(57)【要約】複数の発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成する。各発光装置は、基板と、基板上に配列された複数の発光素子及び複数のレンズとをそれぞれ備える。各発光装置は、光を出射する出射面において、発光領域及び非発光領域をそれぞれ有する。複数の発光装置のうちの少なくとも２つの発光装置は、各発光装置の出射面が所定距離を有して互いに平行になるように、かつ、光源装置の光軸に沿って見たときにおける各発光装置の発光領域の間の距離が、各発光装置の出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置された発光装置群を構成する。
2020054397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光装置を備えた光源装置であって、
前記各発光装置は、基板と、前記基板上に配列された複数の発光素子及び複数のレンズとをそれぞれ備え、
前記各発光装置は、光を出射する出射面において、発光領域及び非発光領域をそれぞれ有し、
前記複数の発光装置のうちの少なくとも２つの発光装置は、前記各発光装置の出射面が所定距離を有して互いに平行になるように、かつ、前記少なくとも２つの発光装置の前記出射面に垂直な方向に沿って見たときにおける前記各発光装置の発光領域の間の距離が、前記各発光装置の出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置された発光装置群を構成する、
光源装置。
【請求項２】
前記発光装置群の各発光装置は、前記出射面に垂直な方向に沿って見たときに、ある発光装置の発光領域を他の発光装置によって覆うことなく、前記各発光装置の発光領域の間の距離を最小化するように配置された、
請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源装置は第１及び第２のミラーをさらに備え、
前記複数の発光装置は、第１の発光装置群を構成する第１及び第２の発光装置と、第２の発光装置群を構成する第３及び第４の発光装置とを含み、
前記第１及び第２の発光装置は、前記光源装置の光軸に垂直な平面において第１象限及び第３象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置され、
前記第３及び第４の発光装置ならびに前記第１及び第２のミラーは、前記第３及び第４の発光装置の出射面から出射した光を前記第１及び第２のミラーによりそれぞれ反射することにより、前記光源装置の光軸に垂直な平面において第２象限及び第４象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置された、
請求項１又は２記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源装置は第１及び第２のミラーをさらに備え、
前記複数の発光装置は、第１の発光装置群を構成する第１及び第２の発光装置と、第２の発光装置群を構成する第３及び第４の発光装置とを含み、
前記第１及び第２の発光装置ならびに前記第１のミラーは、前記第１及び第２の発光装置の出射面から出射した光を前記第１のミラーによりそれぞれ反射することにより、前記光源装置の光軸に垂直な平面において第１象限及び第２象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置され、
前記第３及び第４の発光装置ならびに前記第２のミラーは、前記第３及び第４の発光装置の出射面から出射した光を前記第２のミラーによりそれぞれ反射することにより、前記光源装置の光軸に垂直な平面において第３象限及び第４象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置された、
請求項１又は２記載の光源装置。
【請求項５】
前記各発光素子は、青色光を発生する半導体レーザ素子である、
請求項１〜４のうちの１つに記載の光源装置。
【請求項６】
前記各発光装置は直線偏光の光を出射する、
請求項１〜５のうちの１つに記載の光源装置。
【請求項７】
前記光源装置は、
前記各発光装置からの光が入射し、互いに異なる第１及び第２の色成分光を分離及び合成するダイクロイックミラーと、
前記第１の色成分光で励起されて蛍光を発生する蛍光体ホイール装置と、
前記第２の色成分光を直線偏光から円偏光に変換する位相差板とを備えた、
請求項１〜６のうちの１つに記載の光源装置。
【請求項８】
前記蛍光体ホイール装置は、回転する円形基板に形成され、Ｃｅ付活ＹＡＧ系黄色蛍光体を形成した蛍光体層を備えた、
請求項７記載の光源装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちの１つに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を伝達する照明光学系と、
前記照明光学系を介して入射した光を映像信号に応じて空間的に変調する光変調素子と、
前記光変調素子によって変調された光を投写する投写光学系とを備えた、
投写型映像表示装置。
【請求項１０】
前記光変調素子は液晶パネルである、
請求項９記載の投写型映像表示装置。
【請求項１１】
前記光変調素子はディジタルマイクロミラーデバイスである、
請求項９記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、投写型映像表示装置の光源として使用される光源装置、並びに、そのような光源装置を備えた投写型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）及び液晶パネルなどのような光変調素子を備えた投写型映像表示装置のための光源として、発光ダイオード及び半導体レーザ素子などの長寿命の固体発光素子を備えたさまざまな光源装置が開示されている。【０００３】
特許文献１は、小型化のために、基板と、複数の半導体レーザ素子と、複数のレンズを含むレンズアレイとを一体化した発光装置を開示している。【０００４】
特許文献２は、固体光源からの青色光を、ダイクロイックミラー及び位相差板を用いて、その偏光に応じて、出力光と、蛍光体を励起するための光とに分離する小型の光源装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６１８８１３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０９１８４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に開示されるような発光装置は、光を出射する出射面の領域のすべてが発光に寄与するわけではなく、出射面において発光領域及び非発光領域を有する。複数の小型の発光装置を配列して高輝度の光源装置を構成する場合、各発光装置からの合計の光束のサイズは非発光領域の分だけ余分に増大し、従って、光源装置のサイズも増大するという問題がある。従って、複数の発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成することが求められる。【０００７】
本開示の目的は、互いに一体化された基板、複数の発光素子、及び複数のレンズをそれぞれ備える複数の発光装置を備えた光源装置であって、複数の発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成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】
本開示の一態様によれば、光源装置は、複数の発光装置を備える。各発光装置は、基板と、基板上に配列された複数の発光素子及び複数のレンズとをそれぞれ備える。各発光装置は、光を出射する出射面において、発光領域及び非発光領域をそれぞれ有する。複数の発光装置のうちの少なくとも２つの発光装置は、各発光装置の出射面が所定距離を有して互いに平行になるように、かつ、光源装置の光軸に沿って見たときにおける各発光装置の発光領域の間の距離が、各発光装置の出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置された発光装置群を構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、複数の発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る光源装置１００の構成を示す概略図
【図２】図１の発光装置１の構成を示す平面図
【図３】図２のＡ−Ａ’線における断面図
【図４】図１の発光装置１及び２の配置を示す図
【図５】図１の発光装置３及び４の配置を示す図
【図６】図１の発光装置１〜４によって発生される光束の配置を示す図
【図７】第２の実施形態に係る光源装置１００Ａの構成を示す概略図
【図８】図７の発光装置１Ａ及び２Ａの配置を示す図
【図９】図７の発光装置３Ａ及び４Ａの配置を示す図
【図１０】図７の発光装置１Ａ〜４Ａによって発生される光束の配置を示す図
【図１１】第３の実施形態に係る投写型映像表示装置の構成を示す概略図
【図１２】第４の実施形態に係る投写型映像表示装置の構成を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１２】
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１３】
［第１の実施形態］
［１−１．全体構成］
図１は、第１の実施形態に係る光源装置１００の構成を示す概略図である。光源装置１００は、発光装置群１１，１２、レンズ３１，３２、第１の拡散板３３、位相差板３４、ダイクロイックミラー３５、コンデンサレンズ３６，３７、蛍光体ホイール装置４１、コンデンサレンズ４２、第２の拡散板４３、位相差板４４、及び反射板４５を備える。
【００１４】
［１−２．発光装置群の構成］
発光装置群１１は２つの発光装置１及び２を含み、発光装置群１２は２つの発光装置３及び４を含む。
【００１５】
図２は、図１の発光装置１の構成を示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’線における断面図である。発光装置１は、基板５１、複数の発光素子５２、複数のレンズ５３、筐体５４、及び電極５５を備える。発光装置１において、図２に示す面および図３における図示下面が、光を出射する出射面となっている。
【００１６】
基板５１の上に、複数の発光素子５２が配列される。本実施形態の例では、直交する格子の交点に２０個（４個×５個）の発光素子５２が配列される。
【００１７】
各発光素子５２は、例えば、４４７ｎｍから４６２ｎｍの波長を有する青色光を発生する半導体レーザ素子である。
【００１８】
各レンズ５３は、対応する発光素子５２の上（図３における図示下方）に位置するように、筐体５４の出射面に配列される。各レンズ５３は、対応する発光素子５２によって発生された光を平行光に変換するコリメートレンズである。
【００１９】
筐体５４は、基板５１及び各発光素子５２を包囲する。
【００２０】
電極５５は、筐体５４の内部の各発光素子５２に接続され、各発光素子５２は、電極５５を介して駆動される。
【００２１】
図２に示すように、発光装置１は、光を出射する出射面において、発光領域（すなわち、レンズ５３が配列された領域）と、非発光領域（すなわち、筐体５４のハッチングされた領域）とを有する。発光領域は、出射面において実質的に光が出射する領域であり、それぞれのレンズ５３が配列された領域である。非発光領域は、出射面において実質的に光が出射されない領域であり、レンズ５３が配列されていない領域である。発光装置１の出射面において、非発光領域は、発光領域の外周に隣接して配置されている。図２および図３の例では、非発光領域は、例えば、発光領域の外周全体を囲むように配置されている。また、発光領域および非発光領域はともに概ね矩形状の領域となっており、発光装置１の出射面の外縁は、例えば、非発光領域により画定されている。
【００２２】
他の発光装置２〜４もまた、発光装置１と同様に構成される。
【００２３】
図１の例では、発光装置１及び２はＺ方向を光の出射方向としてＹＺ面に沿って直線偏光した光を発生し、発光装置３及び４はＸ方向を光の出射方向としてＸＹ面に沿って直線偏光した光を発生する。また、図１の例では、発光装置１〜４は、発光装置３及び４から出射される光が、発光装置１及び２から出射される光に対して直交するように配置される。発光装置３及び４によって発生された光は、ミラー２１及び２２によってそれぞれ反射されることにより、発光装置１及び２から出射される光に平行した光とされる。なお、図１において、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交する方向であり、Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向である。
【００２４】
図２の例では、非発光領域は、発光装置１の出射面の６０％を占め、発光領域は、発光装置１の出射面の４０％のみである。非発光領域は発光領域の約１．５倍の面積を有する。前述のように、複数の発光装置を配列して高輝度の光源装置を構成する場合、各発光装置からの合計の光束のサイズは非発光領域の分だけ余分に増大し、従って、光源装置のサイズも増大する。従って、本実施形態では、複数の発光装置１〜４からの光を空間的な無駄なく高効率に合成するための光源装置１００の構成について説明する。
【００２５】
図４は、図１の発光装置１及び２の配置を示す図である。図４は、発光装置１及び２の各辺が互いに平行であり、発光装置２が、発光装置１の対角線の延長線上に位置する場合を示す。発光装置１及び２は、発光装置１の出射面と発光装置２の出射面とが所定距離を有して互いに平行になるように配置されている。すなわち、発光装置１の出射面と発光装置２の出射面とは、出射面に垂直な方向（すなわち、図１のＺ方向）に離間しながら互いに平行に配置されている。さらに、発光装置１および２の光の出射方向（すなわち、各発光装置１及び２の出射面に垂直な方向（図１のＺ方向））に沿って見たときにおける各発光装置１及び２の発光領域の間の距離ｄ１が、各発光装置１及び２の出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置される。また、各発光装置１及び２は、各発光装置１及び２の光の出射方向に沿って見たときに、一方の発光装置の発光領域を他方の発光装置によって覆うことなく、各発光装置１及び２の発光領域の間の距離ｄ１を最小化するように配置されてもよい。このように発光装置１及び２を配置することにより、各発光装置１及び２の光の出射方向に沿って見たときに、少なくとも互いの非発光領域の一部を重ね合わせることができる。これにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置１及び２からの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群１１から出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置１００のサイズを小さくすることができる。
【００２６】
図５は、図１の発光装置３及び４の配置を示す図である。図５は、発光装置３及び４の各辺が互いに平行であり、発光装置４が、発光装置３の対角線の延長線上に位置する場合を示す。発光装置３及び４は、発光装置３の出射面と発光装置４の出射面とが所定距離を有して互いに平行になるように配置されている。すなわち、発光装置３の出射面と発光装置４の出射面とは、出射面に垂直な方向（すなわち、図１のＸ方向）に離間しながら互いに平行に配置されている。さらに、発光装置３および４の光の出射方向（すなわち、各発光装置３及び４の出射面に垂直な方向（図１のＸ方向））に沿って見たときにおける各発光装置３及び４の発光領域の間の距離ｄ２が、各発光装置３及び４の出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置される。また、各発光装置３及び４は、各発光装置３及び４の光の出射方向に沿って見たときに、一方の発光装置の発光領域を他方の発光装置によって覆うことなく、各発光装置３及び４の発光領域の間の距離ｄ２を最小化するように配置されてもよい。このように発光装置３及び４を配置することにより、各発光装置３及び４の光の出射方向に沿って見たときに、少なくとも互いの非発光領域の一部を重ね合わせることができる。これにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置３及び４からの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群１２から出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置１００のサイズを小さくすることができる。
【００２７】
また、図１の例では、発光装置１および２における光の出射方向は、発光装置３および４における光の出射方向に対して直交している。すなわち、発光装置１〜４は、発光装置３及び４から出射される光束Ａ３，Ａ４が、発光装置１及び２から出射される光束Ａ１，Ａ２に対して直交するように配置される。
【００２８】
図６は、図１の発光装置１〜４によって発生される光束の配置を示す図である。光源装置１００におけるレンズ３１の中心を光軸Ａ０（図１を参照）として、光源装置１００の光軸Ａ０に垂直な平面について、光軸Ａ０を基準（原点）として第１象限から第４象限の領域について考える。発光装置１，２は、光源装置１００の光軸Ａ０に垂直な平面において第１象限及び第３象限に含まれる光束Ａ１，Ａ２をそれぞれ発生するように配置される。発光装置３及びミラー２１は、発光装置３の出射面から出射した光をミラー２１により反射することにより、光源装置１００の光軸Ａ０に垂直な平面において第２象限に含まれる光束Ａ３を発生するように配置される。発光装置４及びミラー２２は、発光装置４の出射面から出射した光をミラー２２により反射することにより、光源装置１００の光軸Ａ０に垂直な平面において第４象限に含まれる光束Ａ４を発生するように配置される。このように発光装置１〜４及びミラー２１，２２を配置することにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置１〜４からの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群１１及び１２から出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置１００のサイズを小さくすることができる。
【００２９】
発光装置３及び４によって発生された光は、ミラー２１及び２２によってそれぞれ反射されることにより、ＹＺ面に沿って直線偏光する。従って、発光装置１及び２によって発生された光と、発光装置３及び４によって発生されてミラー２１及び２２によってそれぞれ反射された光とは、後段のダイクロイックミラー３５の面に対してＳ偏光を有する。
【００３０】
第１の実施形態では、発光装置１を「第１の発光装置」ともいい、発光装置２を「第２の発光装置」ともいい、発光装置３を「第３の発光装置」ともいい、発光装置４を「第４の発光装置」ともいう。また、第１の実施形態では、発光装置群１１を「第１の発光装置群」ともいい、発光装置群１２を「第２の発光装置群」ともいう。また、第１の実施形態では、ミラー２１を「第１のミラー」ともいい、ミラー２２を「第２のミラー」ともいう。
【００３１】
［１−３．他の光学素子等の構成］
再び図１を参照すると、発光装置群１１及び１２から出射してミラー２１及び２２により合成された光束は、凸面を有するレンズ３１及び凹面を有するレンズ３２によって、さらに小径の光束に変換され、第１の拡散板３３に入射する。
【００３２】
拡散板３３は、ガラス製であり、その表面に微細な凹凸形状もしくはマイクロレンズ形状を有し、これにより入射光を拡散する。拡散板３３は、その出射光が入射光の偏光特性を保持するように、十分に小さな拡散角度（すなわち、拡散された光の最大強度を基準として半分の強度を有する光の角度幅を示す半値角度幅）、例えば略３度の拡散角度を有する。拡散板３３の出射光は第１の位相差板３４に入射する。
【００３３】
位相差板３４は、各発光素子５２の発光中心波長の近傍において１／４波長の位相差を生じる位相差板である。位相差板３４は、光の波長よりも小さい微細周期構造を有し、微細周期構造で生じる複屈折を利用して位相差を生じる。微細周期構造を有する位相差板３４は、例えば無機材料で構成され、水晶などの無機光学結晶と同様に耐久性及び信頼性に優れ、比較的に安価である。位相差板３４は、その光学軸の角度を調整することにより、後段のダイクロイックミラー３５の面を基準とするＳ偏光成分とＰ偏光成分との比率を調整することができる。位相差板３４の光学軸は、例えば、図１のＸ軸を基準として７１．５度の角度を有するように配置され、このとき、Ｓ偏光の入射光を、８２％のＳ偏光成分と１８％のＰ偏光成分とを含む光に変換する。位相差板３４の出射光はダイクロイックミラー３５に入射する。
【００３４】
ダイクロイックミラー３５は、波長４４７〜４６２ｎｍの青色光が入射するとき、そのＰ偏光を高い透過率で透過し、そのＳ偏光を９６％以上の高い反射率で反射させる特性を有する。さらに、ダイクロイックミラー３５は、緑色光及び赤色光が入射するとき、そのＰ偏光及びＳ偏光をそれぞれ９６％以上の高い透過率で透過する特性を有する。
【００３５】
位相差板３４からダイクロイックミラー３５に入射し、ダイクロイックミラー３５で反射したＳ偏光の青色光は、コンデンサレンズ３６及び３７により集光され、蛍光体ホイール装置４１に入射する。光強度の最大値に対して１３．５％の光強度を有する領域の直径をスポット径と定義するとき、蛍光体ホイール装置４１への入射光は、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍのスポット径を有する領域に入射する。拡散板３３は、蛍光体ホイール装置４１への入射光のスポット径が所望値になるように、光を拡散させる。
【００３６】
蛍光体ホイール装置４１は、円形基板３８、蛍光体層３９、及びモータ４０を備える。円形基板３８は、例えばアルミニウムからなる。円形基板３８の上には、可視光を反射する金属膜もしくは誘電体膜である反射膜が形成される。さらに、反射膜の上には、蛍光体層３９が円環状に形成される。蛍光体層３９には、例えば、青色光により励起され、緑色光及び赤色光の各色成分光を含む黄色光を発光するＣｅ付活ＹＡＧ系黄色蛍光体が形成される。この蛍光体の結晶母体の代表的な化学組成は、例えば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２である。蛍光体層３９は、ダイクロイックミラー３５から入射した青色光によって励起されることにより、緑色光及び赤色光の各色成分光を含む黄色光を発生する。モータ４０は、円形基板３８を回転させる。円形基板３８が回転することにより、ダイクロイックミラー３５からの青色光が蛍光体層３９に入射する位置が移動し、これにより、青色光によって励起されることによる蛍光体層３９の温度上昇を抑制し、蛍光変換効率を安定に維持することができる。蛍光体層３９によって発生した光の一部は−Ｘ方向に進み、他の一部は＋Ｘ方向に進んで反射層によって−Ｘ方向に反射される。
【００３７】
蛍光体ホイール装置４１から出射した黄色光は、自然光となり、再びコンデンサレンズ３７及び３６で集光されて略平行光に変換された後、ダイクロイックミラー３５を透過する。
【００３８】
一方、位相差板３４からダイクロイックミラー３５に入射し、ダイクロイックミラー３５を透過したＰ偏光の青色光は、コンデンサレンズ４２に入射して集光される。コンデンサレンズ４２の焦点距離は、反射板４５の近傍に集光スポットを形成するように、例えば、４０度以下の集光角度を有するように設定される。コンデンサレンズ４２からの出射光は第２の拡散板４３に入射する。
【００３９】
拡散板４３は、ガラス製であり、その表面に微細な凹凸形状もしくはマイクロレンズ形状を有し、これにより入射光を拡散する。拡散板４３は、入射光を拡散させて、光強度分布を均一化するとともに、レーザ光のスペックルを解消する。拡散板４３は、その出射光が入射光の偏光特性を保持するように、十分に小さな拡散角度、例えば略４度の拡散角度を有する。拡散板４３の出射光は第２の位相差板４４に入射する。
【００４０】
位相差板４４は、各発光素子５２の発光中心波長の近傍において１／４波長の位相差を生じる位相差板である。位相差板４４は、光の波長よりも小さい微細周期構造を有し、微細周期構造で生じる複屈折を利用して位相差を生じる。位相差板４４の光学軸は、例えば、図１のＸ方向を基準として４５度の角度を有するように配置され、このとき、Ｓ偏光の入射光を円偏光の出射光に変換する。微細周期構造を有する位相差板４４は、入射角への依存性が非常に小さいので、平行光ではなく集光光又は発散光が入射する位置に配置されても、直線偏光の入射光を高効率で円偏光の出射光に変換できる。また、位相差板４４は、集光光又は発散光が入射する位置に配置されるので、平行光が入射する位置に配置される場合に比べて、１／２以下のサイズに小型化でき、そのコスト化を低減することができる。位相差板４４の出射光は反射板４５に入射する。
【００４１】
反射板４５には、アルミニウム又は誘電体多層膜などの反射膜が形成される。位相差板４４から反射板４５に入射した光が反射板４５によって反射されることにより、その位相が反転され、従って、円偏光の入射光が、逆回りの円偏光の反射光になる。また、位相差板４４から反射板４５に入射した光が反射板４５によって反射されることにより、集光光が拡散光になる。反射板４５の反射光は、再び位相差板４４に入射し、位相差板４４によって円偏光からＳ偏光に変換される。位相差板４４と反射板４５との間には、偏光を乱す部材が配置されないので、高効率でＰ偏光からＳ偏光に変換できる。次いで、位相差板４４の出射光は再び拡散板４３で拡散され、拡散板４３の出射光はコンデンサレンズ４２によって平行光に変換され、コンデンサレンズ４２の出射光はダイクロイックミラー３５に入射する。コンデンサレンズ４２からダイクロイックミラー３５への入射光は、Ｓ偏光を有するので、ダイクロイックミラー３５によって反射される。
【００４２】
蛍光体ホイール装置４１からダイクロイックミラー３５に入射して透過した黄色光と、反射板４５からダイクロイックミラー３５に入射して反射された青色光とは、互いに合成されて白色光になる。光源装置１００は、合成された白色光を出力する。半導体レーザ素子によって発生された青色光と、蛍光体を励起することにより発生された緑色光及び赤色光の各色成分光を含む黄色光とを合成することにより、良好なホワイトバランスを有するスペクトル特性を得ることができる。このスペクトル特性は、投写型映像表示装置の光学系で青色光、緑色光、及び赤色光の３原色光に分離しても、所望の色度座標の単色光を得ることができる。
【００４３】
第１の実施形態では、発光装置群１１が２つの発光装置１及び２を備え、発光装置群１２が２つの発光装置２及び４を備える場合について説明したが、各発光装置群１１及び１２は３つ以上の発光装置を備えてもよい。また、各発光装置群１１及び１２は１つのみの発光装置を備えてもよい。
【００４４】
第１の実施形態では、発光装置群１１の各発光装置１及び２を、各発光装置１及び２の出射面が同一平面上にあるように配置してもよい。同様に、発光装置群１２の各発光装置３及び４を、各発光装置３及び４の出射面が同一平面上にあるように配置してもよい。この場合、各発光装置群１１及び１２から出射される合計の光束のサイズは、説明した場合に比べてやや大きくなるが、各発光装置群１１及び１２の厚さ（すなわち、各発光装置の出射面に垂直な軸に沿った方向に関する寸法）が小さくなる、という利点がある。
【００４５】
第１の実施形態では、位相差板３４及び４４が微細周期構造を有する場合について説明したが、位相差板３４及び４４は、誘電体材料の斜め蒸着による複屈折を利用した薄膜位相差板であってもよい。
【００４６】
［１−４．効果等］
第１の実施形態によれば、光源装置１００は、複数の発光装置１〜４を備える。各発光装置１〜４は、基板５１と、基板５１上に配列された複数の発光素子５２及び複数のレンズ５３とをそれぞれ備える。各発光装置１〜４は、光を出射する出射面において、発光領域及び非発光領域をそれぞれ有する。複数の発光装置１〜４のうちの少なくとも２つの発光装置１〜４は、各発光装置１〜４の出射面が所定距離を有して互いに平行になるように、かつ、少なくとも２つの発光装置１〜４の光の出射方向に沿って見たときにおける各発光装置１〜４の発光領域の間の距離が、各発光装置１〜４の出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置された発光装置群１１，１２を構成する。
【００４７】
これにより、複数の発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成することができる。
【００４８】
第１の実施形態によれば、発光装置群１１，１２の各発光装置１〜４は、発光装置１〜４の光の出射方向に沿って見たときに、ある発光装置１〜４の発光領域を他の発光装置１〜４によって覆うことなく、各発光装置１〜４の発光領域の間の距離を最小化するように配置されてもよい。
【００４９】
これにより、複数の発光装置からの光を、空間的な無駄なく、さらに高効率に合成することができる。
【００５０】
第１の実施形態によれば、光源装置１００は第１及び第２のミラー２１，２２をさらに備えてもよい。複数の発光装置１〜４は第１〜第４の発光装置１〜４を含んでもよい。第１及び第２の発光装置１〜４は第１の発光装置群１１，１２を構成する。第３及び第４の発光装置１〜４は第２の発光装置群１１，１２を構成する。第１及び第２の発光装置１，２は、光源装置１００の光軸に垂直な平面において光軸を基準とした場合の第１象限及び第３象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置される。第３及び第４の発光装置３，４ならびに第１及び第２のミラー２１，２２は、第３及び第４の発光装置３，４の出射面から出射した光を第１及び第２のミラー２１，２２によりそれぞれ反射することにより、光源装置１００の光軸に垂直な平面において光軸を基準とした場合の第２象限及び第４象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置される。
【００５１】
これにより、４つの発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成することができる。
【００５２】
第１の実施形態によれば、各発光素子５２は青色半導体レーザ素子であってもよい。
【００５３】
これにより、光源装置は、青色光を出力すること、青色光を色成分として含む光を出力すること、又は青色光によって励起された他の色を有する光を出力することができる。
【００５４】
第１の実施形態によれば、各発光装置１〜４は直線偏光の光を出射してもよい。
【００５５】
これにより、各発光装置によって発生された光をダイクロイックミラーを用いて分離及び合成することができる。
【００５６】
第１の実施形態によれば、光源装置１００は、各発光装置１〜４からの光が入射し、互いに異なる第１及び第２の色成分光を分離及び合成するダイクロイックミラー３５と、第１の色成分光で励起されて蛍光を発生する蛍光体ホイール装置４１と、第２の色成分光を直線偏光から円偏光に変換する位相差板４４とを備えてもよい。
【００５７】
これにより、例えば、青色光を発生する発光装置を用いて、白色光を出力することができる。
【００５８】
第１の実施形態によれば、蛍光体ホイール装置４１は、回転する円形基板３８に形成され、Ｃｅ付活ＹＡＧ系黄色蛍光体を形成した蛍光体層３９を備えてもよい。
【００５９】
これにより、青色光を発生する発光装置を用いて、白色光を出力することができる。
【００６０】
上述のように発光装置及び／又はミラーを配置することにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置からの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群から出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置のサイズを小さくすることができる。従って、小型かつ高輝度の光源装置を提供することができる。
【００６１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なる方法で配置された発光装置及びミラーを備える光源装置について説明する。
【００６２】
［２−１．構成］
図７は、第２の実施形態に係る光源装置１００Ａの構成を示す概略図である。光源装置１００Ａは、図１の発光装置群１１及び１２、ミラー２１及び２２に代えて、発光装置群１１Ａ及び１２Ａ、ミラー２３及び２４を備える。
【００６３】
発光装置群１１Ａは２つの発光装置１Ａ及び２Ａを含み、発光装置群１２Ａは２つの発光装置３Ａ及び４Ａを含む。各発光装置１Ａ〜４Ａは、図２及び図３に示す発光装置１と同様に構成される。
【００６４】
第１の実施形態では、発光装置１〜４は、発光装置３及び４から出射される光束Ａ３，Ａ４が、発光装置１及び２から出射される光束Ａ１，Ａ２に対して直交するように配置された。一方、第２の実施形態では、発光装置３Ａ及び４Ａの出射面が、発光装置１Ａ及び２Ａの出射面に対して対向して配置される。
【００６５】
図８は、図７の発光装置１Ａ及び２Ａの配置を示す図である。図８は、発光装置１Ａ及び２Ａの各辺が互いに平行であり、かつＺ方向に整列する場合を示す。発光装置１Ａ及び２Ａは、発光装置１Ａの出射面と発光装置２Ａの出射面とが所定距離を有して互いに平行になるように配置されている。すなわち、発光装置１Ａの出射面と発光装置２Ａの出射面とは、出射面に垂直な方向（Ｘ方向）に離間しながら互いに平行に配置されている。さらに、発光装置１Ａおよび２Ａの光の出射方向（すなわち、各発光装置１Ａ及び２Ａの出射面に垂直な方向（Ｘ方向））に沿って見たときにおける各発光装置１Ａ及び２Ａの発光領域の間の距離ｄ３が、各発光装置１Ａ及び２Ａの出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置される。また、各発光装置１Ａ及び２Ａは、各発光装置１Ａ及び２Ａの光の出射方向に沿って見たときに、一方の発光装置の発光領域を他方の発光装置によって覆うことなく、各発光装置１Ａ及び２Ａの発光領域の間の距離ｄ３を最小化するように配置されてもよい。このように発光装置１Ａ及び２Ａを配置することにより、各発光装置１Ａ及び２Ａの光の出射方向に沿って見たときに、少なくとも互いの非発光領域の一部を重ね合わせることができる。これにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置１Ａ及び２Ａからの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群１１Ａから出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置１００Ａのサイズを小さくすることができる。
【００６６】
図９は、図７の発光装置３Ａ及び４Ａの配置を示す図である。図９は、発光装置３Ａ及び４Ａの各辺が互いに平行であり、かつＺ方向に整列する場合を示す。発光装置３Ａ及び４Ａは、発光装置３Ａの出射面と発光装置４Ａの出射面とが所定距離を有して互いに平行になるように配置されている。すなわち、発光装置３Ａの出射面と発光装置４Ａの出射面とは、出射面に垂直な方向（Ｘ方向）に離間しながら互いに平行に配置されている。さらに、発光装置３Ａおよび４Ａの光の出射方向（すなわち、各発光装置３Ａ及び４Ａの出射面に垂直な方向（Ｘ方向））に沿って見たときにおける各発光装置３Ａ及び４Ａの発光領域の間の距離ｄ４が、各発光装置３Ａ及び４Ａの出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置される。また、各発光装置３Ａ及び４Ａは、各発光装置３Ａ及び４Ａの光の出射方向に沿って見たときに、一方の発光装置の発光領域を他方の発光装置によって覆うことなく、各発光装置３Ａ及び４Ａの発光領域の間の距離ｄ４を最小化するように配置されてもよい。このように発光装置３Ａ及び４Ａを配置することにより、各発光装置３Ａ及び４Ａの光の出射方向に沿って見たときに、少なくとも互いの非発光領域の一部を重ね合わせることができる。これにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置３Ａ及び４Ａからの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群１２Ａから出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置１００Ａのサイズを小さくすることができる。
【００６７】
図１０は、図７の発光装置１Ａ〜４Ａによって発生される光束の配置を示す図である。光源装置１００Ａにおけるレンズ３１の中心を光軸Ａ１０（図７を参照）として、光源装置１００Ａの光軸Ａ１０に垂直な平面について、光軸Ａ１０を基準（原点）として第１象限から第４象限の領域について考える。発光装置１Ａ，２Ａならびにミラー２３は、発光装置１Ａ，２Ａの出射面から出射した光をミラー２３によりそれぞれ反射することにより、光源装置１００Ａの光軸Ａ１０に垂直な平面において第１象限及び第２象限に含まれる光束Ａ１１，Ａ１２をそれぞれ発生するように配置される。発光装置３Ａ，４Ａならびにミラー２４は、発光装置３Ａ，４Ａの出射面から出射した光をミラー２４によりそれぞれ反射することにより、光源装置１００Ａの光軸Ａ１０に垂直な平面において第３象限及び第４象限に含まれる光束Ａ１３，Ａ１４をそれぞれ発生するように配置される。このように発光装置１Ａ〜４Ａ及びミラー２３，２４を配置することにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置１Ａ〜４Ａからの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群１１Ａ及び１２Ａから出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置１００Ａのサイズを小さくすることができる。
【００６８】
第２の実施形態では、発光装置１Ａを「第１の発光装置」ともいい、発光装置２Ａを「第２の発光装置」ともいい、発光装置３Ａを「第３の発光装置」ともいい、発光装置４Ａを「第４の発光装置」ともいう。また、第２の実施形態では、発光装置群１１Ａを「第１の発光装置群」ともいい、発光装置群１２Ａを「第２の発光装置群」ともいう。また、第２の実施形態では、ミラー２３を「第１のミラー」ともいい、ミラー２４を「第２のミラー」ともいう。
【００６９】
光源装置１００Ａの他の構成要素（レンズ３１及びその後段の構成要素）は、図１の光源装置１００のものと同様に構成され、図７では図示を省略する。
【００７０】
第２の実施形態では、発光装置群１１Ａが２つの発光装置１Ａ及び２Ａを備え、発光装置群１２Ａが２つの発光装置２Ａ及び４Ａを備える場合について説明したが、各発光装置群１１Ａ及び１２Ａは３つ以上の発光装置を備えてもよい。また、各発光装置群１１Ａ及び１２Ａは１つのみの発光装置を備えてもよい。
【００７１】
第２の実施形態では、発光装置群１１Ａの各発光装置１Ａ及び２Ａを、各発光装置１Ａ及び２Ａの出射面が同一平面上にあるように配置してもよい。同様に、発光装置群１２Ａの各発光装置３Ａ及び４Ａを、各発光装置３Ａ及び４Ａの出射面が同一平面上にあるように配置してもよい。この場合、各発光装置群１１Ａ及び１２Ａから出射される合計の光束のサイズは、説明した場合に比べてやや大きくなるが、各発光装置群１１Ａ及び１２Ａの厚さ（すなわち、各発光装置の出射面に垂直な軸に沿った方向に関する寸法）が小さくなる、という利点がある。
【００７２】
［２−２．効果等］
第２の実施形態によれば、光源装置１００Ａは、複数の発光装置１Ａ〜４Ａを備える。各発光装置１Ａ〜４Ａは、基板５１と、基板５１上に配列された複数の発光素子５２及び複数のレンズ５３とをそれぞれ備える。各発光装置１Ａ〜４Ａは、光を出射する出射面において、発光領域及び非発光領域をそれぞれ有する。複数の発光装置１Ａ〜４Ａのうちの少なくとも２つの発光装置１Ａ〜４Ａは、各発光装置１Ａ〜４Ａの出射面が所定距離を有して互いに平行になるように、かつ、少なくとも２つの発光装置１Ａ〜４Ａの光の出射方向に沿って見たときにおける各発光装置１Ａ〜４Ａの発光領域の間の距離が、各発光装置１Ａ〜４Ａの出射面が同一平面上にある場合の距離よりも短縮されるように配置された発光装置群１１Ａ，１２Ａを構成する。
【００７３】
これにより、複数の発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成することができる。
【００７４】
第２の実施形態によれば、発光装置群１１Ａ，１２Ａの各発光装置１Ａ〜４Ａは、発光装置１Ａ〜４Ａの光の出射方向に沿って見たときに、ある発光装置１Ａ〜４Ａの発光領域を他の発光装置１Ａ〜４Ａによって覆うことなく、各発光装置１Ａ〜４Ａの発光領域の間の距離を最小化するように配置されてもよい。
【００７５】
これにより、複数の発光装置からの光を、空間的な無駄なく、さらに高効率に合成することができる。
【００７６】
第２の実施形態によれば、光源装置１００Ａは第１及び第２のミラー２３，２４をさらに備えてもよい。複数の発光装置１Ａ〜４Ａは第１〜第４の発光装置１Ａ〜４Ａを含んでもよい。第１及び第２の発光装置１Ａ，２Ａは第１の発光装置群１１Ａを構成する。第３及び第４の発光装置３Ａ，４Ａは第２の発光装置群１２Ａを構成する。第１及び第２の発光装置１Ａ，２Ａならびに第１のミラー２３は、第１及び第２の発光装置１Ａ，２Ａの出射面から出射した光を第１のミラー２３によりそれぞれ反射することにより、光源装置１００Ａの光軸に垂直な平面において光軸を基準とした場合の第１象限及び第２象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置される。第３及び第４の発光装置３Ａ，４Ａならびに第２のミラー２４は、第３及び第４の発光装置３Ａ，４Ａの出射面から出射した光を第２のミラー２４によりそれぞれ反射することにより、光源装置１００Ａの光軸に垂直な平面において光軸を基準とした場合の第３象限及び第４象限に含まれる光束をそれぞれ発生するように配置される。
【００７７】
これにより、４つの発光装置からの光を空間的な無駄なく高効率に合成することができる。
【００７８】
上述のように発光装置及び／又はミラーを配置することにより、非発光領域に起因する空間的な無駄を削減して発光領域を互いに近接させ、発光装置からの光束を互いに近接させることができる。従って、発光装置群から出射される合計の光束のサイズを小さくし、また、光源装置のサイズを小さくすることができる。従って、小型かつ高輝度の光源装置を提供することができる。
【００７９】
［第３の実施形態］
第１及び第２の実施形態に係る光源装置は、例えば、投写型映像表示装置に適用可能である。第３の実施形態では、光変調素子として、ＴＮモードもしくはＶＡモードで動作し、画素領域に薄膜トランジスタを形成したアクティブマトリクス方式の透過型の液晶パネルを用いる場合について説明する。
【００８０】
［３−１．全体構成］
図１１は、第３の実施形態に係る投写型映像表示装置の構成を示す概略図である。図１１の投写型映像表示装置は、光源装置１００、第１の照明レンズアレイ板２００、第２の照明レンズアレイ板２０１、偏光変換素子２０２、重畳用レンズ２０３、青反射のダイクロイックミラー２０４、緑反射のダイクロイックミラー２０５、反射ミラー２０６，２０７，２０８、リレーレンズ２０９，２１０、フィールドレンズ２１１，２１２，２１３、入射側偏光板２１４，２１５，２１６、液晶パネル２１７，２１８，２１９、出射側偏光板２２０，２２１，２２２、色合成プリズム２２３、及び投写光学系２２４を備える。
【００８１】
図１１の光源装置１００は、第１の実施形態１に係る光源装置１００である。
【００８２】
光源装置１００からの白色光は、複数のレンズ素子から構成される第１の照明レンズアレイ板２００に入射する。第１の照明レンズアレイ板２００に入射した光束は、多数の光束に分割される。分割された多数の光束は、複数のレンズ素子から構成される第２の照明レンズアレイ板２０１に収束する。第１の照明レンズアレイ板２００のレンズ素子は、液晶パネル２１７〜２１９と相似形の開口形状を有する。第２の照明レンズアレイ板２０１の各レンズ素子の焦点距離は、第１の照明レンズアレイ板２００と液晶パネル２１７〜２１９とが略共役関係となるように決定される。第２の照明レンズアレイ板２０１から出射した光は偏光変換素子２０２に入射する。
【００８３】
偏光変換素子２０２は、偏光分離プリズムと１／２波長板とにより構成され、光源からの自然光を一つの偏光方向の光に変換する。蛍光光は自然光であるので、自然光をひとつの偏光方向に偏光変換されるが、青色光はＰ偏光の光で入射するので、Ｓ偏光に変換される。偏光変換素子２０２の出射光は重畳用レンズ２０３に入射する。
【００８４】
重畳用レンズ２０３は、第２の照明レンズアレイ板２０１の各レンズ素子からの出射した光を液晶パネル２１７〜２１９の上に重畳照明するためのレンズである。
【００８５】
第１及び第２の照明レンズアレイ板２００、２０１と、偏光変換素子２０２と、重畳用レンズ２０３を照明光学系としている。
【００８６】
重畳用レンズ２０３の出射光は、色分離手段である青反射のダイクロイックミラー２０４及び緑反射のダイクロイックミラー２０５により、青色光、緑色光、及び赤色光に分離される。緑色光は、フィールドレンズ２１１及び入射側偏光板２１４を透過して、液晶パネル２１７に入射する。青色光は、反射ミラー２０６で反射した後、フィールドレンズ２１２及び入射側偏光板２１５を透過して液晶パネル２１８に入射する。赤色光は、リレーレンズ２０９，２１０及び反射ミラー２０７，２０８を透過屈折及び反射し、さらに、フィールドレンズ２１３及び入射側偏光板２１６を透過して、液晶パネル２１９に入射する。
【００８７】
液晶パネル２１７〜２１９の両側には、入射側偏光板２１４〜２１６及び出射側偏光板２２０〜２２２が、それらの透過軸を直交するようにそれぞれ配置される。液晶パネル２１７〜２１９は、その各画素へ印加する電圧を映像信号に応じて制御することにより、入射光の偏光状態を変化させて空間的に変調し、緑色光、青色光、赤色光の映像光を形成する。
【００８８】
色合成プリズム２２３は、赤反射のダイクロイックミラーと、青反射のダイクロイックミラーとを備える。出射側偏光板２２０〜２２２を透過した各色の映像光のうち、緑色光は色合成プリズム２２３を透過し、赤色光は色合成プリズム２２３の赤反射のダイクロイックミラーによって反射され、青色光は色合成プリズム２２３の青反射のダイクロイックミラーによって反射され、これにより、透過した緑色光は、反射された赤色光及び青色光と合成され、投写光学系２２４に入射する。投写光学系２２４に入射した光は、スクリーン（図示せず）上に拡大して投写される。
【００８９】
光源装置１００は、複数の発光装置１〜４を備えて小型に構成され、高効率で良好なホワイトバランスの白色光を出射する。このため、小型かつ高輝度な投写型映像表示装置を実現することができる。また、光変調素子として、時分割方式ではなく偏光を利用する３枚の液晶パネル２１７〜２１９を用いているので、カラーブレイキングがなく色再現が良好であり、明るく高精細な投写映像を得ることができる。また、全反射プリズムが不要であり、色合成プリズムが４５度入射の小型プリズムになるので、光変調素子として３つのＤＭＤ素子を用いる場合よりも、小型の投写型映像表示装置を構成することができる。
【００９０】
第３の実施形態では、光変調素子として、透過型の液晶パネルを用いる場合について説明したが、反射型の液晶パネルを用いてもよい。反射型の液晶パネルを用いることにより、より小型で高精細な投写型映像表示装置を構成することができる。
【００９１】
第３の実施形態では、第１の実施形態に係る光源装置１００を用いる場合について説明したが、第２の実施形態に係る光源装置１００Ａを用いてよい。
【００９２】
［３−２．効果等］
第３の実施形態によれば、投写型映像表示装置は、第１又は第２の実施形態に係る光源装置１００，１００Ａと、光源装置１００，１００Ａからの光を伝達する照明光学系と、照明光学系を介して入射した光を映像信号に応じて空間的に変調する光変調素子と、光変調素子によって変調された光を投写する投写光学系とを備える。光変調素子は液晶パネル２１７〜２１９であってもよい。
【００９３】
これにより、小型かつ高輝度の投写型映像表示装置を提供することができる。
【００９４】
［第４の実施形態］
第４の実施形態では、光変調素子として、ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いる場合について説明する。
【００９５】
［４−１．全体構成］
図１２は、第４の実施形態に係る投写型映像表示装置の構成を示す概略図である。図１２の投写型映像表示装置は、光源装置１００、集光レンズ３００、ロッド３０１、リレーレンズ３０２、反射ミラー３０３、フィールドレンズ３０４、全反射プリズム３０５、空気層３０６、カラープリズム３０７、青反射のダイクロイックミラー３０８、赤反射のダイクロイックミラー３０９、ＤＭＤ３１０，３１１，３１２、及び投写光学系３１３を備える。
【００９６】
図１２の光源装置１００は、第１の実施形態１に係る光源装置１００である。
【００９７】
光源装置１００から出射した白色光は、集光レンズ３００に入射し、ロッド３０１へ集光される。ロッド３０１への入射光は、ロッドの内部で複数回反射することにより、光強度分布が均一化されて出射される。ロッド３０１からの出射光は、リレーレンズ３０２により集光され、反射ミラー３０３で反射された後、フィールドレンズ３０４を透過し、全反射プリズム３０５に入射する。
【００９８】
全反射プリズム３０５は２つのプリズムから構成され、互いのプリズムの近接面には薄い空気層３０６を形成している。空気層３０６は臨界角以上の角度で入射する光を全反射する。フィールドレンズ３０４の出射光は、全反射プリズム３０５の全反射面で反射されて、カラープリズム３０７に入射する。
【００９９】
カラープリズム３０７は３つのプリズムからなり、それぞれのプリズムの近接面には、青反射のダイクロイックミラー３０８と、赤反射ダイクロイックミラー３０９とが形成されている。カラープリズム３０７の青反射のダイクロイックミラー３０８と赤反射のダイクロイックミラー３０９とにより、入射光は青色光、赤色光、及び緑色光に分離され、それぞれＤＭＤ３１０〜３１２に入射する。
【０１００】
ＤＭＤ３１０〜３１２は、映像信号に応じてマイクロミラーを偏向させ、入射光を、投写光学系３１３に向かう反射光と、投写光学系３１３の有効外へ進む反射光とに分離する。ＤＭＤ３１０〜３１２により反射された光は、再びカラープリズム３０７を透過する。
【０１０１】
カラープリズム３０７を透過する過程で、分離された青色光、赤色光、及び緑色光は互いに合成され、全反射プリズム３０５に入射する。全反射プリズム３０５に入射した光は空気層３０６に臨海角以下で入射するので、全反射プリズム３０５を透過して、投写光学系３１３に入射する。このようにして、ＤＭＤ３１０〜３１２により形成された映像光がスクリーン（図示せず）上に拡大投写される。
【０１０２】
光源装置１００は、複数の発光装置１〜４を備えて小型に構成され、高効率で良好なホワイトバランスの白色光を出射する。このため、小型かつ高輝度な投写型映像表示装置を実現することができる。また、光変調素子として、また、光変調素子としてＤＭＤ３１０〜３１２を用いているので、液晶パネルを用いた光変調素子と比べて、高い耐光性及び耐熱性を有する投写型映像表示装置を構成することができる。さらに、３つのＤＭＤ３１０〜３１２を用いているので、色再現が良好であり、明るく高精細な投写映像を得ることができる。
【０１０３】
第４の実施形態では、光変調素子として３つのＤＭＤ３１０〜３１２を用いる場合について説明したが、１つのＤＭＤを用いて構成してもよい。１つのＤＭＤを用いことにより、より小型の投写型映像表示装置を構成することができる。
【０１０４】
［４−２．効果等］
第４の実施形態によれば、投写型映像表示装置は、第１又は第２の実施形態に係る光源装置１００，１００Ａと、光源装置１００，１００Ａからの光を伝達する照明光学系と、照明光学系を介して入射した光を映像信号に応じて空間的に変調する光変調素子と、光変調素子によって変調された光を投写する投写光学系とを備える。光変調素子はディジタルマイクロミラーデバイス３１０〜３１２であってもよい。
【０１０５】
これにより、小型かつ高輝度の投写型映像表示装置を提供することができる。
【０１０６】
［他の実施形態］
以上のように、本開示の技術の例示として、いくつかの実施形態を説明した。しかしながら、本開示の技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本開示に係る光源装置は、光変調素子を用いた投写型映像表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１〜４，１Ａ〜４Ａ…発光装置、
１１，１２，１１Ａ，１２Ａ…発光装置群、
２１〜２４…ミラー、
３１，３２…レンズ
３３…第１の拡散板、
３４，４４…位相差板、
３５…ダイクロイックミラー
３６，３７，４２…コンデンサレンズ、
３８…円形基板、
３９…蛍光体層、
４０…モータ、
４１…蛍光体ホイール装置、
４３…第２の拡散板、
４５…反射板、
５１…基板、
５２…発光素子、
５３…レンズ、
５４…筐体、
５５…電極、
１００，１００Ａ…光源装置、
２００…第１の照明レンズアレイ板、
２０１…第２の照明レンズアレイ板、
２０２…偏光変換素子、
２０３…重畳用レンズ、
２０４…青反射のダイクロイックミラー、
２０５…緑反射のダイクロイックミラー、
２０６，２０７，２０８…反射ミラー、
２０９，２１０…リレーレンズ、
２１１，２１２，２１３…フィールドレンズ、
２１４，２１５，２１６…入射側偏光板、
２１７，２１８，２１９…液晶パネル、
２２０，２２１，２２２…出射側偏光板、
２２３…色合成プリズム、
２２４…投写光学系、
３００…集光レンズ、
３０１…ロッド、
３０２…リレーレンズ、
３０３…反射ミラー、
３０４…フィールドレンズ、
３０５…全反射プリズム、
３０６…空気層、
３０７…カラープリズム、
３０８…青反射のダイクロイックミラー、
３０９…赤反射のダイクロイックミラー、
３１０，３１１，３１２…ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、
３１３…投写光学系。
【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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【国際調査報告】
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