JP2007265626A - 照明装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】少ない光源で良質な照明光を得ることができる安価で小型の照明装置、並びに、
これを用いたプロジェクタを提供すること。
【解決手段】照明光学系４０において、ロッドインテグレータ４１がロッド射出口４３側
に向かって広がるテーパ状である。この結果、ロッドインテグレータ４１の光軸ＯＡに比
較的近い位置に配置された複数の仮想的な光源像により、ロッドインテグレータ４１のロ
ッド射出口４３に向けて重畳した照明を行うことができる。つまり、液晶パネル７１を比
較的小さな視野角で照明することができ、液晶パネル７１によって形成される画像の品質
を高めることができる。さらに、上述の光源像は、ロッドインテグレータ４１の光軸ＯＡ
に比較的近い位置に配置されることになるので、光軸ＯＡのまわりの照明の対称性を確保
し易く、照明の質が損なわれることを避けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ライトバルブその他の光変調装置を照明するための照明装置、及びこれ
を組み込んだプロジェクタに関する。

プロジェクタに組み込まれる従来の照明装置として、ＬＥＤアレイから前方に射出され
る光源光を導光路ブロックの一端に入射させ、他端側から射出される照明光を蛍光フィル
ムに通すことによって白色光を形成し、このような白色光によって液晶表示素子を照明す
るものが存在する（特許文献１参照）。
特開２０００−１１２０３１号公報の図８、９

しかし、上記のプロジェクタでは、ＲＧＢの三色の光源を組み合わせることなく白色光
を得ることができるが、少ない光源で良質な照明光を得ることは容易でなく、照度ムラや
色ムラ等が生じやすい。

なお、クロスプリズムで各色の光源を合成することも考えられるが、光源部分のサイズ
が増加し、コスト増加を避けることができない。

そこで、本発明は、少ない光源で良質な照明光を得ることができる安価で小型の照明装
置、並びに、これを用いたプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、（ａ）光軸を中心軸として配置さ
れるとともに、射出側に向かって広がるテーパ状のロッドインテグレータと、（ｂ）光軸
に対してオフセットした状態でロッドインテグレータの入射側に配置されるとともに、所
定波長の光源光を射出する少なくとも１つの光射出部と、（ｃ）光射出部の射出側に配置
され、光源光のうち少なくとも一部により光源光とは異なる所定波長の蛍光を発生する蛍
光体を有する波長変換部とを備える。

上記照明装置では、ロッドインテグレータが射出側に向かって広がるテーパ状であるの
で、ロッドインテグレータの光軸に比較的近い位置に配置された複数の仮想的な光源によ
って、ロッドインテグレータの射出口に向けて重畳した照明を行うことができる。よって
、照明の対象である液晶パネル等を比較的小さな視野角で照明することができ、液晶パネ
ル等によって形成される画像の品質を高めることができる。この際、本照明装置において
は、少なくとも１つの光射出部がロッドインテグレータの光軸に対してオフセットした状
態でロッドインテグレータの入射側に配置されているが、上述のように複数の仮想的な光
源はインテグレータの光軸に比較的近い位置に配置されることになるので、光軸のまわり
の照明の対称性を確保し易く、照明の質が損なわれることを避けることができる。なお、
光射出部を複数配置した場合、これらをロッドインテグレータの光軸に対してオフセット
した状態で配置せざるを得なくなるが、少ない光射出部でも上記のように照明の対称性を
高めることができる。

また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記照明装置において、光射出部が、発光
ダイオード及びレーザダイオードの少なくとも一方を発光源とする。この場合、小型で高
輝度の光源を提供することができ、小型の照明装置によって液晶パネル等の照明対象を効
率的に照明することができる。

本発明の別の態様では、光源光のうち波長変換部における蛍光の発生に用いられること
なくロッドインテグレータを通過する成分と、蛍光のうちロッドインテグレータを通過す
る成分との調整によって略白色を形成する。この場合、液晶パネル等の照明対象を色バラ
ンス良く照明することができる。

本発明のさらに別の態様では、ロッドインテグレータを通過する蛍光によって略白色を
形成する。この場合、蛍光のみで自然な略白色を形成することができる。なお、蛍光のみ
で略白色を形成する方法は、光源光をすべて蛍光に変換する場合に限らず、光源光を蛍光
に部分的に変換する場合を含む。

本発明のさらに別の態様では、光射出部から射出される光源光が青色光を含んでいる。
この場合、青色光とこれによって形成した照明光等によって液晶パネル等の照明対象を照
明することができる。

本発明のさらに別の態様では、波長変換部が、青色光を緑色光に変換する蛍光体と、青
色光を赤色光に変換する蛍光体とのうち少なくとも１つを有する。この場合、青色光から
緑色光や赤色光を得ることができる。

本発明のさらに別の態様では、光射出部から射出される光源光が、紫外光及び紫色光の
うち少なくとも１つを含んでいる。この場合、紫外光や紫色光これによって形成した照明
光等によって液晶パネル等の照明対象を照明することができる。

本発明のさらに別の態様では、波長変換部が、紫外光若しくは紫光を青色光に変換する
蛍光体と、紫外光若しくは紫光を緑色光に変換する蛍光体と、紫外光若しくは紫光を赤色
光に変換する蛍光体とのうち少なくとも１つを有する。この場合、紫外光や紫色光から青
色光や、緑色光、赤色光を得ることができる。

本発明のさらに別の態様では、少なくとも紫外光以下の短波長光を遮断するフィルタを
さらに備える。この場合、この場合、紫外光以下の高エネルギーの短波長光が液晶パネル
等の照明対象に入射することを防止できる。なお、フィルタは、紫外光以下の短波長光を
反射によって遮断するものとできる。この場合、蛍光体の励起に使用されなかった光源光
を戻り光として再利用することができるので、照明光への変換効率を高めることができる
。

本発明のさらに別の態様では、ロッドインテグレータから射出させる光束を所定方向の
偏光に設定する偏光分離素子をさらに備える。この場合、照明装置から偏光の照明光を射
出させることができる。

本発明のさらに別の態様では、偏光分離素子が反射と透過とによって偏光を分離する。
この場合、反射光を一部再利用できる可能性も生じる。このような偏光分離素子として、
具体的にはワイヤグリッド偏光素子を用いることができる。

本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上述のいずれかの照明装置と、（ｂ）照明装置か
らの照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、（ｃ）光変調装置光で形成された
像光を投射する投射光学系とを備える。

上記プロジェクタでは、上述の特徴を有する照明装置を用いているので、光源光を無駄
なく利用することができる小型で簡単な構造の照明装置によって、小型で安価なプロジェ
クタを提供することができる。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置であるプロジェクタを説明する側面図で
ある。

このプロジェクタ１０は、光源光を発生する光源装置２０と、光源装置２０から射出さ
れる光源光を均一化する照明光学系４０と、照明光学系４０を経た照明光によって照明さ
れる光変調部７０と、光変調部７０からの像光をスクリーン（不図示）に投射する投射レ
ンズ９０とを備える。ここで、光源装置２０及び照明光学系４０は、光変調部７０に設け
た液晶パネル７１を均一に照明するための照明装置を構成する。

以上のプロジェクタ１０において、光源装置２０は、第１光射出部３０Ａと第２光射出
部３０Ｂとを備え、両光射出部３０Ａ，３０Ｂは、照明光学系４０の入射側に設けた台座
部材４５上において、光軸ＯＡに対してともにオフセットした状態で固定されている。こ
こで、第１光射出部３０Ａは、光源光として青色光と緑色光とを射出し、第２光射出部３
０Ｂは、光源光として青色光と赤色光とを射出する。結果的に、両光射出部３０Ａ，３０
Ｂからは、青色光と緑色光と赤色光とを含む略白色の光源光が射出される。

図２に示すように、第１光射出部３０Ａは、青色光等の光源光を発生する発光装置３２
を、電源配線等を備える回路基板３４上に実装したものである。発光装置３２は、ＬＥＤ
（フォトダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）等の固体発光素子であるチップ３２ａ
を光源として内蔵する光源パッケージであり、このチップ３２ａは、樹脂、セラミック等
で形成された平坦な支持台３３上にマウントされている。チップ３２ａは、その上面に例
えば矩形の発光部３２ｂを有しており、回路基板３４からの電力供給を受けて、この発光
部３２ｂから光源光として青色光を射出する。チップ３２ａの上部及び側方は、封止層３
２ｃによって覆われている。この封止層３２ｃは、発光部３２ｂからの青色光によって蛍
光としての緑色光を発生する蛍光体層となっている。つまり、封止層３２ｃは、透明樹脂
等からなる基体中に、励起光である青色光によって励起されて蛍光である緑色光を発生す
る蛍光体を分散させた波長変換部である。このような封止層３２ｃに入射したチップ３２
ａからの青色光は、封止層３２ｃによって一定の割合で緑色光に変換されるが、残りは変
換されないで青色光のまま通過する。結果的に、第１光射出部３０Ａから所望の割合で青
色光と緑色光とを射出させることができる。

図３は、図２に示す第１光射出部３０Ａの変形例を示す。この場合、第１光射出部３０
Ａは、光源装置１３１と、光ファイバ１３５と、光変換部１３６とを備える。このうち光
源装置１３１は、図２に示す発光装置３２及び回路基板３４と同様のものを内蔵しており
、詳細な説明は省略するが、ＬＥＤ、ＬＤ等であるチップ３２ａを回路基板３４からの電
力によって動作させる。ただし、光源装置１３１に組み込まれる発光装置３２は、封止層
３２ｃにおいて、青色光によって緑色光を発生する蛍光体を分散させていない。つまり、
光源装置１３１から射出された光源光としての青色光は、そのまま光ファイバ１３５を経
て、照明光学系４０の台座部材４５の背後から表面４５ｆに案内され、この表面４５ｆに
固定された立体柱状の光変換部１３６に入射する。光変換部１３６は、光源装置１３１か
らの青色光によって蛍光としての緑色光を発生する蛍光体層となっている。つまり、光変
換部１３６は、透明樹脂等からなる基体中に、励起光である青色光によって励起されて蛍
光である緑色光を発生する蛍光体を分散させた波長変換部である。

以上は、光源装置２０のうち第１光射出部３０Ａの説明であったが、第２光射出部３０
Ｂも第１光射出部３０Ａと同様の構造を有する。ただし、発光装置３２の封止層３２ｃや
光変換部１３６には、青色光によって緑色光を発生する蛍光体ではなく、青色光によって
赤色光を発生する蛍光体が含まれている。結果的に、第２光射出部３０Ｂから所望の割合
で青色光と赤色光とを射出させることができる。

図４は、第１及び第２光射出部３０Ａ，３０Ｂから射出される照明光の波長分布を概念
的に説明する図である。第１光射出部３０Ａからは、本来の青色光ＬＢと蛍光変換後の緑
色光ＬＧとが射出され、第２光射出部３０Ｂからは、本来の青色光ＬＢと蛍光変換後の赤
色光ＬＲとが射出さる。つまり、グラフにおいて、青色光ＬＢは、第１光射出部３０Ａの
発光源からの光源光と、第２光射出部３０Ｂの発光源からの光源光とを加算したものとな
っており、緑色光ＬＧは、第１光射出部３０Ａ中の発光源から射出された青色光から得た
緑色の蛍光になっており、赤色光ＬＲは、第２光射出部３０Ｂ中の発光源から射出された
青色光から得た赤色の蛍光になっている。ここで、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光
ＬＲの相対的な光量比は、封止層３２ｃや光変換部１３６に含ませる蛍光体の種類や密度
等によって調整可能であり、両光射出部３０Ａ，３０Ｂから略白色光を射出させることが
できる。

なお、以上の説明は、両光射出部３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ組み込まれた光源としての
チップ３２ａがＬＥＤであるとしたが、チップ３２ａをＬＤとすることもできる。この場
合、チップ３２ａから射出される光束は波長の純度が高くなり、グラフにおいて例えば青
色光ＬＢ’として示すような特性を持つものとなる。ここで、両光射出部３０Ａ，３０Ｂ
に組み込まれた一対のチップ３２ａをともにＬＤとする必要はなく、一方のチップ３２ａ
をＬＤとし残りをＬＥＤとすることもできる。

図１に戻って、照明光学系４０は、四角柱状で中空のロッドインテグレータ４１と、ロ
ッドインテグレータ４１の入射側に固定される台座部材４５とを備える。ロッドインテグ
レータ４１は、光軸ＯＡのまわりに対称な筒状の外観を有するが、台座部材４５が固定さ
れる入射端４１ａから光変調部７０が固定される射出端４１ｂに向かって肉厚が徐々に薄
くなっている。つまり、ロッドインテグレータ４１の４つの内壁面４１ｃによって導光空
間ＬＳが形成されているが、この導光空間ＬＳの光軸ＯＡに垂直な断面は、光軸ＯＡを中
心とする矩形或いは正方形となっており、かつ、入射端４１ａから射出端４１ｂに向かっ
て断面積が徐々に大きくなっている。要するに、ロッドインテグレータ４１の導光空間Ｌ
Ｓは、截頭四角錐すなわち射出端４１ｂに向かって先広がりのテーパとなっている。ロッ
ドインテグレータ４１の４つの内壁面４１ｃは、例えばアルミニウム等の金属によってコ
ーティングされており反射面となっている。これにより、内壁面４１ｃは、ロッドインテ
グレータ４１の一端であるロッド入射口４２から入射した光束のうち光軸ＯＡに対して比
較的角度が大きなものを１回以上反射し、このような反射光を他端であるロッド射出口４
３から光変調部７０側に射出させる。この際、上述のように導光空間ＬＳがロッド入射口
４２からロッド射出口４３に向かって広がっているので、光軸ＯＡに対して比較的大きな
角度を成す光束が、光軸ＯＡに対して比較的小さな角度を成す光束に変換される。これに
より、ロッド入射口４２に光軸ＯＡに対して大きく広がる光束を入射させても、光軸ＯＡ
に沿った比較的広がりの少ない光束をロッド射出口４３から射出させることができる。

台座部材４５は、アルミニウムや窒化アルミニウム等の熱伝導率の高い材料で形成され
、光軸ＯＡ方向から見て矩形の板状部材となっている。台座部材４５は、ロッドインテグ
レータ４１のロッド入射口４２よりも一回り大きくなっており、ロッド入射口４２を塞い
だ状態でロッドインテグレータ４１の入射端４１ａにアライメントして固定される。結果
的に、台座部材４５の表面４５ｆ中央に固定された第１及び第２光射出部３０Ａ，３０Ｂ
も、ロッドインテグレータ４１やそのロッド入射口４２に対してアライメントされた状態
で固定される。なお、台座部材４５の表面４５ｆは、可視光に対して良好なミラーとする
ことができる。この場合、ロッドインテグレータ４１のロッド入射口４２に向かう戻り光
を前方に反射させることができ、照明光の効率的な利用が可能になる。

図５は、ロッドインテグレータ４１の役割を説明する図である。ロッドインテグレータ
４１は、内壁面４１ｃで折り返したように配置される複数の光源と見ることができる。つ
まり、ロッドインテグレータ４１で全く反射されないで直接射出される光源像は、第１光
射出部３０Ａそのもの（０次光源像）であり、ロッドインテグレータ４１で１回反射され
て射出される光源像は、第１光射出部３０Ａの１次光源像３０Ａ（１）であり、ロッドイ
ンテグレータ４１で２回反射されて射出される光源像は、第１光射出部３０Ａの２次光源
像３０Ａ（２）である。ここで、第１光射出部３０Ａからは０次光源像に対応する照明光
Ｌ０が射出され、ロッド射出口４３を通過する。また、１次光源像３０Ａ（１）からは照
明光Ｌ１１，Ｌ１２が射出され、ロッド射出口４３を通過する。さらに、２次光源像３０
Ａ（２）からは照明光Ｌ２１，Ｌ２２が射出され、ロッド射出口４３を通過する。以上は
、２次光源像までについてであったが、３次以上の光源像も同様である。

以上のような光源像３０Ａ，３０Ａ（１），３０Ａ（２），…の積算によってロッドイ
ンテグレータ４１のロッド射出口４３が照明されるが、この際、これらの光源像３０Ａ，
３０Ａ（１），３０Ａ（２），…は、複数の光源像の中でも光軸ＯＡに比較的近い位置に
配置される。つまり、ロッド射出口４３から射出される照明光を光軸ＯＡ及びその近傍に
沿ったものとできる。さらに、上記のような光源像３０Ａ，３０Ａ（１），３０Ａ（２）
は、光軸ＯＡを挟んで非対称に配置されるが、光源像３０Ａ，３０Ａ（１），３０Ａ（２
）があまり光軸ＯＡから離れていないので、ロッド射出口４３から射出される照明光の光
軸ＯＡのまわりの対称性は比較的良好になっている。つまり、ロッドインテグレータ４１
で均一化された第１光射出部３０Ａからの照明光は、光軸ＯＡのまわりにおける対称性が
良く光軸ＯＡに対して比較的平行に集まったものとなっているので、後述する光変調部７
０中の液晶パネル７１等の照明に適したものとなっている。

以上は第１光射出部３０Ａからの光束の均一化についての説明であったが、第２光射出
部３０Ｂからの光束も同様に均一化される。すなわち、ロッドインテグレータ４１で均一
化された第２光射出部３０Ｂからの照明光も、光軸ＯＡのまわりにおける対称性が良く光
軸ＯＡに対して比較的平行に集まったものとなっているので、後述する光変調部７０中の
液晶パネル７１等の照明に適したものとなっている。

光変調部７０は、照明光学系４０からの均一化された照明光を入射させる液晶パネル７
１と、液晶パネル７１を挟むように配置される１組の偏光フィルタ５０，７４とを備える
。ここで、液晶パネル７１と、これを挟む一対の偏光フィルタ５０，７４とは、照明光を
２次元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを構成する。このうち、液晶パネル７１
は、入射した照明光の偏光方向の空間的分布を変化させるための非発光で透過型の光変調
装置であり、液晶パネル７１に入射した照明光は、液晶パネル７１に電気的信号として入
力された駆動信号或いは画像信号に応じて、画素単位でその偏光状態が調整される。その
際、偏光フィルタ５０，７４によって、液晶パネル７１に入射する照明光の偏光方向が調
整されるとともに、液晶パネル７１から射出される光から所定の偏光方向の変調光が取り
出される。

以上の光変調部７０において、入射側の偏光フィルタ５０は、ワイヤグリッド偏光素子
となっている。このようなワイヤグリッド偏光素子は、微細なストライプ状の導体パター
ンによって、特定方向の偏光のみを透過させ、これに直交する方向の偏光を反射する偏光
分離素子である。これにより、液晶パネル７１に入射する照明光を特定方向の偏光のみに
揃えることができるだけでなく、照明光として利用されなかった直交方向の偏光が偏光フ
ィルタ５０に吸収されることを防止でき、偏光フィルタ５０の照明光に対する耐久性も高
くなっている。偏光フィルタ５０からの反射光に関しては、ロッドインテグレータ４１の
内壁面４１ｃや台座部材４５の表面４５ｆによってリサイクルの可能性が高められる。な
お、偏光フィルタ５０は、ワイヤグリッド偏光素子に限らず、他の種類の偏光分離素子（
例えば偏向ビームスプリッタや、これに位相差板を組み合わせたもの）に置き換えること
ができる。

以上説明した本実施形態のプロジェクタ１０では、照明光学系４０において、ロッドイ
ンテグレータ４１がロッド射出口４３側に向かって広がるテーパ状である。この結果、ロ
ッドインテグレータ４１の光軸ＯＡに比較的近い位置に配置された複数の仮想的な光源像
３０Ａ，３０Ａ（１），３０Ａ（２）により、ロッドインテグレータ４１のロッド射出口
４３に向けて重畳した照明を行うことができる。つまり、液晶パネル７１を比較的小さな
視野角で照明することができ、液晶パネル７１によって形成される画像の品質を高めるこ
とができる。この際、第１光射出部３０Ａが光軸ＯＡに対してオフセットした状態でロッ
ド入射口４２側に配置されているが、上述の光源像３０Ａ，３０Ａ（１），３０Ａ（２）
は、ロッドインテグレータ４１の光軸ＯＡに比較的近い位置に配置されることになるので
、光軸ＯＡのまわりの照明の対称性を確保し易く、照明の質が損なわれることを避けるこ
とができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態のプロジェクタについて説明する。第２実施形態のプロジェクタは
、第１実施形態のプロジェクタを照明光学系等の構造に関して変更したものであり、特に
説明しない部分については、第１実施形態と同様の構成となっているものとする。

図６は、本実施形態のプロジェクタを説明する側面図であり、図７は、図６に示すプロ
ジェクタの要部の端面図である。

本実施形態のプロジェクタ２１０の場合、光源装置２２０は、第１光射出部２３０Ａと
第２光射出部２３０Ｂと第３光射出部２３０Ｃとを備え、これら光射出部２３０Ａ，２３
０Ｂ，２３０Ｃは、照明光学系４０の入射側に設けた台座部材４５上に光軸ＯＡに対して
ともにオフセットした状態で固定されている。ここで、第１光射出部２３０Ａは、光源光
として青色光を射出し、第２光射出部２３０Ｂは、光源光として緑色光を射出し、第３光
射出部２３０Ｃは、光源光として赤色光を射出する。結果的に、全光射出部２３０Ａ，２
３０Ｂ、２３０Ｃからは、青色光と緑色光と赤色光とを含む略白色の光源光が射出される
。

なお、各光射出部２３０Ａ，２３０Ｂ、２３０Ｃは、図２若しくは図３に示す光射出部
３０Ａと同様の構造を有しているが、発光装置３２や光変換部１３６に設けた固体発光素
子であるチップ３２ａが紫外光を射出する。そして、各光射出部２３０Ａ，２３０Ｂ、２
３０Ｃにおいて、発光装置３２の封止層３２ｃや光変換部１３６には、青色光によって緑
色光や赤色光を発生する蛍光体ではなく、紫外光によって青色光、緑色光、及び赤色光を
発生する蛍光体がそれぞれ含まれている。

なお、光源装置２２０で紫外光が青色光、緑色光、及び赤色光に完全に変換されないで
、一部紫外光のままロッドインテグレータ４１に入射する可能性もある。この場合、液晶
パネル７１を劣化させ易い紫外光が液晶パネル７１に入射することを防止するため、照明
光学系４０において、偏光フィルタ５０の前段に紫外線カットフィルタ６０を配置してい
る。なお、この紫外線カットフィルタ６０は、紫外光以下の短波長光を反射によって遮断
するものとできる。この場合、蛍光体の励起に使用されなかった紫外光を戻り光として再
利用することができるので、紫外光から可視光への変換効率を高めることができる。

図８は、第１〜第３光射出部２３０Ａ〜２３０Ｃから射出される照明光の波長分布を概
念的に説明する図である。第１光射出部２３０Ａからは、本来の紫外光ＬＵと蛍光変換後
の青色光ＬＢとが射出され、第２光射出部２３０Ｂからは、本来の紫外光ＬＵと蛍光変換
後の緑色光ＬＧとが射出され、第３光射出部２３０Ｂからは、本来の紫外光ＬＵと蛍光変
換後の赤色光ＬＲとが射出さる。つまり、グラフにおいて、青色光ＬＢは、第１光射出部
２３０Ａの発光源から射出された紫外光から得た青色の蛍光になっており、緑色光ＬＧは
、第２光射出部２３０Ｂの発光源から射出された紫外光から得た緑色の蛍光になっており
、赤色光ＬＲは、第３光射出部２３０Ｃの発光源から射出された紫外光から得た赤色の蛍
光になっている。ここで、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲの光量比は、封止層
３２ｃや光変換部１３６に含ませる蛍光体の種類や密度等によって調整可能であり、各光
射出部２３０Ａ，２３０Ｂ，２３０Ｃからの射出光を合わせることにより、略白色光を射
出させることができる。

なお、以上の説明は、第１〜第３光射出部２３０Ａ〜２３０Ｃに組み込まれた光源とし
てのチップ３２ａがＬＥＤであるとしたが、チップ３２ａをＬＤとすることもできる。こ
の場合、チップ３２ａから射出される光束は波長の純度が高くなり、グラフにおいて例え
ば紫外光ＬＵ’として示すような特性を持つものとなる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態のプロジェクタについて説明する。第３実施形態のプロジェクタは
、第２実施形態のプロジェクタを一部変更したものであり、特に説明しない部分について
は、図６に示す第２実施形態と同様の構成となっているものとする。

本実施形態のプロジェクタ２１０の場合、第１光射出部２３０Ａは、光源光として青色
光を射出し、第２光射出部２３０Ｂは、光源光として緑色光を射出し、第３光射出部２３
０Ｃは、光源光として赤色光を射出する。ただし、各光射出部２３０Ａ，２３０Ｂ、２３
０Ｃにおいて、図２、３等に示す発光装置３２や光変換部１３６に設けたチップ３２ａが
紫色光を射出する。そして、各光射出部２３０Ａ，２３０Ｂ、２３０Ｃにおいて、発光装
置３２の封止層３２ｃや光変換部１３６には、紫色光ＬＰによって青色光ＬＢ、緑色光Ｌ
Ｇ、及び赤色光ＬＲを発生する蛍光体がそれぞれ含まれている。結果的に、全光射出部２
３０Ａ，２３０Ｂ、２３０Ｃからは、紫色光ＬＰ、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光
ＬＲを含む略白色の光源光が射出される。

図８は、本プロジェクタ２１０に設けた第１〜第３光射出部２３０Ａ〜２３０Ｃから射
出される照明光の波長分布を概念的に説明するグラフである。第１光射出部２３０Ａから
は、本来の紫色光ＬＰと蛍光変換後の青色光ＬＢとが射出され、第２光射出部２３０Ｂか
らは、本来の紫色光ＬＰと蛍光変換後の緑色光ＬＧとが射出され、第３光射出部２３０Ｂ
からは、本来の紫色光ＬＰと蛍光変換後の赤色光ＬＲとが射出さる。つまり、グラフにお
いて、青色光ＬＢは、第１光射出部２３０Ａの発光源から射出された紫色光から得た青色
の蛍光になっており、緑色光ＬＧは、第２光射出部２３０Ｂの発光源から射出された紫色
光から得た緑色の蛍光になっており、赤色光ＬＲは、第３光射出部２３０Ｃの発光源から
射出された紫色光から得た赤色の蛍光になっている。ここで、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、
及び赤色光ＬＲの光量比は、封止層３２ｃや光変換部１３６に含ませる蛍光体の種類や密
度等によって調整することができる。

なお、以上の説明は、第１〜第３光射出部２３０Ａ〜２３０Ｃに組み込まれた光源とし
てのチップ３２ａがＬＥＤであるとしたが、チップ３２ａをＬＤとすることもできる。こ
の場合、チップ３２ａから射出される光束は波長の純度が高くなり、グラフにおいて例え
ば紫色光ＬＰ’として示すような特性を持つものとなる。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能で
あり、例えば次のような変形も可能である。

すなわち、上記第１実施形態では、光源装置２０に２つの光射出部３０Ａ，３０Ｂを組
み込み、上記第２及び第３実施形態では、光源装置２２０に３つの光射出部２３０Ａ〜２
３０Ｃを組み込んでいるが、光射出部の個数や配置は適宜変更することができる。

また、光射出部３０Ａ，３０Ｂ，２３０Ａ，２３０ｂ，２３０Ｃは、全て光軸ＯＡから
外れて配置される必要はなく、一部を光軸ＯＡ上に配置することができる。

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図１等に示すプロジェクタ１０，２１０の構成は、いずれにも適用可能である。

第１実施形態のプロジェクタを概念的に説明する側面図である。 光源装置の断面構造を説明する拡大側面図である。 図２の光源装置の変形例を説明する図である。 照明光学系から射出される照明光の光量分布を示すグラフである。 照明光学系から射出される照明光の角度分布を示すグラフである。 第２実施形態のプロジェクタを説明する側面図である。 図６に示すプロジェクタの要部の端面図である。 第２実施形態における照明光の光量分布を示すグラフである。 第３実施形態における照明光の光量分布を示すグラフである。

符号の説明

１０…プロジェクタ、 ２０…光源装置、 ３０Ａ…第１光射出部、 ３０Ｂ…第２光
射出部、 ３２…発光装置、 ３２ａ…チップ、 ３２ｃ…封止層、 ３４…回路基板、
４０…照明光学系、 ４１…ロッドインテグレータ、 ４１ａ…入射端、 ４１ｂ…射
出端、 ４１ｃ…内壁面、 ４２…ロッド入射口、 ４３…ロッド射出口、 ４５…台座
部材、 ５０…偏光フィルタ、 ７４…偏光フィルタ、 ６０…紫外線カットフィルタ、
７０…光変調部、 ７１…液晶パネル、 ９０…投射レンズ、 ＬＢ…青色光、 ＬＧ
…緑色光、 ＬＲ…赤色光、 ＯＡ…光軸

Claims (13)

1. 光軸を中心軸として配置されるとともに、射出側に向かって広がるテーパ状のロッドイ
   ンテグレータと、
   前記光軸に対してオフセットした状態で前記ロッドインテグレータの入射側に配置され
   るとともに、所定波長の光源光を射出する少なくとも１つの光射出部と、
   前記光射出部の射出側に配置され、前記光源光のうち少なくとも一部により前記光源光
   とは異なる所定波長の蛍光を発生する蛍光体を有する波長変換部と、
   を備える照明装置。
2. 前記光射出部は、発光ダイオード及びレーザダイオードの少なくとも一方を発光源とす
   る請求項１記載の照明装置。
3. 前記光源光のうち前記波長変換部における蛍光の発生に用いられることなく前記ロッド
   インテグレータを通過する成分と、前記蛍光のうち前記ロッドインテグレータを通過する
   成分との調整によって略白色を形成する請求項１及び請求項２のいずれか一項記載の照明
   装置。
4. 前記ロッドインテグレータを通過する前記蛍光によって略白色を形成する請求項３記載
   の照明装置。
5. 前記光射出部から射出される光源光は、青色光を含んでいる請求項１から請求項４のい
   ずれか一項記載の照明装置。
6. 前記波長変換部は、青色光を緑色光に変換する蛍光体と、青色光を赤色光に変換する蛍
   光体とのうち少なくとも１つを有する請求項４記載の照明装置。
7. 前記光射出部から射出される光源光は、紫外光及び紫色光のうち少なくとも１つを含ん
   でいる請求項１から請求項４のいずれか一項記載の照明装置。
8. 前記波長変換部は、紫外光若しくは紫光を青色光に変換する蛍光体と、紫外光若しくは
   紫光を緑色光に変換する蛍光体と、紫外光若しくは紫光を赤色光に変換する蛍光体とのう
   ち少なくとも１つを有する請求項７記載の照明装置。
9. 少なくとも紫外光以下の短波長光を遮断するフィルタをさらに備える請求項１から請求
   項８のいずれか一項記載の照明装置。
10. 前記ロッドインテグレータから射出させる光束を所定方向の偏光に設定する偏光分離素
    子をさらに備える請求項１から請求項１０のいずれか一項記載の照明装置。
11. 前記偏光分離素子は、反射と透過とによって偏光を分離する請求項１０記載の照明装置
    。
12. 前記偏光分離素子は、ワイヤグリッド偏光素子である請求項１１記載の照明装置。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか一項記載の照明装置と、
    前記照明装置からの照明光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
    前記光変調装置光で形成された像光を投射する投射光学系と
    を備えるプロジェクタ。
    

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