方が入射する領域と、の間に集光光学系２５の光軸２５Ｃが位置するように、合成光線束ＫＡを集光光学系２５に入射させることができる。なお、図７においては、第１光線束Ｋ１の入射する領域が光軸２５Ｃに対して左上に位置し、第２光線束Ｋ２の入射する領域が光軸２５Ｃに対して左下に位置し、第３光線束Ｋ３の入射する領域が光軸２５Ｃに対して右に位置し、第４光線束Ｋ４の入射する領域が光軸２５Ｃに対して左下に位置する。したがって、各領域の中央に光軸２５Ｃが位置している。
【００７８】
この構成によれば、光軸２５Ｃの周りに光線束Ｋ１〜Ｋ４を集めることができるので、有効径の小さいレンズからなる集光光学系２５を用いた場合でも、合成光線束ＫＡを効率良く取り込むことができる。よって、集光光学系２５が小型化できることで、光源装置１１及び該光源装置１１を備えた照明装置２を小型化することができる。
【００７９】
図２に戻り、ホモジナイザー光学系２２は、導光部２１から射出される合成光線束ＫＡの被照明領域における光強度分布を均一な状態（いわゆるトップハット分布）に変換するものであり、例えば一対のレンズアレイ２２ａおよびレンズアレイ２２ｂからなる。以下、合成光線束ＫＡを単に青色光ＢＬと呼ぶ。レンズアレイ２２ａおよびレンズアレイ２２ｂは特許請求の範囲に記載の「一対のレンズアレイ」に相当する。
【００８０】
レンズアレイ２２ａは複数の小レンズ２２ａｍを含み、レンズアレイ２２ａは複数の小レンズ２２ｂｍを含む。複数の小レンズ２２ｂｍは複数の小レンズ２２ａｍとそれぞれ対応している。小レンズ２２ａｍ，２２ｂｍは光軸ａｘ１に垂直な面内において格子状に配列される。そして、このホモジナイザー光学系２２を経由した合成光線束ＫＡは、青色光ＢＬとして偏光分離素子２３に入射する。
【００８１】
偏光分離素子２３は、光軸ａｘ１及び照明光軸１００ａｘに対して４５°の角度をなすように配置される。本実施形態において、偏光分離素子２３は波長選択性を有している。
【００８２】
偏光分離素子２３は、この偏光分離素子２３に入射する青色光ＢＬを、この偏光分離素子２３に対するＳ偏光成分とＰ偏光成分とに分離する偏光分離機能を有している。偏光分離素子２３は、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬを反射させ、Ｐ偏光成分の青色光ＢＬを透過させる。偏光分離素子２３の偏光分離機能については後述する。
【００８３】
また、偏光分離素子２３は、青色光ＢＬとは異なる波長帯の光（蛍光ＹＬ）を、その偏光状態にかかわらず透過させる。すなわち、偏光分離素子２３は色分離機能を有している。
【００８４】
本実施形態において、偏光分離素子２３に入射する青色光ＢＬは、偏光分離素子２３で反射されるＳ偏光である。そのため、偏光分離素子２３に入射した青色光ＢＬは、Ｓ偏光の励起光ＢＬｓとして、位相差板２４に向かって反射される。
【００８５】
本実施形態において、導光部２１は反射のみを用いて光線束Ｋ１〜Ｋ４を合成するため、合成の前後において各光線束Ｋ１〜Ｋ４の偏光状態が変化しない。そのため、青色光ＢＬ（合成光線束ＫＡ）は直線偏光から構成されたものとなる。
【００８６】
よって、直線偏光からなる青色光ＢＬは、偏光分離素子２３で効率良く反射されて蛍光体ホイール３０側に導かれる。よって、青色光ＢＬは、蛍光ＹＬの生成に効率良く利用される。偏光分離素子２３で反射された青色光ＢＬは、位相差板２４に入射する。
【００８７】
位相差板２４は、偏光分離素子２３と蛍光体ホイール３０との間の光路中に配置された１／４波長板からなる。この位相差板２４に入射するＳ偏光の励起光ＢＬｓは、円偏光の励起光ＢＬｃに変換された後、集光光学系２５に入射する。集光光学系２５は、励起光ＢＬｃを蛍光体ホイール３０の蛍光体層３３に向かって集光させる。
本実施形態において、位相差板２４は、特許請求の範囲の「位相差素子」に相当する。
【００８８】
本実施形態の蛍光体ホイール３０は、いわゆる反射型の回転蛍光板である。
蛍光体ホイール３０は、モーター３１により回転可能な基板３２上にリング状の蛍光体層３３を備える。蛍光体ホイール３０は、励起光が入射する側と同じ側に向けて蛍光ＹＬを射出する。基板３２は、例えば、アルミや銅といった放熱性に優れた金属製の円板から構成されている。なお、本実施形態において、基板３２の形状は円形であるが、該基板３２の形状は円板状に限るものではない。
【００８９】
蛍光体層３３は、励起光ＢＬｃによって励起されて、赤色光及び緑色光を含む蛍光ＹＬを射出する。蛍光体層３３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。
【００９０】
本実施形態において、蛍光体ホイール３０は、基板３２と蛍光体層３３との間に反射膜３４が設けられている。反射膜３４は、蛍光ＹＬを高い効率で反射するように設計されている。そのため、反射膜３４は、入射した蛍光ＹＬの大部分を図２の上方向（基板３２とは反対側）に向けて反射することが可能となっている。
【００９１】
このように蛍光体層３３で生成された蛍光ＹＬは直接あるいは反射膜３４に反射されることで、蛍光体層３３から集光光学系２５に向かって射出される。
【００９２】
以下、励起光ＢＬｃのうち蛍光ＹＬに変換されなかった成分を励起光ＢＬｃｒと称す。
励起光ＢＬｃｒは反射膜３４で反射され、集光光学系２５を透過し、再び位相差板２４を通過することによって、偏光分離素子２３にＰ偏光として入射する青色光ＢＬｐに変換される。
【００９３】
蛍光体層３３から偏光分離素子２３に向かって射出された蛍光（黄色光）ＹＬは、集光光学系２５及び位相差板２４を通過する。蛍光ＹＬは非偏光であるため、位相差板２４を通過した後も、非偏光のまま偏光分離素子２３に入射する。そして、この蛍光ＹＬは、偏光分離素子２３を透過する。
【００９４】
偏光分離素子２３を透過した青色光ＢＬｐ及び黄色の蛍光ＹＬが混ざることによって、白色の照明光ＷＬが得られる。この照明光ＷＬは、偏光分離素子２３を透過した後に、均一化照明手段１３に入射する。
【００９５】
均一化照明手段１３は、第１レンズアレイ１２５、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を含む。
【００９６】
第１レンズアレイ１２５は、偏光分離素子２３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１２５ａを有する。複数の第１小レンズ１２５ａ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。
【００９７】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２５の複数の第１小レンズ１２５ａに対応する複数の第２小レンズ１３０ａ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１２５の各第１小レンズ１２５ａの像を光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画像形成領域近傍に結像させる。複数の第２小レンズ１３０ａ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。
【００９８】
偏光変換素子１４０は、照明光ＷＬの偏光方向を揃えるものである。偏光変換素子１４０は、例えば、偏光分離膜と位相差板とミラーとから構成されている。偏光変換素子１４０は、非偏光である蛍光ＹＬの偏光方向と青色光ＢＬｐの偏光方向とを揃えるため、他方の偏光成分を一方の偏光成分に、例えばＰ偏光成分をＳ偏光成分に変換する。
【００９９】
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光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画像形成領域近傍で互いに重畳させる。第１レンズアレイ１２５、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、照明光ＷＬ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。
【０１００】
以上述べたように、本実施形態によれば、小型、且つ、直線偏光からなる合成光（合成光線束ＫＡ）を射出する光源装置１１を実現できる。よって、本実施形態のプロジェクター１によれば、上記光源装置１１を備えるので、該プロジェクター１自体も小型化が可能である。
【０１０１】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態と第１実施形態との違いは光源装置の構成であり、それ以外の構成は共通である。以下では、第１実施形態と共通の構成及ぶ部材については同じ符号を付し、その詳細の説明については省略若しくは簡略化する。
【０１０２】
図８は光源装置１１１の要部構成を示す図である。図８では、光源装置１１１のうち、光源部２００及び導光部２１１の構成のみを図示している。図８において符号ａｘ２は、光源部２００の光軸である。
【０１０３】
図８に示すように、光源部２００は、第１の光源ユニット２２１、第２の光源ユニット２２２、第３の光源ユニット２２３及び第４の光源ユニット２２４を含む。各ユニット２２１〜２２４は同一構成からなる。以下、第１の光源ユニット２２１を例に挙げて、その構造について説明する。
【０１０４】
図８に示すように、第１の光源ユニット２２１は、複数の半導体レーザー２４０を含み、各半導体レーザー２４０から射出した複数の光線Ｂ１を含む光線束Ｋ１を射出する。なお、複数の半導体レーザー２４０から射出された各光線Ｂ１は不図示のコリメートレンズにより平行光に変換されている。
【０１０５】
複数の半導体レーザー２４０はＸＺ平面と平行な面内においてアレイ状に配置されている。本実施形態では、図示しないが、例えば、Ｘ方向に沿って配置された半導体レーザー２４０からなるレーザー列ＬＲ１がＺ方向に３列配置されている。なお、半導体レーザー２４０の設置数や配列数はこれに限定されることはない。
第１の光源ユニット２２１から射出された光線束Ｋ１は、導光部２１１へ向かって進行する。
【０１０６】
同様に、第２の光源ユニット２２２は、複数の半導体レーザー２４０を含み、各半導体レーザー２４０から射出した複数の光線Ｂ２を含む光線束Ｋ２を射出する。本実施形態では、図示しないが、例えば、Ｙ方向に沿って配置された半導体レーザー２４０からなるレーザー列ＬＲ２がＺ方向に３列配置されている。
第２の光源ユニット２２２から射出された光線束Ｋ２は、導光部２１１へ向かって進行する。
【０１０７】
本実施形態において、ＸＹ平面を基準面とした場合、第１の光源ユニット２２１の任意のレーザー列ＬＲ１から射出された複数の光線Ｂ１の基準面からの距離は、第２の光源ユニット２２２の任意のレーザー列ＬＲ２から射出された複数の光線Ｂ２の基準面からの距離と異なっている。つまり、図９に示したように、光線束Ｋ１，Ｋ２は導光部２１１の異なる位置に入射する。
【０１０８】
導光部２１１は、第１導光部２１１Ａと、第２導光部２１１Ｂとを含む。第１導光部２１１Ａには光線束Ｋ１，Ｋ２が入射し、第２導光部２１１Ｂには光線束Ｋ３，Ｋ４が入射する。第１導光部２１１Ａは、第１の光源ユニット２２１及び第２の光源ユニット２２２の光軸に対してそれぞれ４５°をなすように配置されている。なお、第２導光部２１１Ｂは、第３の光源ユニット２２３及び第４の光源ユニット２２４の光軸に対してそれぞれ４５°をなすように配置されている。
【０１０９】
図９は第１導光部２１１Ａの平面構成を示す図である。
第１導光部２１１Ａは、図９に示すように、第１の光源ユニット２２１から射出された光線束Ｋ１（光線Ｂ１）を透過させる光透過領域７０Ａと、第２の光源ユニット２２２から射出された光線束Ｋ２（光線Ｂ２）を反射させる光反射領域７０Ｂとを有する板状部材から構成される。本実施形態において、光反射領域７０Ｂは特許請求の範囲の「第１の反射手段」に対応する。光透過領域７０Ａおよび光反射領域７０ＢはＺ方向において交互に配置されている。
【０１１０】
光透過領域７０Ａは、例えば、透明部材から構成され、ストライプ形状を有している。光透過領域７０Ａは、ＸＹ平面に平行な長辺を有している。なお、光透過領域７０Ａは、基板に形成されたストライプ状の開口から構成されていても良い。
また、光反射領域７０Ｂは、例えば、金属等のミラー部材や誘電体多層膜等から構成され、ストライプ形状を有している。光反射領域７０Ｂは、ＸＹ平面に平行な長辺を有している。
【０１１１】
このような構成に基づき、第１導光部２１１Ａは、光線束Ｋ１を透過させてＹ方向に進行させるとともに、光線束Ｋ２を反射させることでＹ方向に進行させる。
【０１１２】
一方、第２導光部２１１Ｂは、前段導光部２１１Ｂ１と、後段導光部２１１Ｂ２とを含む。前段導光部２１１Ｂ１は、第１導光部２１１Ａと同一構成からなり、第３の光源ユニット２２３から射出された光線束Ｋ３を透過させる光透過領域と、第４の光源ユニット２２４から射出された光線束Ｋ４を反射させる光反射領域とを有する板状部材から構成される。よって、前段導光部２１１Ｂ１は、光線束Ｋ３を透過させて後段導光部２１１Ｂ２に進行させるとともに、光線束Ｋ４を反射させることで後段導光部２１１Ｂ２に進行させる。
本実施形態において、前段導光部２１１Ｂ１の光反射領域７０Ｂは特許請求の範囲の「第３の反射手段」に対応する。
【０１１３】
後段導光部２１１Ｂ２は反射ミラーから構成される。後段導光部２１１Ｂ２は、光線束Ｋ３，Ｋ４を反射させることでそれぞれをＹ方向に進行させる。本実施形態において、後段導光部２１１Ｂ２は特許請求の範囲の「第２の反射手段及び第４の反射手段」に対応する。
【０１１４】
本実施形態において、第１導光部２１１Ａ及び第２導光部２１１Ｂは、光軸ａｘ２に沿うＹ方向において同じ位置に配置される。そのため、導光部２１１は光軸ａｘ２に沿う方向においてサイズが小型化されている。
【０１１５】
以上のようにして、光線束Ｋ１〜Ｋ４は導光部２１１を経由することで合成され、合成光線束ＫＡ１が生成される。
【０１１６】
ここで、集光光学系２５に対する合成光線束ＫＡ１の入射位置について説明する。図１０は集光光学系２５に対する合成光線束ＫＡ１の入射位置を示す模式図であり、集光光学系２５（第１集光レンズ２５ａ）の光入射面を光軸２５Ｃ方向から視た平面図である。
【０１１７】
本実施形態において、集光光学系２５は、図１０に示すように、第１光線束Ｋ１が入射する複数（４つ）の領域と、第２光線束Ｋ２が入射する複数（４つ）の領域と、第３光線束Ｋ３が入射する複数（４つ）の領域と、第４光線束Ｋ４が入射する複数（４つ）の領域とを含む。
【０１１８】
本実施形態の光源装置１１１によれば、図１０に示すように、集光光学系２５において、光軸２５Ｃに対して一方側（図１０の左側）に第１光線束Ｋ１の入射領域と第２光線束Ｋ２の入射領域とがそれぞれ位置している。第１光線束Ｋ１と第２光線束Ｋ２とは、集光光学系２５上において交互に配置されている。
【０１１９】
また、光軸２５Ｃに対して他方側（図１０の右側）には、第３光線束Ｋ３の入射領域と第４光線束の入射領域とがそれぞれ位置している。第３光線束Ｋ３と第４光線束Ｋ４とは、集光光学系２５上において交互に配置されている。
【０１２０】
すなわち、集光光学系２５（第１集光レンズ２５ａ）において、第１光線束Ｋ１及び第２光線束Ｋ２のうち少なくとも一方が入射する領域と、第３光線束Ｋ３及び第４光線束Ｋ４のうち少なくとも一方が入射する領域と、の間に集光光学系２５の光軸２５Ｃが位置している。
【０１２１】
本実施形態においても、光軸２５Ｃの周りに光線束Ｋ１〜Ｋ４が配置されるため、集光光学系２５として有効径の小さいレンズを採用した場合でも、合成光線束ＫＡ１を効率良く取り込むことができる。よって、集光光学系２５が小型化されることで、光源装置１１１を小型化することができる。
【０１２２】
また、導光部２１１は反射のみを用いて光線束Ｋ１〜Ｋ４を合成するため、各光線束Ｋ１〜Ｋ４の偏光状態が乱されない。よって、合成光線束ＫＡ１は直線偏光から構成されたものとなる。
【０１２３】
以上述べたように、本実施形態によれば、小型で直線偏光からなる合成光を射出する光源装置１１１を実現できる。よって、本実施形態のプロジェクターによれば、上記光源装置１１１を備えるので、該プロジェクターは小型化が可能である。
【０１２４】
なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、光源部が、偏光分離素子２３で反射されるＳ偏光を射出する場合を例に挙げたが、偏光分離素子２３を透過するＰ偏光を射出するようにしてもよい。この場合、偏光分離素子２３を透過して蛍光体ホイール３０で反射された青色光は位相差板２４を２回透過することでＳ偏光となる。そのため、Ｓ偏光の青色光は偏光分離素子２３で反射され、蛍光体層３３で生成された蛍光ＹＬと合成される。これにより、白色の照明光ＷＬを生成できる。
【０１２５】
また、上記実施形態では、３つの光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの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。
【０１２６】
また、上記実施形態では、本発明による光源装置をプロジェクターに応用する例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置を自動車用ヘッドライトなどの照明器具にも適用できる。
【符号の説明】
【０１２７】
１…プロジェクター、４Ｂ…光変調装置、４Ｇ…光変調装置、４Ｒ…光変調装置、６…投射光学系、１１，１１１…光源装置、２０…光源部、２１      導光部、２１Ａ…第１反射ミラー、２１Ｂ…第２反射ミラー、２１Ｃ…第３反射ミラー、２１Ｄ…第４反射ミラー、２２…ホモジナイザー光学系、２４…位相差板、２５…集光光学系、２５Ｃ…光軸、３３…蛍光体層、１２１…第１の光源ユニット、１２２…第２の光源ユニット、１２３…第３の光源ユニット、１２４…第４の光源ユニット、１２１Ｈ…第１の放熱器、１２２Ｈ…第２の放熱器、１２３Ｈ…第３の放熱器、１２４Ｈ…第４の放熱器、２００…光源部、２１１…導光部、２２１…第１の光源ユニット、２２２…第２の光源ユニット、２２３…第３の光源ユニット、２２４…第の４光源ユニット、Ａ１…領域、Ａ２…領域、Ａ１１…領域、Ａ１２…領域、Ａ１３…領域、Ａ１４…領域、Ｋ１…第１光線束、Ｋ２…第２光線束、Ｋ３…第３光線束、Ｋ４…第４光線束、ＫＡ１…合成光線束、ＫＡ…合成光線束、ＹＬ…蛍光。
【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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