CN114815480A - 光源装置、投影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提供能够实现小型化并减少灰度不均和色斑的光源装置及投影装置。本发明的光源装置具备光源部，包括设有多个光源的设置区域，该设置区域被分割为包括一个以上所述光源的分割区域，并且所述设置区域中的所述分割区域的分割方向对齐；光学系统，其形成所述光源部的第一像，通过所述光学系统，使从所述光源射出的光束在形成有所述第一像的像面上穿过所述光学系统的光轴附近，使各个所述分割区域包含的所述光源的光输出发生变化。

Description

光源装置、投影装置
技术领域
本发明涉及光源装置和投影装置。
背景技术
用来放大投影各种映像的投影仪(一例投影装置)现在已经广泛普及。投影仪使得光源射出的光会聚到数字微镜器件(DMD)或液晶显示元件之类的空间光调制元件上，将根据影像信号调制后从空间光调制元件射出的光作为彩色影像显示在屏幕上。
以往，投影仪主要使用高灰度的超高压水银灯等，但由于寿命短，因此需要频繁地进行维护。为了解决这些问题，近年来，用激光器和LED(Light Emitting Diode)代替超高压水银灯的投影仪逐渐增加。这也是因为激光器与超高压水银灯相比寿命长，而且单色性和色再现性也良好。
投影仪通过向上述DMD等的空间光调制元件照射红、绿、蓝三种颜色，形成映像。这三种颜色均可以用激光光源生成，不过绿色激光和红色激光的发光效率比蓝色激光低。因此，一般采用方法是，将蓝色激光作为激励光照射荧光体，从经过荧光体波长变换后的荧光光生成绿色和红色的光。关于激光光源的使用，已经开发了通过将激光元件设置在矩阵上来谋求光量增大的方法。
另外，关于减少灰度不均和色斑的方法，可以考虑加长光隧道，但是，这会造成光源及投影仪大型化的问题。
专利文献1：JP专利第5408494号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的技术方案，其目的在于提供一种能够实现小型化、减少灰度不均和色斑的光源装置以及投影装置。
为了解决上述问题，达到上述目的，本发明提出一种光源装置，其中具备光源部，包括设有多个光源的设置区域，该设置区域被分割为包括一个以上所述光源的分割区域，并且所述设置区域中的所述分割区域的分割方向对齐；光学系统，其形成所述光源部的第一像，通过所述光学系统，从所述光源射出的光束在形成有所述第一像的像面上穿过所述光学系统的光轴附近，使得各个所述分割区域包含的所述光源的光输出发生变化。
本发明的效果在于，实现光源装置以及投射装置的小型化，并减少灰度不均和色斑。
附图说明
图1是用来说明第一实施方式涉及的投影仪的特征的示意图。
图2是第一实施方式涉及的投影仪的一部分光源光学系统和光源的像之间关系的一例示意图。
图3是第一实施方式涉及的投影仪的一例构成示意图。
图4是第一实施方式涉及的光源装置的一例简示图。
图5是第一实施方式涉及的投影仪具有的第一光学系统、反射面、第二光学系统(聚光光学系统)的一例构成示意图。
图6是第一实施方式涉及的投影仪的第二面的一例投影图像的示意图。
图7是第一实施方式涉及的投影仪中光线入射荧光体转轮的一例示意图。
图8是第一实施方式涉及的投影仪所具有的荧光体转轮的一例构成的示意图。
图9是第一实施方式涉及的投影仪具有的色轮的一例构成的示意图。
图10是第一实施方式涉及的投影仪具有的LD光源的一例构成的示意图。
图11是第一实施方式涉及的投影仪具有的激光光源以及准直透镜的一例示意图。
图12是第一实施方式涉及的投影仪所具有的LD光源中激光光源排列的一例示意图。
图13是第一实施方式涉及的投影仪中准直透镜之后以及荧光体上的光点的轮廓的一例示意图。
图14是第一实施方式涉及的投影仪中激励光相对于荧光体转轮的入射角度分布的一例示意图。
图15是第一实施方式涉及的投影仪中荧光体转轮上的光点形状以及光隧道入口的光点形状的一例示意图。
图16是第一实施方式涉及的投影仪所具有的光隧道的开口面上成像的第一图像的一例示意图。
图17是第一实施方式涉及的投影仪所具有的光隧道的开口面上成像的第一图像的一例示意图。
图18是第一实施方式涉及的由投影仪实施的屏幕投影图像生成处理的一例示意图。
图19是沿着水平方向的屏幕投影图像中间部分的截面图。
图20是沿着水平方向的屏幕投影图像中间部分的截面图。
图21是光隧道长度足够时的一例蓝色激励光和荧光光的光量分布图。
图22是第一实施方式涉及的投影仪中一例蓝色激励光和荧光光的光量分布图。
图23是屏幕投影图像的某位置上的一例水平方向光量分布图。
图24是第一实施方式涉及的投影仪中一例LD光源、光隧道的开口面、以及屏幕投影图像各自的光量分布的对应关系的示意图。
图25是第一实施方式涉及的投影仪的LD光源的发光面的一例光量分布图。
图26是第一实施方式涉及的投影仪的光隧道的开口面的一例光量分布图。
图27是第一实施方式涉及的投影仪的屏幕投影图像的一例光量分布图。
图28是第一实施方式涉及的投影仪的功能模块框图。
图29是第一实施方式涉及的投影仪具有的光源装置的一例动作流程图。
图30是在第一实施方式涉及的投影仪中驱动LD光源的信号控制时序图。
图31是第一实施方式涉及的投影仪中LD光源具有的激光光源的各分割区域的输入电流量一个周期内的时序图。
图32是第一实施方式涉及的投影仪投影到屏幕上的荧光光的一例光量分布图。
图33是第一实施方式涉及的投影仪投影到屏幕上的激励光的一例光量分布图。
图34是第一实施方式涉及的投影仪投影到屏幕上的屏幕投影图像的一例光量分布图。
图35是第一实施方式涉及的投影仪中LD光源具有的各分割区域的激光光源的输入电流量一个周期内的时序图。
图36是通过多投影使同一机种的投影仪的屏幕投影图像重叠的一例示意图。
图37是通过多投影使同一机种的投影仪的屏幕投影图像重叠的另一例示意图。
图38是第二实施方式涉及的投影仪所具有的荧光体转轮的一例构成示意图。
图39是第二实施方式涉及的投影仪中LD光源的各分割区域的输入电流量一个周期内的时序图。
图40是第二实施方式涉及的投影仪投影的屏幕投影图像中间部分的一例水平方向光量分布示意图。
图41是第二实施方式涉及的投影仪投影的屏幕投影图像中间部分的另一例水平方向光量分布示意图。
图42是第三实施方式涉及的投影仪具有的光源光学系统具有的光隧道以外的光学系统和该光隧道的位置关系的一个例子的图。
图43是第三实施方式涉及的投影仪中光源光学系统具有的光隧道以外的光学系统和该光隧道的位置之间关系的一例示意图。
图44是第三实施方式涉及的投影仪中光源光学系统和照明光学系统之间的一例设置关系示意图。
图45是第三实施方式涉及的投影仪中DMD上的一例光量分布图。
图46是第三实施方式涉及的投影仪中DMD上的另一例光量分布图。
图47是第三实施方式涉及的投影仪中DMD上的另一例光量分布图。
图48是第三实施方式涉及的投影仪中DMD上的另一例光量分布图。
具体实施方式
以下参考附图，详细说明光源装置及投影装置的实施方式。
<第一实施方式>
图1是用来简要说明第一实施方式涉及的投影仪的特征的示意图。首先用图1说明本实施方式的投影仪的特征。本实施方式的投影仪(一例投影装置)减小了投影到屏幕上的投影图像(以下称为屏幕投影图像)的灰度不均和色斑。具体如图1所示，本实施方式的投影仪在将垂直方向具有短边Y的屏幕投影图像投影到屏幕上时，通过光学系统(光源装置或光源光学系统)减小了屏幕投影图像的垂直方向及水平方向的灰度不均和色斑，通过控制LD光源(一例光源部)的LD输出(一例光输出)(以下称为LD控制)，主要减小了屏幕投影图像的水平方向的灰度不均和色斑。
本实施方式涉及的投影仪通过改变LD光源的输入电流值来对LD输出进行LD控制，调整屏幕投影图像的光量分布，从而减小该屏幕投影图像的灰度不均和色斑。不过也可以例如缩小通过液晶或快门的光量进行调整，来取代改变LD光源的LD输出，两种方法均可以使用。
本实施方式的投影仪可以通过LD控制来减少仅靠光源光学系统无法解消的屏幕投影图像灰度不均和色斑。另外，本实施方式的投影仪在垂直方向上投影具有长边Y的屏幕投影图像时，能够用光源光学系统减少屏幕投影图像的水平方向和垂直方向的灰度不均和色斑，用LD控制主要减少垂直方向上的灰度不均和色斑。
图2是第一实施方式涉及的投影仪的一例一部分光源光学系统和光源的像之间关系的示意图。接下来用图2简述本实施方式的投影仪所具有的光学系统。在以下的说明中，将连接第二光学系统205和聚光透镜207的透镜中心的透镜中心轴定义为光轴。
从LD光源Md激发(射出)的LD光源光经过分色镜204反射和第二光学系统205会聚后，在荧光体转轮206上的光源像面X1(用虚线表示)上成像为第二像，该第二像是LD光源Md的共轭像。在此，荧光体转轮206作为一例波长变换部发挥作用，用于射出从LD光源Md射出的LD光源光(激励光)的波长经过变换后的波长变换光(荧光光)。荧光体转轮206被设置在光源像面X1附近。设从荧光体转轮206射出的波长变换光的共轭位置与从LD光源Md射出的LD光源光的共轭位置大致一致。即，第二光学系统205及聚光透镜207在共轭像面X2的附近形成与荧光体转轮206上形成的光源像共轭的波长转换光的像。LD光源光受到荧光体转轮206的镜面反射，第二光学系统205折射，聚光透镜207折射后，在共轭像面X2(用虚线表示)上成像为第一像，该第一像是LD光源Md的共轭像。图2中虽然把表示共轭像面X2的虚线和光隧道LT的开口面之间描绘成存在间隙，但实际上基本一致。在本实施方式中，第二光学系统205及聚光透镜207作为一例具有形成LD光源Md的共轭像的光轴的光学系统发挥作用。即，在LD光源Md具有的激光光源201(参见图4)和共轭像面X2之间的LD光源光的光束的光路上，第二光学系统205和聚光透镜207形成与LD光源Md共轭的第一像。然后，第二光学系统205和聚光透镜207引导从LD光源Md射出的LD光源光的光束在形成有第一像的共轭像面X2上穿过光学系统(第二光学系统205以及聚光透镜207)的光轴。具体而言，引导从LD光源Md射出的LD光源光在从第一像的短边方向看时大致共轭位置(共轭像面X2)上穿过光学系统。换言之，从LD光源Md射出的LD光源光以相对于第一像的短边方向(对应于Z轴)θS(0＜θS＜90[deg])、且相对于第一像的长边方向(对应于Y轴)约0°前进。光隧道LT被设置在形成有第一像的共轭像面X2位置附近，作为一例具有供从第二光学系统205及聚光透镜207射出的光束入射的开口的光均化元件发挥作用。在本实施方式中，光隧道LT具有开口，该开口在与从LD光源Md射出的LD光源光光束行进方向相垂直的截面(与该行进方向垂直的截面方向)上大致呈矩形。
由于第一像及第二像是缩小了从LD光源Md射出的LD光源光的像，在例如光均化元件(光隧道LT)的开口尺寸的短边的距离为SE、长边的距离为LE时，通过把第一像的纵横尺寸调整为开口面的短边SE和长边LE以下，光源装置102可以使得光均化元件高效地取入LD光源光。
LD光源光通过聚光透镜207在Z轴方向以θS(0[deg]≤θS)、在Y轴方向以θL(0[deg]≤θL)折射。例如，优选θS约为5～60°。还优选θL约为3～5°，当然也可以为0°。不过，θS和θL不会同时成为0°，最小也会是其中一方大于0°。在本实施方式中将经过聚光透镜207折射的LD光源光沿光轴方向前进(换言之，通过聚光透镜207，LD光源光的光束在共轭像面X2上穿过光学系统(聚光透镜207)的光轴附近)定义为“穿过光轴”。具体而言，所谓“穿过光轴”是指，从光学系统的光轴方向的视点看，LD光源光的光束从聚光透镜207的周边部分向光轴前进后，离开LD光源光的光轴(也包括LD光源光的中心不与光轴交叉的情况)。在本实施方式中，“光轴附近”的“附近”表示，LD光源光穿过光轴后，在X轴方向上光隧道LT的开口面的短边/tan(θS)以下或长边/tan(θL)以下的距离。
图3是第一实施方式涉及的投影仪的一例构成示意图。接下去用图3说明本实施方式的投影仪101的基本构成。本实施方式的投影仪101使用光隧道LT(一例光均化元件)来混合从光源装置102射出的LD光源光，进行均化。接着，投影仪101用照明光学系统104对图像形成元件105大致均匀地照射经过光隧道LT均化了的LD光源光，将由图像形成元件105形成的图像(屏幕投影图像)通过投影光学系统106放大投影(成像)到屏幕SC上。图像形成元件105作为一例配置在形成从光隧道LT射出光的射出部(开口)的像的位置(共轭位置)上的图像形成元件发挥作用。图3中显示了使用DMD的投影仪101的构成例，但并不局限于此。关于光源装置102的具体构成将在下文中详述。
在此，用以四片反射镜结合起来的光隧道、棒状积分器、蝇眼透镜等作为光均化元件。用例如DMD、透射型液晶面板、反射型液晶面板等的光阀作为图像形成元件105。关于照明光学系统104、投影光学系统106，在此省略举例。
本实施方式中各种符号的含义如下。
f：全系的焦点距离
R：曲率半径(非球面为旁轴曲率半径)
D：镜面间隔
Nd：折射率
vd：阿贝值
K：非球面圆锥常数
Ai：i次方的非球面常数
非球面形状是用旁轴曲率半径的倒数(旁轴曲率)：C、相对于光轴的高度：H、圆锥常数：K、上述各次方非球面系数，将X作为光轴方向上的非球面量，用众所周知的计算式表示，给出旁轴曲率半径和圆锥常数、非球面系数来决定形状。
图4是根据第一实施方式的光源装置的一例的概略构成图。接着，用图4说明本实施方式涉及的光源装置102的概略构成。在本实施方式中，光源装置102具有作为固体光源的激光光源201、与各激光光源201对应的准直透镜202、第一光学系统203、分色镜204、第二光学系统(聚光光学系统)205、荧光体转轮206、聚光透镜207、色轮208。在本实施方式中，光源装置102中沿着从激光光源201射出的激励光(LD光源光)的传播方向，依次设置准直透镜202、第一光学系统203、分色镜204、第二光学系统(聚光光学系统)205、荧光体转轮206、聚光透镜207、以及色轮208。
光源201(一例光源)作为激发后述的荧光体转轮206所具备的荧光体的激励光，例如射出发光强度的中心波长为455nm的蓝色频带的LD光源光(蓝色激励光)。从激光光源201射出的蓝色激励光是具有一定偏振状态的直线偏振光，被设置为相对于分色镜204成为S偏振光。关于激励光的波长带域，只要是能够激发后述的荧光体转轮206所具备的荧光体的波长的光便可，不限于蓝色带域的激励光。在此，以使用多个激光光源为例作为激光光源201，但也可以是单一的激光光源。而作为多个激光光源，也可以使用在基板上以阵列状配置的光源单元，但不限于此。在此，以多个或单个激光光源形成的光束的中心线为主光线。
从多个激光光源201射出的激励光通过与各个激光光源201对应的准直透镜202基本形成为平行光。基本平行的激励光入射第一光学系统203。第一光学系统203被设置成其光轴通过激光光源201的光源阵列的中心。即，激励光的主光线与第一光学系统203的光轴一致。通过第一光学系统203的激励光被导向以相对于第一光学系统203的光轴呈45度的角度设置的分色镜204。本实施方式示出了分色镜204以45度的角度设置的构成，但也可以是其他角度。分色镜204上施有涂布，用以反射激励光的波长带域的光，并让后述的荧光体转轮206的荧光体产生的荧光光透过。本实施方式虽然使用了平板分色镜204，但也可以使用棱镜型分色镜204。受到分色镜204反射的激励光，其光路转90度，入射第二光学系统205(聚光光学系统)。在此，第一光学系统203与第二光学系统205(聚光光学系统)的光轴实质上是偏心的。
图5是第一实施方式涉及的投影仪具有的第一光学系统、反射面、第二光学系统(聚光光学系统)的一例构成示意图。当设包含分色镜204的激励光入射面(反射面)的面为第一面Y1，第一面Y1与第一光学系统203的光轴的交点为点P，将第一面Y1与第二光学系统205(聚光光学系统)的光轴的交点为点Q时，设在与第二光学系统205(聚光光学系统)的光轴垂直的面内方向上的点P和点Q的距离中最大的距离为ΔL。由此，激励光以相对于第二光学系统205(聚光光学系统)偏心的状态入射。在此，如图5所示，设设置在第二光学系统205(聚光光学系统)的入射一侧的光学元件的外径为D，包含第二光学系统205(聚光光学系统)的入射侧的光学元件的面顶点、与第二光学系统205(聚光光学系统)的光轴相垂直的平面为第二面Y2。
图6是第一实施方式涉及的投影仪的第二面的一例投影像示意图。具体而言，图6是第一实施方式涉及的投影仪101中，在从激光光源201前往波长转换元件(荧光体转轮206)的光路上，通过第二面Y2的激励光(第一色光)光束向第二面Y2的投影图像和第二光学系统205(聚光光学系统)的入射面一方的第二面Y2上的投影图像的示意图。在此，第一色光的光束的面积表示为峰值强度1/e2以上的强度部分的面积。
通过第二光学系统205(聚光光学系统)的激励光被导往荧光体转轮206。在本实施方式中，被引导到荧光体转轮206的面上的激励光的光斑直径因偏离通过从荧光体转轮206上的共轭面(光源像面X1)而变大，通过降低荧光体转轮206的荧光体区域的热量，提高了荧光转换效率。激励光偏心入射第二光学系统205(聚光光学系统)，从而激励光相对于荧光体转轮206倾斜入射。
图7是第一实施方式涉及的投影仪中入射荧光体转轮的一例光线的示意图。本实施例的投影仪101中第二光学系统205的光轴与入射荧光体转轮206的激励光光线形成角度θ。
图8是第一实施方式涉及的投影仪具有的荧光体转轮的一例构成示意图。本实施方式涉及的投影仪101中，圆盘上的荧光体转轮206安装在驱动电机801上，通过使荧光体转轮206高速旋转，荧光体转轮206中LD光源光照射的位置随着时间移动。在本实施方式中，荧光体转轮206的荧光体分为涂布有荧光体的荧光体区域206a和反射LD光源光的激励光反射区域206b。虽然本实施方式示出了荧光体转轮206分为荧光体区域206a和激励光反射区域206b两个区域的例子，但是也可以将荧光体区域206a分为多个区域，还可以将激励光反射区域206b分为多个区域。
作为荧光体转轮206的基板802，可以使用透明基板或铝之类的金属基板，但并不局限于此。激励光反射区域206b中，例如，可以在基板802上形成对LD光源光具有高反射率的反射涂层802a，还可以用金属基板作为基板802，将该基板802本身作为激励光反射区域206b。荧光体区域206a是一个在基板802上形成反射来自荧光体的发光光的波长区域的光的反射涂层206c、荧光体层206d、减少荧光体表面反射的反射涂层206e(AR涂层)的例子，但并不局限于此。用金属作为基板802，也可以不需要反射涂层206e。荧光体层206d可以是将荧光体材料分散在有机和无机粘合剂内的层，也可以是直接形成荧光体材料结晶的层。荧光体材料可以使用例如Ce：YAG系等稀土类荧光体，但不局限于此，也可以使用磷光体和非线性光学晶体等。由荧光体发光的光的波长带域，例如可以使用黄色、蓝色、绿色、红色的波长带域，但是在本实施方式中只说明使用具有黄色波长带域的荧光光。
返回图4，受到荧光体转轮206的激励光反射区域206b反射的激励光由于在激励光反射区域206b受到正反射，因此如图4所示，通过与第二光学系统205(聚光光学系统)的入射侧相反的一侧，从第二光学系统205(聚光光学系统)射出。
从第二光学系统205(聚光光学系统)射出的激励光不通过分色镜204，入射聚光透镜207，通过色轮208，被引导到LD光源Md的共轭面(共轭像面X2)位置附近的光均化元件209。本实施方式虽然示出了受到荧光体转轮206反射的激励光不通过分色镜204的构成，但是也可以加大分色镜204，使用一半面的涂层具有反射激励光并让荧光光透过的特性，另一半面具有让激励光和荧光光透过的特性的分色镜204。当激励光入射荧光体的涂布区域时，荧光光从激励光的入射面侧射出，入射第二光学系统205(聚光光学系统)。通过第二光学系统205(聚光光学系统)的激励光的一部分透过分色镜204的激励光反射部，入射聚光透镜207，被导入色轮208、光隧道LT。此时，激励光与波长转换光(荧光光)的LD光源Md的共轭位置大致一致。
聚光透镜207是单一的光学元件，两面都是旋转对象的球面。聚光透镜207不限于球面，也可以是一侧或两侧非球面。通过包括聚光透镜207的光学系统，光源部(LD光源Md)的像(第一像)在共轭位置上形成。就图4而言，在通过色轮208后的位置，激励光(LD光源光)在从图面方向看聚光透镜207的光轴时，在共轭位置附近相对于光轴受到倾斜(即，穿过光轴)引导，形成LD光源Md的像(第一像)。在LD光源Md的像形成前和形成后，如图4所示，经过如同穿过光轴那样的光路。
图9是第一实施方式涉及的投影仪具有的色轮的一例构成示意图。本实施方式中色轮208分为蓝色区域B、黄色区域Y、红色区域R以及绿色区域G四个。蓝色区域B对应于图5所示的荧光体转轮206的激励光反射区域206b，色轮208和荧光体转轮206同步旋转，以使得黄色区域Y、红色区域R以及绿色区域G分别对应于荧光体转轮206的荧光体区域206a。
在蓝色区域B中设置透射扩散板(一例扩散元件)，透射扩散板与形成有第一像的共轭像面X2的位置错开，用于扩散从第二光学系统205及聚光透镜207射出的LD光源光的光束。在本实施方式中，通过将该透过扩散板与发生LD光源Md的大致共轭位置的光源光学系统的共轭位置错开配置，可以减少LD光源Md的相干性，减少屏幕上的散斑。黄色区域Y让从荧光体转轮206发光的黄色波长区域直接透过。红色区域R及绿色区域G分别通过使用二向色镜204，使从黄色波长到不需要的波长区域的光反射，得到高纯度颜色的光。通过色轮208将按时间产生的各色通过照明光学系统104后被引导到图像形成元件105，形成与各色对应的图像(屏幕投影图像)，通过投影光学系统106放大投影到屏幕上，从而得到彩色图像。
LD光源Md对应色轮208的各个区域，可以使激光光源201的输入电流量发生变化。在不改变色轮208一个周期中LD光源的输入电流量期待值的情况下，通过降低可视灵敏度较低的蓝色LD光源光，提高红色光、绿色光、黄色光的LD光源光，可以在不提高激光光源201耗电而提高灰度。
接着说明本实施方式涉及的投影仪101的一例具体构成。如图4所示，第一光学系统203从激励光入射一方起具有正透镜、负透镜，第二光学系统205(聚光光学系统)具有有正光焦度的非球面透镜和平凸透镜，聚光透镜207具有双凸透镜。以下的表1是第一光学系统203和第二光学系统205(聚光光学系统)的透镜数据。表1中镜面编号带*的表示非球面。
表1
Figure BDA0003491288140000131
非球面系数
K A4 A6 A8
6面 -0.5587 3.4062E-05 -2.4706E-07 -2.1131E-09
7面 -10.8169 4.8564E-05 -6.3144E-07 2.2753E-09
聚光透镜207的透镜数据如下表2所示，与第二光学系统205(聚光光学系统)的激励光入射一方的顶点相距间隔32mm。
表2
Figure BDA0003491288140000132
第一光学系统203和第二光学系统205(聚光光学系统)的偏移量ΔL为2.35mm，第二光学系统205(聚光光学系统)入射一方的透镜外径为23.5mm，第一光学系统203射出一方的透镜外径为12.3mm。第二光学系统205(聚光光学系统)和聚光透镜207的合成倍率β为2.88。
图10是第一实施方式涉及的投影仪具有的LD光源的一例构成示意图。LD光源Md如图10所示，激光光源(LD)201使用二维阵列排列的光源。在本实施方式中将多个激光光源201排列为一个模块，称为LD光源Md，激光光源201为半导体激光器。激光光源201不仅限于LD，也可以是LED(Light Emitting Diode)等的个体发光元件，以LD为前提进行说明。可以用例如在金属块上配置有LD的激光光源，或在一个基板上以阵列形状排列的LD芯片的多芯片产品作为激光光源201。
在本实施方式的LD光源Md所具有的以阵列形状排列的激光光源201之中，X轴方向设置5个激光光源201，Y轴方向设置4个激光光源201。X轴方向上相邻激光光源201之间的距离为Px(＝3.5mm)，Y轴方向上相邻激光光源201之间的距离为Py(＝6.0mm)。X轴方向为横向时，左端的激光光源201与右端的激光光源201之间的距离为Lx(＝14.0mm)，Y轴方向为纵向时，上端的激光光源201与下端的激光光源201之间的距离为Ly(＝18.0mm)。当设任意两个激光光源201之间的距离为S，最大的距离为Smax的情况下，由于对角方向两点之间的距离S最大，因此设其为Smax(＝22.8mm)。
不过，激光光源201的数量不限于5×4，也可以是3×5，或4×6，并没有特别限制。激光光源201的排列也可以是正方排列，但在本实施方式中，如下描述的第一像及第二像作为LD光源Md的共轭像，在具有与图像形成元件105的形状相配的长边及短边的矩形形状时最有效地发挥作用，因此形成第一像及第二像的LD光源Md也优选为矩形。
在本实施方式中，配合图像形成元件105的形状，激光光源201的排列配置为矩形，但是，供激光光源201排列的基板例如，也可以是圆形，还可以是多角形等任意形状，基板上的激光光源201的排列方式不受限制。
图11是第一实施方式涉及的投影仪具有的一例激光光源以及准直透镜的示意图。激光光源201与准直透镜202的入射面之间的距离为L(＝4.3mm)，当以激光光源201的发散角中为最大发散角的方向为X时，X方向的发散角为θx(＝45°)。
图12是第一实施方式涉及的投影仪所具有的LD光源中的一例激光光源的排列的示意图。在本实施方式中，LD光源Md如图12所示，包括设有多个激光光源201的设置区域。本实施方式中的设置区域基本是呈矩形的区域，具有短边和长边。该设置区域如图12所示，被分割为包含一个以上激光光源201的分割区域R1～R4(在以下的说明中，当不区分分割区域R1～R4时，记作分割区域R)。LD光源Md作为一个该设置区域中的多个分割区域R1～R4的分割方向大致一致的光源部的例子发挥作用。在本实施方式中，多个分割区域R1～R4的分割方向与设置区域的长边一方平行。各分割区域R内的各激光光源201可以使LD输出发生变化，每个分割区域R具有光量分布，例如，也可以在每个分割区域R串联连接激光光源201的布线，作为同一个LD输出。还可以对每个分割区域R设定共同的激光光源201的输入电流量，按分割区域R驱动激光光源201。本实施方式例举了将LD光源Md的设置区域在激光光源201较多排列的方向上分割为四个分割区域R1～R4，但分割区域R的数量并不受此限制。
图13是第一实施方式涉及的投影仪中一例准直透镜之后以及荧光体上的光点轮廓的示意图。其中，(a)显示的LD光源Md具有的阵列状激光光源201的间距较大，(b)显示的LD光源Md具有的阵列状激光光源201的间距较小。
当荧光体转轮206具有的荧光体区域206a(荧光体)上光点轮廓的整体尺寸B相同时，如果激光光源201的间距大，则与激光光源201的间距小相比，必须增大缩小倍率。因此，荧光体区域206a上各光点变小，聚光密度上升，荧光体区域206a的转换效率下降。另一方面，在激光光源201的间距合适的情况下，如图13的(b)所示，各光点以填满空间的方式排列，因此在荧光体区域206a上呈均匀分布，可以降低聚光密度，提高转换效率。
图14是第一实施方式涉及的投影仪的激励光相对于荧光体转轮的入射角度分布的一例示意图。如图14所示，本实施方式的投影仪101中，荧光体转轮206上激励光的峰值强度为1/e2以上的范围的光线的入射角分布在0度到50度之间。由此，可以抑制第二光学系统205(聚光光学系统)的荧光体转轮206一方的面的反射率，提高效率。
图15是第一实施方式涉及的投影仪中荧光体转轮上的光点形状以及光隧道的入口的光点形状的一例示意图。光隧道LT开口面的短边SE为3.4mm，长边LE为5.7mm。
如图15所示，在本实施方式的投影仪101中，光隧道LT的入口几乎是在没有光晕的状态下入射。为了在光隧道LT的出口面上获得更均匀的分布，优选在光隧道LT的入口面基本没有光晕且以均匀分布入射。为此，LD光源Md的各分割区域R在光隧道LT的开口面的第一像的长边方向(即光隧道LT的开口的长边方向)与LD光源Md的分割区域R的分割方向(第一像中的分割区域R的像的排列方向)一致，而且光隧道LT的长边方向和短边方向与第一像一致。这样，以向光隧道LT的开口部的短边方向发射的方式入射光隧道LT，能够扩大光隧道LT的长边方向的光量分布，从而得到更均匀的分布。不过，LD光源Md的分割区域R的分割方向不限于此。本实施方式中从第二光学系统205及聚光透镜207射出的LD光源光的光束在共轭像面X2上，沿分割区域R的像的排列方向，穿过该第二光学系统205及聚光透镜207的光轴附近。
图16及图17均是在第一实施方式涉及的投影仪所具有的光隧道的开口面上成像的一例第一像的示意图。在本实施方式中，如图13所示，在共轭像面X2上，LD光源Md的各激光光源201的像(第一像)基本呈椭圆形，由于如图16所示，该椭圆的长轴方向与光隧道LT的开口的长边方向一致，因此在光隧道LT的入口可以较少入射光线眩光。另一方面，如图17所示，当使该椭圆的短轴方向与光隧道LT的长边方向一致时，光隧道LT的长边方向上排列的激光光源201的数量增多，但是通过改变LD输出，可以更细致地调整屏幕投影图像的左右方向上的色斑和灰度不均。
图18是第一实施方式涉及的投影仪执行的一例屏幕投影图像生成处理的示意图。图18显示了用于生成投影到屏幕SC上的屏幕投影图像的蓝色激励光和荧光光各自的光路。
LD光源Md的蓝色激励光照射到荧光体转轮206的荧光体区域206a和激励光反射区域206b上，分为蓝色激励光和荧光光两种光。为了便于说明，图18将荧光体转轮206与光隧道LT之间的光路与图18的荧光体转轮206的部分(荧光体区域206a、激励光反射区域206b)相对应地上下并排描绘，但实际上，由于荧光体转轮206旋转，荧光体移动到蓝色激励光的光路上，因此光路为同一空间。荧光光在荧光体层(荧光体区域206a)以接近朗伯(Lambertian)光的角度射出，入射光隧道LT。对此，蓝色激励光从在荧光体转轮206的激励光反射区域206b反射到通过色轮208的扩散区域为止被会聚。因此，如同图18所示的蓝色激励光的箭头和荧光光的箭头大小不同，蓝色激励光和荧光光各自在光隧道LT的开口面上的光量分布不同。
人把分时生成的蓝色激励光所形成的屏幕SC上的屏幕投影图像和荧光光形成的屏幕SC上的屏幕投影图像合成起来感知。如果该合成的光量分布的形状彼此不同，则例如如图18所示的屏幕投影图像那样，由于中间部分和周围部分的照度差不同，因此人会察觉色斑。
图19及图20是在水平方向上屏幕投影图像中间部分截面的光量分布图。在图19及图20中，横轴表示水平方向上屏幕投影图像中间部分的位置，纵轴表示照度。在图19及图20中，假定LD光源Md在所有的分割区域R中发出相同的光量，用图表示蓝色激励光的光量分布和荧光光的光量分布的截面。
在图19及图20的曲线下方用三条线表示LD光源Md的每个分割区域R的发光量。在此，简单地用线条数量表示激光光源201的光量的大小，线条数量越多，光量越大，照度越高。在图19的光量分布的情况下，蓝色激励光在屏幕SC的左右两侧部分照度高，荧光光在屏幕SC的中间部分的照度高。因此，屏幕SC的中间部分和周围部分的照度差彼此不同。这种照度差的差异在蓝色激励光的屏幕投影图像和荧光光的屏幕投影图像合成时会产生色斑。另一方面，如图20所示的蓝色激励光的光量分布和荧光光的光量分布，在屏幕SC的任何位置上照度差都没有变化。在这种情况下，投影没有色斑。
图21是光隧道足够长时蓝色激励光和荧光光的一例光量分布图。关于消除屏幕投影图像的色斑，例如有延长光隧道LT的方法。例如如图21所示，假设当光隧道LT的长度为灰色区域时，可以得到图19所示的蓝色激励光和荧光光的光量分布，而当延长光隧道LT的长度时，可以得到图21所示的蓝色激励光和荧光光的光量分布。
加长光隧道LT，如图21所示的光量分布那样，蓝色激励光和荧光光的光量分布在屏幕SC的左右方向上均可以得到均匀的光量分布，改善色斑。不过，加长光隧道LT，光学系统将会变大，而光学系统变大会导致投影仪101的大型化。因此，在本实施方式中，将LD光源Md所具有的设置区域划分为多个分割区域R，通过改变该多个分割区域R之间的LD输出，减轻了屏幕投影图像的色斑。例如，在本实施方式中，投影仪101使各分割区域R所包含的至少一个激光光源201的LD输出发生变化。
图22是第一实施方式涉及的投影仪中蓝色激励光和荧光光的一例光量分布图。如图22所示，当蓝色激励光的照度在屏幕SC的周边较高时，通过降低分割区域R1、R4的LD输出，可以使蓝色激励光的屏幕投影图像的光量分布与荧光光的屏幕投影图像的光量分布一致，从而消除色斑。即，投影仪101改变屏幕SC上各分割区域R的LD输出，以使从LD光源Md射出的LD光源光的光量分布与从荧光体转轮206射出的荧光光的光量分布一致。图22是使分割区域R1、R4的LD输出低于分割区域R2、R3的LD输出的蓝色激励光的光量分布和荧光光的光量分布。图22所示的图表下部曲线下方的LD电源的分割区域R1、R4的LD输出用一根线表示，分割区域R2、R3的LD输出用三根线表示，表示分割区域R2、R3的LD输出较大。
关于减少色斑的方法，为了便于理解，着眼于屏幕SC的水平方向的色斑，但对于屏幕SC上包括垂直方向在内的二维光量分布，也需要减少色斑。在此，激励光形成的屏幕投影图像的光量分布与荧光光形成的屏幕投影图像的光量分布一致是指，例如在从照度计获得的二维光量分布中，在光量分布的任何位置上激励光和荧光光的最大照度差的误差都在50％以内(优选30％以内)。当激励光形成的屏幕投影图像的光量分布与荧光光形成的屏幕投影图像的光量分布一致时，可以说色斑得到了改善。另外，在二维光量分布的照度差直方图时，只要满足68％以上的面积即可，优选95％以上的面积的照度差在50％以内至30％以内即可。
如果屏幕SC上的左右方向的光量分布的形状不同，则人感觉为灰度不均匀。例如，如图21所示，在屏幕SC上的水平方向上具有一定的光量分布时，不会产生灰度不均。而当屏幕SC上的水平方向上如图22所示的光量分布的情况下，屏幕SC的中间部分亮，周围部分暗。为此，优选包括屏幕SC上的垂直方向在内的二维光量分布在屏幕投影图像的任何位置都能获得均匀照度。
因此，也可以改变LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出，以使荧光光形成的屏幕投影图像的光量分布的灰度均匀。即，本实施方式的投影仪101改变LD光源Md的LD输出，使得屏幕SC(一例照射位置)上从荧光体转轮206射出的荧光光的光量分布均匀。而且，通过使得激励光的光量分布与经过均化的波长转换光(荧光光)的光量分布一致，可以同时改善灰度不均和色斑。
图23是在屏幕投影图像的某位置上水平方向的一例光量分布图。例如，输入图像的全部像素为同色(例如白色)时的屏幕投影图像的光量分布为图23所示的光量分布时，从荧光体转轮206射出的波长变换光(荧光光)的最大照度和屏幕SC整体的平均照度的照度差相对于为最大照度的50％以内(更优选为30％以内)时，称为光量分布均匀。另外，二维光量分布的照度差直方图中68％以上的面积满足照度差在50％以内即可，优选95％以上的面积中照度差在50％～30％以内即可。
如上所述，在减少屏幕SC上屏幕投影图像的光量分布的灰度不均时，优选在向荧光体转轮206的荧光体区域206a照射激励光时，改变分割区域R1～R4之间的LD输出。在减少屏幕投影图像光量分布的色斑时，优选在向屏幕SC照射蓝色激励光时，改变分割区域R1～R4之间的LD输出。
其理由在于，由于蓝色激励光的可视灵敏度比波长变换光低，因此可以在对灰度不均影响小的状态下调整色斑匀。相反，由于荧光光比蓝色激励光的可视灵敏度高，因此改变向屏幕投影图像照射荧光光时的分割区域R1～R4之间的LD输出，更能够调整灰度不均。
图24是第一实施方式涉及的投影仪中一例LD光源、光隧道的开口面、以及屏幕投影图像各自的光量分布对应关系图。图25是第一实施方式涉及的投影仪的LD光源的发光面的一例光量分布图。图26是第一实施方式涉及的投影仪的光隧道的开口面的一例光量分布图。图27是第一实施形态涉及的投影仪的屏幕投影图像的一例光量分布图。图24～27所示的光量分布是为了表示LD光源Md、光隧道LT的开口面、以及屏幕投影图像的各光量分布的对应关系，不是改变每个分割区域R的LD输出，而是仅使特定的激光光源201点亮时的光量分布。
在本实施方式中，如果使LD光源Md上方的分割区域R、比如分割区域R1发光，则屏幕投影图像左侧的光量分布的照度变大，如果使LD光源Md下方的分割区域R、比如分割区域R4发光，则屏幕投影图像右侧的光量分布的照度变大。但也可以使用反射镜折回光路，使LD光源Md的发光面与光隧道LT的开口面的光量分布的对应关系发生变化，还可以使光隧道LT的开口面与屏幕投影图像的光量分布的对应关系发生变化。
LD光源Md、光隧道LT的入射位置、光隧道LT的出口、图像形成元件105、以及屏幕SC分别具有光学共轭关系。根据反射镜的折返或中间像的有无，LD光源Md、光隧道LT的入射位置、光隧道LT的出口、图像形成元件105、以及屏幕SC上下翻转或左右翻转，为了说明本实施方式，在图24中，模式性地显示了各个LD光源Md的位置、光隧道LT上的位置、屏幕SC的位置。
图25显示光隧道LT的开口面上的光量分布，其横轴是LD光源Md的多芯片的水平方向，纵轴是LD光源Md的多芯片的垂直方向。光照强度越高，图25所示的光量分布越白。当如图24所示的LD光源Md那样，分割区域R1右侧的两个激光光源201、分割区域R4左侧的一个激光光源201点亮时，在图25所示的光量分布中，与点亮的激光光源201相对应的位置的照度变大。
图25所示的光量分布以LD光源Md的多芯片的短边方向为横轴(投射横长画面时，在屏幕SC上对应纵向)，LD光源Md的多芯片的长边方向为纵轴(同样，在屏幕上对应横向)，照度越高，分布越白。如图24的LD光源Md所示，在分割区域R1的右侧两个激光光源201、分割区域R4的左侧一个激光光源201点亮时，图25所示的光量分布中与点亮的激光光源201对应位置上的照度变高。
图26显示光隧道LT的开口面上的光量分布，其水平方向与光隧道LT的短边SE对应，垂直方向与光隧道LT的长边LE对应，与图25所示的LD光源Md的发光面的光量分布相同。图27所示的屏幕SC上的光量分布中照度最低的区域是屏幕SC未受到投影的区域。为了均化入射到光隧道LT的蓝色激励光，投影到屏幕SC上的光量分布不能区分激光光源201的发光位置。但是，光量分布的梯度与激光光源201的发光位置相对应，在分割区域R1中使右侧的两个激光光源201点亮时，屏幕SC上，左下出现具有峰值的光量分布。
图28是第一实施方式涉及的投影仪的一例功能结构框图。本实施方式涉及的投影仪101所具有的光源装置102具备以下部件，LD光源Md，是发射激励光的激励光源；荧光体转轮206，其设置在激励光的光路上，作为波长转换部件，受到激励光激发而产生规定波长带域的荧光；色轮208，其设置在激励光的光路上，从激励光和荧光体转轮206产生的荧光中取出蓝色区域B、黄色区域Y、红色区域R、绿色区域G的四个区域；光源部控制部130，进行LD光源Md的发光控制以及荧光体转轮206的相位控制，并进行LD光源Md的发光控制及荧光体转轮206的相位控制；第二光学系统205，会聚从荧光体转轮206产生的荧光。荧光体转轮206安装在作为电动马达等驱动装置的电机部12d(图8所示的驱动马达801)的旋转轴12c上。电机部12d受电机驱动部17驱动控制。色轮208安装在作为电动马达等驱动装置的电机部13d的旋转轴13c上。电机部13d也受到电机驱动部17驱动控制。
电机部12d具有生成表示旋转轴12c的旋转速度的旋转检测信号MIDX1，输出到电机驱动部17的功能。本功能既可以设置在电机部12d的内部，也可以设置在电机部12d外部。以外置方式安装本功能时，众所周知的方式为例如，在电机部12d的旋转轴12c或与该旋转轴12x一起旋转的零件的一部分上施加光学标记，用光敏传感器等检测该标记。即，每当检测到该标记，光敏传感器就生成脉冲，输出旋转检测信号MIDX1。与上述相同，电机部13d也具有生成表示旋转轴13c的旋转速度的旋转检测信号MIDX2，输出到电机驱动部17的功能。
光源部控制部130具备，同步信号发生部15，用于输出一定周期的同步信号；LD驱动部16，用于控制LD光源Md的发光(点灯和熄灯)；电机驱动部17，用于控制荧光体转轮206的电机部12d和色轮208的电机部13d的相位；控制部14，用于控制这些部；存储器18，其中保存LD光源Md的发光时刻数据、发光期间、电机部12d及13d的旋转相位数据等各种数据。光源部控制部130的LD驱动部16、电机驱动部17以及控制部14通过存储器总线(MBI)20与存储器18连接。
光源部控制部130的硬件构成中具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(ReadOnly Memory)、RAM(Random Access Memory)等。光源部控制部130根据预存在ROM中的程序，用RAM作为工作存储器，控制LD光源Md、荧光体转轮206、色轮208的驱动。
同步信号发生部15具备输出一定周期T0的同步信号SYNC(SYN_O)的功能。根据该同步信号SYN_O的输出时刻，进行电机驱动部17的电机部12d及13d的相位控制和LD驱动部16的LD光源Md的发光控制。例如，经由HDMI(注册商标)电缆从外部向同步信号发生部15输入周期信号SYN_I时，同步信号发生部15将与该周期信号SYN_I的周期及相位相同的信号作为同步信号SYN_O输出。关于该同步信号SYN_O的输出步骤，作为另一个不同的例子，也可以在同步信号发生部15的内部生成任意周期和相位的信号，作为同步信号SYN_O输出。同步信号SYN_O被输出到LD驱动部16、电机驱动部17。
当经由外部接口从外部输入的启动信号ST被肯定(assert)时，控制部14具有向电机驱动部17输出电机启动信号MST的功能。控制部14进一步从电机驱动部17确认表示电机部12d及电机部13d均为正常旋转状态的信号MGD后，确认LD发光开始信号LDEN，向LD驱动部16输出。
电机驱动部17具有当来自控制部14的电机启动信号MST受到肯定后，输出马达驱动信号MTD，开始电机部12d及13d驱动的功能。电机驱动部17还具有检测来自荧光体转轮206的电机部12d的旋转检测信号(相位信号)MIDX1的周期的功能。同样，电机驱动部17具有检测来自色轮208的电机部13d的旋转检测信号MIDX2的周期的功能。更详细地说，基于电动机启动信号MST的肯定，荧光体转轮206的电机部12d开始输出旋转检测信号MIDX1后，电机驱动部17监视该旋转检测信号MIDX1是否达到了规定的周期。同样，在色轮208的电机部13d开始输出旋转检测信号MIDX2后，电机驱动部17监视该旋转检测信号MIDX2是否达到了规定的周期。在检测到旋转检测信号MIDX1达到了规定周期后，电机驱动部17肯定用于通知荧光体转轮206的电机部12d达到了正常旋转状态的信号MGD1，并输出到控制部14。在检测到旋转检测信号MIDX2达到了规定周期后，电机驱动部17肯定用于通知色轮208的电机部13d达到正常旋转状态的信号MGD2，并输出到控制部14。
电机驱动部17具有控制电机部12d和电机部13d各自的相位的功能。为了进行该控制，电机驱动部17内部具有寄存器R3，读取保存在存储器18中的荧光体转轮206的电机部12d的旋转相位数据T3，保存在寄存器R3中。然后，电机驱动部17在确认电机部12d变为正常旋转状态的基础上，检测相对于同步信号SYN_O(周期T0)的旋转检测信号MIDX1的相位，将其相位差与寄存器R3中的内容进行比较。电机驱动部17控制电机驱动信号MTD，以使该相位差与寄存器R3中保存的旋转相位数据T3一致。具体而言，本实施方式的电机部12d采用三相无刷DC电机，电机驱动部17生成三相电流信号，作为电机驱动信号MTD1。该三相的电流信号可以通过控制相对与同步信号SYN_O的相位来实现。
同样，电机驱动部17在内部具有寄存器R4，读取保存在存储器18中的色轮208的电机部13d的旋转相位数据T4，并保存在寄存器R4中。然后，在确认色轮208的电机部13d变为正常旋转状态之后，检测相对于同步信号SYN_O(周期T0)的旋转检测信号MIDX2的相位，将其相位差与寄存器R4的内容进行比较。电机驱动部17控制电机驱动信号MTD，以使该相位差与寄存器R4中保存的旋转相位数据T4一致。具体而言，本实施方式的电机部13d采用三相无刷DC电机，电机驱动部17生成三相电流信号作为电机驱动信号MTD2。该三相电流信号可以通过控制对同步信号SYN_O的相位来实现。
LD发光开始信号LDEN被肯定后，LD驱动部16在相对于同步信号SYN_O的规定发光开始时刻(开始期间T1)，输出用于以规定发光期间(发光期间T2)和规定发光量，驱动(发光)具有LD光源Md的激光光源201的LD驱动信号LDD。开始期间T1是从输出LD驱动信号LDD到LD发光为止的相位，用于校正。发光期间T2是荧光体转轮206或色轮208旋转一周的时间，例如，以120Hz旋转时，发光期间T2为1/120秒即约8.3ms。荧光体转轮206和色轮208以相同速度旋转。激光光源201的发光量为规定发光量，在本实施方式中，在开始期间T1以及发光期间T2中，将四个分割区域R1～R4的输入电流量D10、D11、D12、D13作为LD驱动信号LDD输出。
作为一例LD驱动部16的具体构成及动作，可以通过以下方式实现。首先，在本实施方式中，LD驱动部16在内部具有读取存储器18中保存的发光开始时刻T1和发光期间T2、输入电流量D10、D11、D12、D13保存起来的六个寄存器R1、R2、DR10、DR11、DR12、DR13和两个计时器TM1、TM2。设计时器TM1、TM2的计时数值分别为t10、t20。LD驱动部16在获得控制部14确认LD发光开始信号LDEN后，相对于同步信号SYN_O以规定时刻启动计时器TM1。当计时器TM1的时间计数值t10与寄存器R1的发光开始定时T1一致后，开始输出LD驱动信号LDD，同时启动计时器TM2，以输入电流量D10、D11、D12、D13输出LD驱动信号LDD，点亮LD光源Md。在计时器TM2的时间计数值t20与寄存器R2的发光期间T2一致的时刻和下一周期的同步信号SYN_O输出的时刻之中的较早一方的时刻，停止LD驱动信号LDD的输出，熄灭LD光源Md。
存储器18将上述荧光体转轮206的电机部12d的旋转相位数据T3、上述色轮208的电机部13d的旋转相位数据T4、LD光源Md的发光开始T1及发光期间T2、发光期间T2的发光时刻的输入电流量D10、D11、D12、D13作为信息保存。这些信息例如在光源装置10的电源ON时，经过存储器总线(MBI)20从存储器18读出，写入(保存)到电机驱动部17的寄存器R3及寄存器R4、LD驱动部16的寄存器R1、R2、DR10、DR11、DR12、DR13。由此，能够实现反映存储器18的内容的光源装置10的动作。存储器18可以用RAM，还可以使用HDD、USB等外部存储装置等。
可以从外部改写保存在存储器18中的旋转相位数据T3、旋转相位数据T4、发光开始时刻T1、发光期间T2、输入电流量D10、D11、D12、D13。具体而言，控制部14从外部被输入控制信号CNT，该控制信号CNT包含与外部的接口信号。根据该接口信号，控制部14改写存储器18的荧光体转轮206的旋转相位数据T3、色轮208的旋转相位数据T4、LD光源Md的发光控制用的发光开始时刻T1、或者发光期间T2。如此，由于可以改写存储器18的内容，例如在将具备光源装置102的照明装置用于图像显示装置或投影显示装置时，就可以实行如下操作。也就是说，根据输入到这些图像显示装置和投影显示装置的影像信号的种类和帧频，投影的输出影像信号的帧频有时会发生变化。而通过与该帧频率的变化等对应地改写存储器18的数据，可以使荧光光(照明光)与帧频率对应地射出，同时能够抑制灰度不均等，射出发光状态良好的荧光光。
图29是第一实施方式涉及的投影仪具有的光源装置的一例动作流程图。图30是在第一实施方式涉及的投影仪中驱动LD光源的信号控制时序图。在图30所示的时序图中，横轴表示时间，纵轴是为LD光源Md发光触机的同步信号SYN_I、荧光体转轮206的旋转检测信号MIDX1、色轮208的旋转检测信号MIDX2、以及LD驱动信号LDD的信号值。该信号值在将信号设为OFF时为“0”，设为ON时为“1”。
首先，当从外部经由外部接口输入的启动信号ST受到肯定后，控制部14对同步信号发生部15输入同步信号SYN_I，同步信号发生部15输出周期T0的同步信号SYN_O(步骤S2901)。进而，由于启动信号ST受到肯定，对电机驱动部17输出荧光体转轮206的电机启动信号MST1和色轮208的电机启动信号MST2(步骤S2902)。
当电机启动信号MST1、MST2均受到肯定后，对电机部12d及13d输出由三相电流信号Iu1、Iv1、Iw1构成的荧光体转轮206的电机驱动信号MTD1和由三相电流信号Iu2、Iv2、Iw2构成的色轮208的电机驱动信号MTD2，开始电机部12d及13d的驱动(步骤S2903)。通过这些电动机驱动信号MTD1及MTD2驱动旋转，对电机驱动部17输出荧光体转轮206的旋转检测信号MIDX1和色轮208的旋转检测信号MIDX2(步骤S2904)。
电机驱动部17取得相对于同步信号SYN_O的荧光体转轮206的旋转检测信号MIDX1的相位数据和色轮208的旋转检测信号MIDX2的相位数据。然后，电机驱动部17判断荧光体转轮206的寄存器R3中的旋转相位数据T3与旋转检测信号MIDX1是否一致(步骤S2905)。同样，电机驱动部17判断色轮208的寄存器R4中的旋转相位数据T4与旋转检测信号MIDX2是否一致(步骤S2905)。
在荧光体转轮206的寄存器R3中的旋转相位数据T3与旋转检测信号MIDX1不一致的情况下，例如，在开始电机部12d的驱动时，电机部12d的旋转在开始途中那样的旋转检测信号MIDX1与寄存器R3中的旋转相位数据T4不一致的情况下，电机驱动部17控制电机驱动信号MTD1的Iu1、Iv1、Iw1，反复判断旋转相位数据T3与旋转检测信号MIDX1是否一致(步骤S2905)。色轮208也进行同样的处理。
在荧光体转轮206中旋转相位数据T3与旋转检测信号MIDX1一致，进而在彩色轮208中旋转相位数据T4与旋转检测信号MIDX2也一致的情况下，荧光体转轮206和彩色轮208均设电机部12d、13d为正常旋转状态，肯定旋转正常的信号MGD并输出到控制部14(步骤S2906)。即，在至少一方未达到正常旋转状态时，不对控制部14输出旋转正常的信号MGD。当旋转正常的信号MGD受到肯定后，控制部14肯定LD发光开始信号LDEN并输出到LD驱动部16(步骤S2907)。
在LD发光开始信号LDEN受到肯定后，LD驱动部16相对于同步信号SYN_O，在寄存器R1的发光开始时刻T1，仅在寄存器R2的发光期间T2，输出LD驱动信号LDD，使LD光源Md发光。
相对于同步信号SYN_O，在发光开始时刻T1使LD光源Md发光后，LD光源Md延迟发光开始时刻T1的期间发光。允许在LD光源Md的第一次发光时产生的略发光开始时刻T1的延迟产生，第二次以后的发光时刻，通过使LD光源Md以与同步信号SYN_O相同的时刻提前大约发光开始时刻T1发光，以使同步信号SYN_O和LD光源Md的发光时刻同步。除了该同步方法，例如也可以设置向LD光源Md的输入电流检测部，使用反馈控制，使同步信号SYN_O在检测出电流的定时到来。
LD光源Md在与发光期间T2一致的时刻和下一周期的同步信号SYN_O输出的时刻之中较早的时刻，停止LD驱动信号LDD的输出，熄灭LD光源Md。即，让LD光源Md仅在满足MIN(T2、T0-T1)的期间点亮。MIN(A，B)是比较A和B，返回相同或较小的值。
通过以上动作，如图30的时序图所示，相对于同步信号SYN_O，在荧光体转轮206的第一周期中，旋转相位数据T3的期间之后，来自电机部12d的旋转检测信号MIDX1从“0”过渡到“1”。第二周期以后，比上一周期早旋转相位数据T3的期间使来自电机部12d的旋转检测信号MIDX1从“0”过渡到“1”，从而同步信号SYN_O与荧光体转轮206同步。色轮208中也进行与上述相同的处理。
综上所述，在同步信号SYN_O的第二周期以后，可以使LD的发光、荧光体转轮206的旋转开始、色轮208的旋转开始的时刻大致同时。
图31是第一实施方式涉及的投影仪中的LD光源具有的激光光源各分割区域的输入电流量一个周期的时序图。在本实施方式中，使LD输出(输入电流量D10、D11、D12、D13)变化，用以使LD光源Md的激励光入射色轮208的黄色区域Y、红色区域R、蓝色区域B以及绿色区域G的各个区域的黄色期间、红色期间、蓝色期间、绿色期间中，LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出相同。通过提高可视灵敏度较高的红色期间、绿色期间以及黄色期间的输入电流量D10、D11、D12、D13，降低可视灵敏度较低的蓝色期间的输入电流量D10、D11、D12、D13，可以在不改变耗电量的情况下提高单色灰度比。
荧光体转轮206被分为涂布有荧光体的荧光体区域206a和反射激励光的激励光反射区域206b，因而荧光体区域206a激发的荧光光和激励光反射区域206b射出的蓝色光合成后投影到屏幕SC上。也就是说，为了得到颜色分布均匀的光量分布，需要使从荧光光得到的光量分布与从蓝色光得到的光量分布近似。
图32是第一实施方式涉及的投影仪投影到屏幕上的荧光光的一例光量分布图。图33是第一实施方式涉及的投影仪投影到屏幕上的激励光的一例光量分布图。如图32所示，本实施方式涉及的投影仪101投影到屏幕SC上的荧光光的光量分布在中间下方部分具有峰值，随着接近周围部分，灰度(光量)减少。与此相对，如图33所示，本实施方式涉及的投影仪101投影到屏幕SC上的激励光(蓝色激励光)的光量分布在中间下方部分和其左右具有峰值，荧光光的光量分布及其形状不同。因此，当合成图32所示的荧光光的光量分布和图33所示的蓝色激励光的光量分布合成后，屏幕SC上的屏幕投影图像在其左右方向以及中间下方部分产生色斑。
因此，在本实施方式的投影仪101中，作为消除该色差的方法(换言之，是让荧光光光量分布和激励光光量分布近似的方法)，如图12所示，将LD光源Md具有的多个激光光源201分割为多个分割区域R，通过光源部控制部130，控制每个分割区域R的输入电流量D10、D11、D12、D13(LD输出)，从而调整荧光光及激励光的光量分布。消除色斑的其他方法，有加长作为光均化元件的光隧道LT以均化光量分布的方法、调整光学系统的位置使荧光光及激励光的光量分布近似的方法。但是，加长光隧道LT的方法由于照明光学系统104的大型化，因此存在投影仪101大型化的问题。而进行光学系统的位置调整时，无法应对产品出货后因机差而发生色斑。因此，例如，想要重叠利用时，由于机差而存在色斑或灰度差的情况下，可以通过改写从外部读取输入电流量D10、D11、D12、D13保存起来的6个寄存器R1、R2、DR10、DR11、DR12、DR13来进行调整。使分割区域R1～R4之间的LD输出发生变化的方法更加简易，而且除了通过光学设计进行光量分布调整外，通过LD输出的控制也能够调整光量分布，因此能够更细致地控制光量分布，具有能够均化色斑的效果。
图34是第一实施方式涉及的投影仪投影到屏幕上的屏幕投影图像的一例光量分布图。图35是第一实施方式涉及的投影仪的LD光源具有的各分割区域的激光光源的输入电流量的一个周期的时序图。在本实施方式中，光源部控制部130如图35所示，降低蓝色期间的分割区域R1、R4的输入电流量。因此，荧光光的光量分布不变。图34所示的屏幕投影图像的光量分布在中间部分具有峰值，随着接近周围部分灰度逐渐减少。即，图34所示的屏幕投影图像的光量分布可以获得具有与图32所示的荧光光的光量分布相同特征的形状，通过改变LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出，可以进一步减少屏幕SC上的色斑。另外，也可以在照射荧光光的时刻改变LD光源Md的分割区域R1～R4间的LD输出。例如，在与LD光源Md的分割区域R1连接的布线断线，造成区域L1的LD无法发光的情况下，即使在荧光光的发光期间T2，光源部控制部130也可以通过提升分割区域R2的LD输出，使其高于分割区域R3、R4的LD输出，均化荧光光的光量分布。
在本实施方式中，虽然省略了说明，但如图22所示，在荧光光的屏幕SC上的光量分布具有中间照度变高、水平方向的周围部分变低的光量分布的情况下，在蓝色激励光照射到荧光体转轮206的波长变换区域的时刻，即荧光光从荧光体转轮206射出的时刻，可以通过提高LD输出(例如，分割区域R1、R4的LD输出)，将屏幕SC的水平方向的周围部分的灰度不均改善为如图21所示的光量分布。
图36是一例用多投影使同一机种的投影仪的屏幕投影图像重叠的示意图。在用多投影重叠同一机种的投影仪101的屏幕投影图像时，由于投影仪101的机差，重叠起来的屏幕投影图像整体上会产生灰度不均以及色斑。图36所示的屏幕投影图像是用相同的两台投影仪101在屏幕SC上投影屏幕投影图像的示例，左侧的屏幕投影图像投影得暗，屏幕投影图像整体上没有色斑，但产生了灰度不均。产生灰度不均的原因例如有LD光源Md的个体差异和投射透镜随时间的劣化。解决重叠使用所造成的灰度不均，可以把能够明亮投影的投影仪101的亮度配合较暗一方的亮度来进行调整。这是因为，将较暗的投影仪101配合较亮的投影仪调整，可能会导致功耗增加，并且机内温度可能会超过额定温度而导致寿命缩短。要使较亮的投影仪101变暗，可以按比例减小整体上的LD输出。也就是说，例如，以相同的比率分别降低投影仪101中分割区域R1～R4的输入电流量时序图中的黄色期间、红色期间、蓝色期间、绿色期间的LD输出。
图37是另一例用多投影使同一机种的投影仪的屏幕投影图像重叠的示意图。如图37所示，在左侧的投影仪101投影到屏幕SC上的屏幕投影图像的左上角存在变暗那样的色斑时，如图35所示的时序图，例如，在分割区域R1与屏幕投影图像左侧的光量分布对应的情况下，通过降低分割区域R1的蓝色期间的LD输出，使其比其他的分割区域R2～R4的LD输出低，可以改善色斑。
如上所述，第一实施方式涉及的投影仪101，可以不通过光学设计来调整光量分布，而是通过分割区域R的LD输出的控制来调整光量分布，因此，能够降低灰度不均和色斑，而不会造成投影装置大型化。
<第二实施方式>
本实施方式是荧光体转轮具备激励光反射区域(反射镜)和两种以上的荧光体区域(波长变换区域)时的LD控制的示例。下文中省略说明与第一实施方式相同的构成。
图38是第二实施方式涉及的投影仪所具有的荧光体转轮的一例构成示意图。图39是第二实施方式涉及的投影仪中的LD光源各分割区域的输入电流量的一个周期的时序图。在本实施方式中，如图38所示，荧光体转轮206具备激励光反射区域206b和多个荧光体区域206a(第一荧光体区域206a1、第二荧光体区域206a2)。即，在本实施方式中，荧光体转轮206具备两种以上的荧光体层(第一荧光体区域206a1、第二荧光体区域206a2)。在多个荧光体区域206a的荧光光的发散角彼此不同的情况下，由于每个荧光体区域206a荧光的投影图像(屏幕投影图像)的光量分布不同，因此也可以改变每个荧光体区域206a的入射的LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出。
例如，第一荧光体区域206a1射出黄色荧光光，第二荧光体区域206a2射出绿色荧光光。在这种情况下，从第一荧光体区域206a1射出的黄色的荧光光通过色轮208的黄色区域Y和红色区域R，因此通过改变与黄色区域Y对应的黄色期间的LD输出，改变(生成)第一荧光体区域206a1的屏幕投影图像的光量分布。从第二荧光体区域206a2射出的绿色荧光光也同样地通过色轮208的红色区域R，因此通过改变与红色区域R对应的红色期间的LD输出，改变(生成)第二荧光体区域206a2的屏幕投影图像。激励光反射区域206b反射的蓝色激励光通过扩散区域后，在屏幕投影图像上形成蓝色激励光的光量分布。
根据上述，在合成(变更)第一荧光体区域206a1、第二荧光体区域206a2、以及激励光反射区域206b的屏幕投影图像的光量分布时，变更分割区域R1～R4间的LD输出，以使该屏幕投影图像不产生色斑。从一个荧光体区域206a射出的荧光光通过色轮208的多个区域时，例如，第一荧光体区域206a1射出的荧光光通过色轮208的黄色区域Y和红色区域R时，优选以相同倍率更改分割区域R1～R4之间的LD输出。其理由是，通过色轮208的黄色区域Y的屏幕投影图像的光量分布和通过红色区域R的屏幕投影图像的光量分布的形状，由于从相同荧光体区域206a射出的荧光光的光量分布，大致近似，如果不以相同倍率改变LD输出，就会产生照度差而产生色斑。
图40及图41是第二实施方式涉及的投影仪投影的屏幕投影图像的中央部中间部分在水平方向的一例光量分布图。在此说明一例调整(变更)LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出的方法，用以例如使本实施方式的投影仪101投影的屏幕投影图像的中间部分在水平方向上的黄色荧光光、绿色荧光光、以及蓝色激励光的各光量分布成为目标光量分布(以下称为目标分布)。例如，通过减少从第一荧光体区域206a1射出的荧光光的分割区域R1的LD输出50％，使屏幕投影图像的光量分布近似于目标分布时，减少黄色期间和红色期间的分割区域R1的LD输出50％。同样，通过减少从第二荧光体区域206a2射出的荧光光的分割区域R4的LD输出60％，使屏幕投影图像的光量分布近似于目标分布的情况下，仅绿色期间使分割区域R4的LD输出减少60％。
在此，为了例示，通过改变LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出，调整了黄色荧光光的光量分布及绿色荧光光的光量分布，目标分布也可以任意决定，例如，也可以如图41所示，设定与绿色荧光光的光量分布近似的目标分布，改变LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出，使荧光光的光量分布与蓝色激励光的光量分布近似。
输入LD光源Md的各分割区域R1～R4的输入电流值有极限，例如，有不能达到透镜或荧光体转轮206的荧光体区域206a燃烧温度的许可电流值。为此，优选在相对于LD光源Md的点亮时间的输入电流量的平均电流量在容许电流量以下的情况下改变LD光源Md的分割区域R1～R4之间的LD输出。还可以优选用消耗电力代替输入电流值，来改变分割区域R1～R4间的LD输出，不会加快透镜和荧光体转轮206的劣化。
这样，第二实施方式涉及的投影仪101能够获得与第一实施方式相同的作用效果。
<第三实施方式>
本实施方式是一个将光源装置的光隧道以外的光学系统配置为激励光照射在该光隧道的开口面的长边方向侧面上的例子。下文中省略说明与上述实施方式相同的构成。
图42及图43是第三实施方式涉及的投影仪具有的光源光学系统中除光隧道以外的光学系统与该光隧道的一例位置关系示意图。在本实施方式中，光源装置(光源光学系统)102所具有的光隧道LT以外的光学系统如图42所示，配置为蓝色激励光照射在光隧道LT的开口面的长边(LE＝5.7mm)的侧面上。这种情况下，光源装置102具有的光隧道LT以外的光学系统在垂直方向(与光隧道LT的长边方向LE对应的方向)具有Y轴，水平方向中与光隧道LT的纵深方向对应的方向具有X轴，水平方向中与光隧道LT的短边方向SE对应的方向具有Z轴。
另外，光源装置102的光隧道LT以外的光学系统也可以配置为如图43所示，蓝色激励光照射在光隧道LT的开口面的短边方向SE(＝3.4mm)的侧面上。光源装置102的光隧道LT以外的光学系统在垂直方向(与光隧道LT的长边方向LE对应的方向)具有Z轴，水平方向中与光隧道LT的纵深方向对应的方向具有X轴，水平方向中与光隧道LT的短边方向SE对应的方向具有Y轴。
但是，如果激励光入射在光隧道LT的长边方向LE，则与入射在短边方向SE相比，在光隧道LT内的反射次数增加，更具有均化效果。蓝色激励光相对于向聚光透镜207的入射光，在形成激光光源201的像的位置上，从短边SE侧看该像时，光线以0＜θ＜90[deg]的角度射出。即，在图42所示的光源装置102中，在Z轴方向以0＜θ＜90[deg]的角度射出光线。另外，在图43所示的光源装置102中，在Y轴方向以0＜θ＜90[deg]的角度射出光线。从聚光透镜207射出的光通过色轮208的扩散区域后，入射光隧道LT。由于聚光透镜207的出口面与光隧道LT的入射面平行，相对于光隧道LT的开口面的入射光的角度为聚光透镜207的射出角度的对角。入射光隧道LT的光线受到光隧道LT内的端面反射后在受到对面的端面反射，其间距离在图42所示的光源装置102中为短边方向SE/tanθ[mm]，在图43所示的光源装置102中为长边方向LE/tanθ[mm]，短边方向SE/tanθ＜长边方向LE/tanθ。因此，如图42所示，光线入射在光隧道LT的开口面的长边方向LE(Z轴方向)，与如图43所示，入射在光隧道LT的开口面的短边方向SE(Y轴方向)相比，光隧道LT内的反射次数增多，光均化效果提高。
另外，光隧道LT的光均化效果，在图42所示的光源装置102的情况下，在光隧道LT的短边方向SE上提高，因此，与光隧道LT的出口面共轭的屏幕的投影面上的光量分布在光隧道LT的短边方向SE，即作为屏幕SC短边的垂直方向上，能够降低色斑和灰度不均。如上所述，光隧道LT的短边方向SE的光均化效果可以通过光线相对于光隧道LT的长边方向LE倾斜地入射来提高，因此可以减少色斑和灰度不均。另外，在聚光透镜207等光学系统引导下，来自LD光源Md的光从该LD光源Md的第一像的短边方向看时在大致共轭位置上穿过光轴，配置为使第一像的长边与光隧道LT的长边方向LE对齐，使第一像的短边与光隧道LT的短边方向SE对齐。而且，通过改变在光隧道LT的长边方向LE分割了LD光源Md的设置区域的分割区域R1～R4之间的LD输出，调整荧光光的光量分布，可以降低灰度不均，通过调整蓝色激励光，可以减少色斑，因此可以提高光隧道LT的长边方向LE的光均化效果。据此，在本实施方式中，由于能够提高光隧道LT的短边方向SE和长边方向LE的光均化效果，因此能够减少投影到屏幕SC上的屏幕投影图像的灰度不均和色斑。
图44是第三实施方式涉及的投影仪中的光源光学系统以及照明光学系统的一例配置关系的示意图。当激励光入射到光隧道LT的短边方向SE时，照明光学系统104的DMD和光隧道LT的出口面的光量分布具有共轭关系，因此需要以光隧道LT为中心将光源装置102和散热器从水平方向旋转到垂直方向。因此，由于将光源装置102和散热器作为组件时的长边方向、将照明光学系统和投影光学系统作为组件时的长边方向不同，因此产生了投影仪101整体上大型化的问题。当激励光入射到光隧道LT的长边方向LE时，长边方向大致对齐，因此可以使投影仪101小型化。
虽然蓝色激励光入社光隧道LT的开口面的长边方向LE相比入射短边方向SE，光隧道LT内的反射次数变得更多而受到均化。荧光光在荧光体区域206a成为朗伯(lambertian)光入射到光隧道LT，因此光原本就被均化了，光隧道LT的均一化效果比蓝色激励光少。
图45～48是第三实施方式涉及的投影仪中DMD上的一例光量分布图。图45是蓝色激励光入射光隧道LT的长边方向LE时DMD上蓝色激励光的一例光量分布图。图46是LD光源Md旋转90度时蓝色激励光在DMD上的一例光量分布图。图47是荧光光入射光隧道LT的短边方向SE时DMD上的荧光光的一例光量分布图。图48是LD光源Md旋转90度时的荧光光的一例光量分布图。光隧道LT的出口面和DMD的像由于是共轭关系，因此，光隧道LT的长边方向LE对应DMD的长边方向、光隧道LT的短边方向SE对应DMD的短边方向。图45～48所示的光量分布中，数值越大灰度越高，数值越小灰度越低。图46所示的蓝色激励光的光量分布由于光线入射光隧道LT的入射方向的不同，因此，DMD上的光量分布有很大不同。与此相对，图48所示的荧光光的光量分布与蓝色激励光在DMD上的光量分布相比，光量分布变化不大。其理由是，与蓝色激励光在通过光隧道LT跟前的扩散板之前持续受到聚光透镜群聚光不同，荧光光在荧光体转轮206的波长变换区域(荧光体区域206a)射出朗伯(Lambertian)光，所以具有各种入射角度的光线入射光隧道LT，为此光隧道LT的均化作用小。加之，蓝色激励光经过聚光后把光线入射到光隧道LT的长边方向LE更能够增加反射次数，因此光均匀性大幅提高。由此可见，LD光源Md的光隧道LT的入射面对光均化有很大贡献。
这样，第三实施方式涉及的投影仪101通过向光隧道LT的长边方向LE入射激励光，与向短边方向SE入射相比，能够增加光隧道LT内的反射次数，提高光隧道LT的均化效果，因此能够进一步减少屏幕SC上的屏幕投影图像的灰度不均和色斑。
符号说明
101投影仪，102光源装置，104照明光学系统，105图像形成元件，106投射光学系统，201激光光源，202准直透镜，203第一光学系统，204分色镜，205第二光学系统，206荧光体转轮，206a荧光体区域，206b激励光反射区域，207聚光透镜208色轮，LT光隧道，SC屏幕，R1～R4分割区域，MdLD光源。

Claims (15)

1.一种光源装置，其中具备
光源部，包括设有多个光源的设置区域，该设置区域被分割为包括一个以上所述光源的分割区域，并且所述设置区域中的所述分割区域的分割方向对齐；以及
光学系统，其形成所述光源部的第一像，
通过所述光学系统，从所述光源射出的光束在形成有所述第一像的像面上穿过所述光学系统的光轴附近，
使得各个所述分割区域包含的所述光源的光输出发生变化。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，所述设置区域是具有短边和长边的矩形区域，所述分割方向与所述长边平行。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，使得各个所述分割区域包括的至少一个所述光源的光输出发生变化。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的光源装置，其中，所述光学系统在所述光源和所述第一像之间的所述光束的光路上形成所述光源部的第二像，从所述光源部射出的光束在形成有所述第二像的像面附近穿过所述光轴附近。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的光源装置，其中，在形成有所述第一像的像面附近，具备光均化元件，该光均化元件具有供从所述光学系统射出的光束入射的开口。
6.根据权利要求5所述的光源装置，其中，所述开口在与入射光束行进方向相垂直的截面为矩形。
7.根据权利要求6所述的光源装置，其中，所述开口的长边方向与所述第一像上所述分割区域的像的排列方向一致。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其中，从所述光学系统射出的光束在所述第一像的像面上，沿所述分割区域的像的排列方向穿过所述光轴附近。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的光源装置，其中，进一步具备扩散元件，该扩散元件被设置为与形成所述第一像的像面位置错开，用来使从上述光学系统射出的光束扩散。
10.根据权利要求4的光源装置，其中，进一步具备波长变换部，用来射出对从所述光源射出的光的波长进行了变换的波长变换光，该波长变换部被设置在形成有所述第二像的像面附近，所述光学系统在形成所述第一像的像面附近形成与所述波长变换部所形成的所述光源的像共轭的波长变换光的像。
11.根据权利要求10所述的光源装置，其中，改变各个所述分割区域所包括的所述光源的光输出，用以使所述波长转换光在照射位置上的光量分布均匀。
12.根据权利要求10或11所述的光源装置，其中，改变各个所述分割区域的光输出，用以使照射位置上从所述光源部射出的光的光量分布与所述波长转换光的光量分布一致。
13.根据权利要求6至8中任意一项所述的光源装置，其中，在形成有所述第一像的像面上，各个所述光源的像呈椭圆形，所述椭圆形的长度方向与所述光均化元件的开口的长边方向一致。
14.根据权利要求6至8中任意一项所述的光源装置，其中，在形成有各个所述光源的所述第一像的像面上，各个所述光源的像呈椭圆形，所述椭圆形的短边方向与所述光均化元件的长边方向一致。
15.一种投影装置，其中具备
权利要求5至8中任意一项所述的光源装置；
照明光学系统，其形成从所述光均化元件射出光的射出部的像；
图像形成元件，被设置在形成有所述射出部的像的位置上；以及
投射光学系统，将所述图像形成元件上形成的图像投射到屏幕上成像。
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