JP2012027052A - 光源装置およびそれを用いた投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術として、光源の長寿命化と高輝度化を図るため、固体光源で励起、蛍光する光源を用いた投写型表示装置が開示されている。投写型表示装置の光源として、長寿命でエタンデユの小さい、高効率な光源装置を構成することが課題であった。
【解決手段】複数のレーザー１１と、レンズアレイ１２と、集光手段１３と、蛍光領域と透過領域をもつ蛍光面１７と反射膜面１５を備えた蛍光基板１４と、蛍光基板１４の近傍に配置したプリズムアレイ１９を備えた光源装置。その光源装置と、ライトバルブとして液晶パネルまたはＤＭＤを備えた投写型表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型のライトバルブ上に形成される画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置に関する。

液晶やミラー偏向型のデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）のライトバルブを用いた投写型表示装置の光源として、放電ランプが広く利用されている。放電ランプは寿命が短く信頼性が低い、という問題点を抱えている。この課題を解決するため、近年、光源として、半導体レーザーや発光ダイオードの固体光源を用いた投写型表示装置が開示されている。図９に従来の固体光源とＤＭＤを用いた投写型表示装置を示す。

発光ダイオード１からの紫外光は、カラーホィール２に入射する。カラーホィール２には紫外線を透過し可視光を反射する反射膜が形成され、反射膜の出射側には円盤を３つの領域に分割した領域に、それぞれ赤、緑、青の蛍光体層を形成している。カラーホィール２に入射した紫外線により、赤、緑、青の色光が発光される。発光した光はリレーレンズ３、反射ミラー４、プリズム５を透過および反射して、ＤＭＤ６に入射する。映像信号に応じて、ＤＭＤ６で変調された光は投写レンズ７により拡大投写される（特許文献１参照）。

特開２００４−３４１１０５号公報

一般に、投写型表示装置の光利用効率を高くする手法として、光源の発光面積と光源から出射する光束の立体角との積であるエタンデユを小さくすることが挙げられる。図９では、固体光源であるレーザー光を集光し、ガウス分布状のスポット光を蛍光面に照射、励起発光させているため、スポット光の面積が光源の発光面積となる。蛍光面で蛍光発光した光の配光特性は、指向性が一様なランバーシアン分布となる。エタンデユを小さくするには、スポット光を小さくするか、配光特性の指向性を高くして発光光束の立体角を小さくすればよい。照射するスポット光を小さくすることは、集光レンズのパワーを大きくすることで可能となるが、励起光のエネルギーに対する蛍光光のエネルギー比である蛍光変換効率は、単位面積当たりの光エネルギーである光密度が高くなると、蛍光体の吸収飽和によって低下する。このため、蛍光体の吸収飽和を生じる一定の光密度以上にスポット光の面積を小さくしても光利用効率は向上しない。したがって、光源の高輝度化、高効率化を図るには、光源の蛍光発光の立体角を小さくする、すなわち、光源の配光特性の指向性を高くすることが課題であった。ライトバルブとしては、液晶やミラー偏向型のＤＭＤを用いた投写型表示装置が広く実用化されている。このため、特に、それぞれのライトバルブの光学系に適した、発光光束の立体角を小さくできる光源装置およびその光源装置を用いた投写型表示装置を構成することが課題であった。

本発明の光源装置は、投写型表示装置に用いられる光源であって、複数のレーザーと、前記複数のレーザーからの光をそれぞれ集光するレンズアレイと、前記レンズアレイからの光を集光する集光手段と、前記集光手段により集光した光を受けて蛍光する蛍光基板を備え、前記蛍光基板は青成分の光を透過し、緑成分と赤成分の光を反射する反射膜面と、前記反射膜面を透過した光が入射して緑または赤成分の蛍光を発する蛍光体層を形成した蛍光領域と前記反射膜面を透過した光が透過する透過領域とを形成した蛍光面とを備えた蛍光基板であって、前記蛍光基板の近傍に配置され、前記蛍光基板からの光が入射し、前記蛍光基板との多重反射により蛍光面の蛍光領域からの光の配光指向性を高めるプリズムアレイを備えたことを特徴とする。上記構成の光源装置は、固体光源により蛍光を発した光が、高い指向性をもつため、出射光束の立体角を小さくでき、高効率な光源が構成できる。

また、本発明の第一の投写型表示装置は、光源手段と、前記光源手段からの光を集光し被照明領域に照明する照明手段と、前記照明手段からの白色光を分離する色分離手段と、映像信号に応じて画像を形成する３つの液晶ライトバルブと、前記液晶ライトバルブから出射した光束を受け、青、緑、赤の色光を合成する色合成手段と、前記液晶ライトバルブで形成された画像を拡大投写する投写レンズを備え、前記光源手段には、蛍光基板の円環状の蛍光領域と円環状の透過領域とをそれぞれ径方向に交互に形成した蛍光基板を備えた前記光源装置であることを特徴とする。本発明の光源装置を用いるため、長寿命で、光利用効率が高く、明るい投写型表示装置が構成できる。

本発明の第二の投写型表示装置は、光源手段と、前記光源手段からの光を集光し被照明領域に照明する照明手段と、映像信号に応じて画像を形成するミラー偏向型ライトバルブと、前記ミラー偏向型ライトバルブで形成された画像を拡大投写する投写レンズを備え、前記光源手段には、回転方向に分割され、緑成分の蛍光を発する蛍光領域と赤成分の蛍光を発する蛍光領域と、透過領域とを形成した蛍光基板を備えた前記光源装置であることを特徴とする。本発明の光源装置を用いるため、長寿命で、光利用効率が高く、明るい投写型表示装置が構成できる。

なお、前記光源装置は、レーザー光の強度が大きければ、レーザーを複数備える必要はなく、集光手段も省略することができる。

本発明によれば、固体光源と、蛍光面近傍にプリズムアレイ素子を備えた光源装置により、長寿命で光利用効率の高い投写型表示装置を構成できる。

本発明の実施の形態１における光源装置の構成図 プリズムアレイの斜視図 蛍光基板とプリズムアレイの光線様相を示す模式図 蛍光基板とプリズムアレイの構成図 光源装置の出射光の分光特性を示すグラフ 本発明の実施の形態２における投写型表示装置の構成図 本発明の実施の形態３における投写型表示装置の構成図 蛍光基板とプリズムアレイの構成図 従来の投写型表示装置の構成図

以下本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態を示す光源装置の構成図である。

１１は青色の半導体レーザー、１２はレンズアレイ、１３は集光手段である集光レンズ、１４は透明基板１６上に反射膜面１５と蛍光面１７とを形成した蛍光基板、１８はモーター、１９は反射型の偏光素子である。図中にはレーザー光と光源装置の出射光の偏光方向と、光源装置からの出射光の配光様相を示している。

青色の半導体レーザー１１は、４４０ｎｍから４５５ｎｍの波長の光を発光するレーザーである。複数の半導体レーザー１１を出射した光はレンズアレイ１２の各レンズにより、集光され略平行光に変換される。レンズアレイ１２からの平行光は集光レンズ１３により、光強度がピーク強度に対して１３．５％となる直径が１ｍｍ〜３ｍｍのスポット光に重畳され、蛍光基板１４に入射する。蛍光基板１４は中央部にモーター１８を備えた回転制御可能な円形基板である。蛍光基板１４の反射膜面１５は４４０ｎｍから４５５ｎｍの青成分の光を透過し、緑、赤の色光は反射する誘電体薄膜である。蛍光面１７は蛍光体層を形成した蛍光領域と透過領域があり、蛍光領域に入射した光は、緑、赤成分の色光を蛍光発光し、蛍光基板１４を出射する。また、蛍光発光して集光レンズ１３側に発光する緑、赤成分の色光は反射膜面１５で反射して、蛍光基板１４を出射する。透過領域に入射した光は青の色光のまま拡散透過し蛍光基板１４を出射する。蛍光基板１４を出射した光は蛍光基板１４の近傍に配置された円形のプリズムアレイ１９に入射する。プリズムアレイ１９は微小なプリズムを平面上に配置したプリズムアレイであり、蛍光基板１４とは微小な空気層を介して、平面側を入射面、プリズム面側を出射面に配置している。プリズムアレイ１９へ入射した光はプリズム面への入射角に対応して、屈折光と、反射光に分離され、反射光は蛍光基板１４で拡散反射し、再びプリズムアレイ１９へ入射する。この多重反射により、プリズムアレイ１９を出射する光の配光は指向性が高くなるというものである。

図２はプリズムアレイの斜視図である。各プリズム２０は四角錐プリズムであり、対向するプリズム斜面の角度は９０度である。プリズムアレイ１９のピッチは、蛍光基板１４への反射光の拡がりを小さくするため、２０〜５０μｍとしている。プリズムアレイ１９はガラスもしくは樹脂の成形により形成される。

図３は蛍光基板とプリズムアレイでの光線の様相を示した模式図である。図中には、蛍光発光する光の配光２１とプリズム面で反射した光で拡散反射する光の配光２２を示している。蛍光発光したランバーシアン分布の配光２１は、プリズム面で屈折光と、全反射を含む反射光に分離され、その反射光は隣接するプリズム面でさらに反射し、蛍光基板１４へ入射する。蛍光基板１４の蛍光領域へ入射した光は、蛍光体層での拡散反射と反射膜面１５での反射により、再び、ランバーシアン分布の配光２２となり、再びプリズムアレイ１９へ入射する。このような、蛍光基板１４とプリズムアレイ１９の間の多重反射により、プリズムアレイ１９を出射する光の指向性が高くなり、立体角が小さい光束へ変換される。出射光束は完全拡散配光の場合と比べて、光の進行方向の光軸を０度として、±４５度の範囲で略１．４倍向上する。

図４に、蛍光基板とプリズムアレイの構成を示す。同図（ａ）は、蛍光基板１４とプリズムアレイ１９の正面図、同図（ｂ）は、プリズムアレイ１９の平面図、同図（ｃ）は、蛍光面１７の平面図である。出射光側より、プリズムアレイ１９および蛍光面１７を観察したものである。２５は照射されるレーザー光のスポット光を示している。蛍光面１７は円環状の蛍光領域（斜線部）２４と円環状の透過領域２３を径方向に交互に形成したものである。透過領域２３は透明基板を拡散面にしたものであり、その円環幅は、蛍光領域２４の円環幅の略１／２である。蛍光面１７へ入射するスポット光２５は蛍光領域２４と透過領域２３とを照射するよう配置している。図４ではスポット光２５の入射領域に対して、蛍光領域２４と透過領域２３の円環は各１本である。蛍光領域２４と透過領域２３の円環幅を狭く形成して、各２本以上の複数とすることで、スポット光２５と蛍光および透過領域の位置ずれによる蛍光色光と透過青色光の強度変化を小さくすることもできる。プリズムアレイ１９は蛍光面１７の円環状の蛍光領域に対応してプリズムアレイ部（水平線部）を形成している。透過領域にはプリズムアレイは形成しない。透過領域２３は表面を微細な凹凸形状とした拡散面であり、ピーク強度の１／２となる角度である拡散角が略５度の拡散面である。このため、透過領域を拡散透過する光の配光は指向性の高く、その光の立体角は小さい。拡散面とするのは、照射されるレーザー光のスペックルの緩和と、スポット光の強度分布を均一化するためである。プリズムアレイ１９はスペーサーを用いて、蛍光面に微小な空気層を介して配置しているが、蛍光面やプリズムアレイと一定の屈折率差をもつ接着剤で貼合してもよい。貼合することにより、蛍光面とプリズム面との距離が狭くなり、スポット光を小さくすることができる。

蛍光領域２４の蛍光体層には青成分の光により励起され緑、赤成分を含んだ黄色を発光するＣｅ付活ＹＡＧ系黄色蛍光体を形成している。この蛍光体の結晶母体の代表的な化学組織はＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂である。スポット光で励起された蛍光領域２４は緑、赤成分の光を発光し、透過領域２３は青色光を出射する。蛍光基板１７は回転させることにより、励起光による蛍光体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。また、プリズムアレイの温度上昇も抑制できる。蛍光体はＹＡＧ系黄色発光体と同様な発光特性をもつ酸化物蛍光体であるオルソシリケート系蛍光体を用いてもよい。

図５に、光源装置からの出射光の分光特性を示す。青成分はレーザーの発光、緑と赤の成分は蛍光発光の分光特性である。青成分と緑、赤成分の比率は、円環状の蛍光面の蛍光領域と透過領域の幅の比率と、それらの面の透過率により、制御可能であり、所望の白色色度を得ることができる。プリズムアレイを備えることにより、光源装置からの出射光束は完全拡散面の配光よりも±４５度の範囲で略１．４倍向上できる。

以上のように、複数のレーザーと、蛍光領域と透過領域を形成した蛍光面と反射膜面とを備えた蛍光基板と、蛍光基板近傍に配置したプリズムアレイにより、長寿命で、エタンデユの小さい光を出射する光利用効率の高い光源装置が構成できる。この光源装置と、ライトバルブを用いて投写型表示装置を構成することにより、長寿命であり、高効率な投写型表示装置を構成することができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態を示す投写型表示装置の構成図である。

液晶ライトバルブとして、ＴＮモードもしくはＶＡモードであって、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ている。

光源装置２８は、青色の半導体レーザー１１、レンズアレイ１２、集光レンズ１３、透明基板１６上に反射膜面１５と蛍光面１７とを形成した蛍光基板１４、モーター１８、プリズムアレイ１９で構成され、以上は本発明の光源装置である。２９は集光レンズ、３０、３１はそれぞれ第一、第二のレンズアレイ板、３２は偏光変換光学素子、３３は重畳用レンズ、３４は青反射のダイクロイックミラー、３５は緑反射のダイクロイックミラー、３６、３７、３８は反射ミラー、３９、４０はリレーレンズ、４１、４２、４３はフィールドレンズ、４４、４５、４６は入射側偏光板、４７、４８、４９は液晶パネル、５０、５１、５２は出射側偏光板、５３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から構成される色合成プリズム、５４は投写レンズである。

光源装置２８の蛍光基板１４とプリズムアレイ１９は（図４）に示す蛍光基板とプリズムアレイを用いている。光源装置２８から出射した白色光は、集光レンズ２９より集光され、略平行光に変換される。略平行光に変換された光は、複数のレンズ素子から構成される第一のレンズアレイ板３０に入射する。第一のレンズアレイ板３０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、複数のレンズから構成される第二のレンズアレイ板３１に収束する。第一のレンズアレイ板３０のレンズ素子は液晶パネルと相似形の開口形状である。第二のレンズアレイ板３１のレンズ素子は第一のレンズアレイ板３０と液晶パネル４７、４８、４９とが略共役関係となるようにその焦点距離を決めている。第二のレンズアレイ板３１から出射した光は偏光変換光学素子３２に入射する。偏光変換光学素子３２は、偏光分離プリズムと１／２波長板により構成され、光源からの自然光を一つの偏光方向の光に変換する。偏光変換光学素子３２からの光は重畳用レンズ３３に入射する。重畳用レンズ３３は第二のレンズアレイ板３１の各レンズ素子からの出射した光を液晶パネル４７、４８、４９上に重畳照明するためのレンズである。集光レンズ２９、第一および第二のレンズアレイ板３０、３１と、偏光変換光学素子３２と、重畳用レンズ３３が照明手段としている。重畳用レンズ３３からの光は、色分離手段である青反射のダイクロイックミラー３４、緑反射のダイクロイックミラー３５により、青、緑、赤の色光に分離される。緑の色光はフィールドレンズ４１、入射側偏光板４４を透過して、液晶パネル４７に入射する。青の色光は反射ミラー３６で反射した後、フィールドレンズ４２、入射側偏光板４５を透過して液晶パネル４８に入射する。赤の色光はリレーレンズ３９、４０や反射ミラー３７、３８を透過屈折および反射して、フィールドレンズ４３、入射側偏光板４６を透過して、液晶パネル４９に入射する。

３枚の液晶パネル４７、４８、４９は映像信号に応じた画素への印加電圧の制御により入射する光の偏光状態を変化させ、それぞれの液晶パネル４７、４８、４９の両側に透過軸を直交するように配置したそれぞれの入射側偏光板４４、４５、４６および出射側偏光板５０、５１、５２を組み合わせて光を変調し、緑、青、赤の画像を形成する。出射側偏光板５０、５１、５２を透過した各色光は色合成プリズム５３により、赤、青の各色光がそれぞれ赤反射のダイクロイックミラー、青反射のダイクロイックミラーによって反射し、緑の色光と合成され、投写レンズ５４に入射する。投写レンズ５４に入射した光は、スクリーン（図示せず）上に拡大投写される。光源装置２８から出射する光の指向性が高く、エタンデユが小さい光であるため、投写型表示装置の光利用効率が高くなる。また、ライトバルブには、時分割方式ではなく偏光を利用する３枚の液晶パネルを用いているため、カラーブレイキングがなく色再現が良好で、明るく高精細な投写画像を得ることができる。

液晶ライトバルブとして、透過型の液晶パネルを用いたが、反射型の液晶パネルを用いて構成してもよい。反射型の液晶パネルを用いることにより、小型で高精細な投写型表示装置が構成できる。

以上のように、固体光源と、円環状に蛍光領域と透過領域を形成した蛍光面と反射膜面とを備えた蛍光基板と、蛍光基板近傍に配置したプリズムアレイで構成された光源装置を用いて投写型表示装置を構成することにより、エタンデユが小さい光源装置が構成でき、長寿命であって、高効率な投写型表示装置を構成することができる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態を示す投写型表示装置の構成図である。

ライトバルブとして、時分割方式の１つのＤＭＤを用いている。光源装置７８は、青色の半導体レーザー６１、レンズアレイ６２、集光レンズ６３、透明基板６６上に反射膜面６５と蛍光面６７とを形成した蛍光基板６４、モーター６８で構成され、以上は本発明の実施の形態１、２に示す光源装置と同様な構成である。蛍光基板６４とプリズムアレイ６９には構成が異なるものを用いている。８０は集光レンズ、８１はロッド、８２はリレーレンズ、８３は反射ミラー、８４はフィールドレンズ、８５は全反射プリズム、８６はＤＭＤ、８７は投写レンズである。光源装置７８の蛍光基板６４の蛍光面６７には、回転方向に３分割した領域に緑、赤成分を蛍光する蛍光体層を形成した蛍光領域と透過領域を形成している。光源装置７８から出射する光は、蛍光基板６４の回転により、時系列的に緑、赤、青の色光を出射する。光源装置７８からの光は、集光レンズ８０により、ロッド８１の入射面に集光する。ロッド８１は入射面と出射面が矩形の柱状ガラスである。ロッド８１に入射した光は、全反射を含む多重反射により、ロッド８１の出射面まで伝播する。入射面では不均一な光束が出射面では均一な光束となる。ロッド８１からの出射光は、リレーレンズ８２、反射ミラー８３、フィールドレンズ８４、全反射プリズム８５をそれぞれ屈折、反射後、ＤＭＤ８６に入射する。リレーレンズ８２、フィールドレンズ８４のそれぞれの面間隔と焦点距離は、ロッド８１の出射面とＤＭＤ８６面が共役な関係となるように決めている。フィールドレンズ８４は照明光を効率よく投写レンズ８７に集光する。全反射プリズム８５は照明光を全反射し、ＤＭＤ８６からの投写光を透過するプリズムである。ロッド８１からの出射光は、ＤＭＤ８６上に表示領域と相似な矩形照明となり、ＤＭＤ８６面を高効率で均一に照明する。集光レンズ８０、ロッド８１、リレーレンズ８２、反射ミラー８３、フィールドレンズ８４、全反射プリズム８５を照明手段としている。ＤＭＤ８６に入射する光は映像信号に応じて、画像形成に必要な光束のみを偏向し、全反射プリズム８５を透過後、投写レンズ８７に入射する。投写レンズ８７はＤＭＤ８６で変調形成される画像光を拡大投写する。ライトバルブに、１つのＤＭＤを用いているため、小型軽量な投写型表示装置が構成できる。

図８に、蛍光基板とプリズムアレイの構成図を示す。同図（ａ）は、蛍光基板６４とプリズムアレイ６９の正面図、同図（ｂ）は、プリズムアレイ６９の平面図、同図（ｃ）は、蛍光面６７の平面図である。蛍光基板６４は回転制御可能な円基板である。出射光側より、プリズムアレイ６９および蛍光面６７を観察したものである。７３は照射されるレーザー光のスポット光を示している。蛍光面６７は回転方向に、緑成分の蛍光領域（斜線部）７０と赤成分の蛍光領域（垂直線部）７１と透過領域７２を分割形成したものである。透過領域７２は透明基板を拡散面にしたものである。蛍光基板の回転により、蛍光面６７へ入射するスポット光７３は、時系列的に蛍光領域７０、７１と透過領域７２を照射し、それぞれ緑、赤の色光を蛍光発光もしくは青の色光を拡散透過する。蛍光領域７０、７１と透過領域７２の分割角度を変えることにより、時系列に出射する色光の比率を変え、所望のホワイトバランスの光を得ることができる。プリズムアレイ６９は蛍光面６７の蛍光領域に対応してプリズムアレイ領域（水平線部）を形成している。透過領域７２にはプリズムアレイは形成しない。透過領域７２は表面を微細な凹凸形状とした拡散面であり、ピーク強度の１／２となる角度である拡散角が略５度の拡散面である。このため、透過領域を拡散透過する光の配光は指向性の高く、プリズムアレイを形成する必要がない。拡散面とするのは、照射されるレーザー光のスペックルの緩和と、スポット光の強度分布を均一化するためである。プリズムアレイ６９はスペーサーを用いて、蛍光面６７と微小な空気層を介して配置しているが、蛍光面６７やプリズムアレイ６９と一定の屈折率差をもつ接着剤で貼合してもよい。接着貼合することにより、蛍光面６７とプリズムアレイ６９面との距離が狭くなり、スポット光を小さくすることができる。蛍光領域７０の蛍光体層には青成分の光により励起され緑成分を含んだＣｅ付活ＹＡＧ系黄色蛍光体であり、その蛍光体には発光ピークが５４０ｎｍ付近で相対的に赤成分が少ない蛍光体を選択して用いている。蛍光領域７１の蛍光体層には青成分の光より励起され、赤成分を含んだ成分を蛍光する窒化物蛍光体を形成している。窒化物蛍光体としてはＣａ₂Ｓｉ₅Ｎ₈：Ｅｕがある。この蛍光体は波長６１０ｎｍ近傍に発光ピークがあり半値幅１００ｎｍ程度で広帯域に発光する。また、温度上昇による変換効率低下もＹＡＧ系黄色蛍光体よりも小さい。励起された蛍光領域７０、７１は緑、赤成分の光を蛍光発光し、透過領域７２は青色光を出射する。蛍光基板６４は回転させることにより、励起光による蛍光体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。

緑色用の蛍光体はＹＡＧ系黄色発光体と同様な発光特性をもつ酸化物蛍光体であるオルソシリケート系蛍光体を用いてもよい。赤色用の蛍光体は酸窒化物蛍光体を用いてもよい。酸窒化物蛍光体としてはＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ蛍光体がある。この蛍光体は６５０ｎｍ付近に発光ピークがあり半値幅１００ｎｍ程度で広帯域に発光する。

以上のように、固体光源と、回転方向に分割した領域にそれぞれ緑、赤成分を蛍光発光する蛍光領域と透過領域を形成した蛍光面と反射膜面とを備えた蛍光基板と、蛍光基板近傍に配置したプリズムアレイで構成された光源装置を用いて投写型表示装置を構成することにより、エタンデユが小さい光源が構成でき、長寿命であって、高効率な投写型表示装置を構成することができる。

なお、前記いずれの実施の形態においても、光源装置のレーザーを複数備えているが、レーザー光の強度が大きければ、レーザーを複数備える必要はなく、また、集光手段も省略することができる。

本発明は、ライトバルブを用いた投写型表示装置に関するものである。

１１、６１ 半導体レーザー
１２、６２ レンズアレイ
１３、６３ 集光レンズ
１４、６４ 蛍光基板
１５、６５ 反射膜面
１６、６６ 透明基板
１７、６７ 蛍光面
１８、６８ モーター
１９、６９ プリズムアレイ
２０ プリズム
２１、２２ 配光
２３、７２ 透過領域
２４ 蛍光領域
２５、７３ スポット光
２８、７８ 光源装置
２９、８０ 集光レンズ
３０ 第一のレンズアレイ板
３１ 第二のレンズアレイ板
３２ 偏光変換光学素子
３３ 重畳用レンズ
３４ 青反射のダイクロイックミラー
３５ 緑反射のダイクロイックミラー
３６、３７、３８、８３ 反射ミラー
３９、４０、８２ リレーレンズ
４１、４２、４３、８４ フィールドレンズ
４４、４５、４６ 入射側偏光板
４７、４８、４９ 液晶パネル
５０、５１、５２ 出射側偏光板
５３ 色合成プリズム
５４、８７ 投写レンズ
７０ 緑成分の蛍光領域
７１ 赤成分の蛍光領域
８１ ロッド
８５ 全反射プリズム
８６ ＤＭＤ

Claims (14)

1. レーザーと、
   前記レーザーからの光を受けて青成分の光を透過し緑成分と赤成分の光を反射する反射膜面と、前記反射膜面を透過した光が入射して緑または赤成分の蛍光を発する蛍光体層を形成した蛍光領域と前記反射膜面を透過した光が透過する透過領域とを形成した蛍光面と、を備えた蛍光基板と、
   前記蛍光基板からの光が入射し前記蛍光基板との多重反射により前記蛍光面の蛍光領域からの光の配光指向性を高めるプリズムアレイと、
   を備えたことを特徴とする光源装置。
2. 蛍光基板は円環状の蛍光領域と円環状の透過領域とをそれぞれ径方向に交互に形成したことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 複数のレーザーと、
   前記複数のレーザーからの光をそれぞれ集光するレンズアレイと、
   前記レンズアレイからの光を集光する集光手段と、
   前記集光手段により集光した光を受けて蛍光する蛍光基板を備え、
   前記蛍光基板は青成分の光を透過し、緑成分と赤成分の光を反射する反射膜面と、前記反射膜面を透過した光が入射して緑または赤成分の蛍光を発する蛍光体層を形成した蛍光領域と前記反射膜面を透過した光が透過する透過領域とを形成した蛍光面と、を備えた蛍光基板であって、
   前記蛍光基板の近傍に配置され、前記蛍光基板からの光が入射し、前記蛍光基板との多重反射により前記蛍光面の蛍光領域からの光の配光指向性を高めるプリズムアレイを備えたことを特徴とする光源装置。
4. レーザーは、青色半導体レーザーである請求項１記載の光源装置。
5. 蛍光基板は、回転制御可能な円形基板である請求項１記載の光源装置。
6. 蛍光面の透過領域は、拡散面である請求項１記載の光源装置。
7. プリズムアレイは、四角錐プリズムアレイである請求項１記載の光源装置。
8. プリズムアレイは、円形基板に形成され、蛍光基板に貼合された請求項１記載の光源装置。
9. プリズムアレイは、円形基板上に円環状に形成された請求項１記載の光源装置。
10. 光源手段と、
    前記光源手段からの光を集光し被照明領域に照明する照明手段と、
    前記照明手段からの白色光を分離する色分離手段と、
    映像信号に応じて画像を形成する３つの液晶ライトバルブと、
    前記液晶ライトバルブから出射した光束を受け、青、緑、赤の色光を合成する色合成手段と、
    前記液晶ライトバルブで形成された画像を拡大投写する投写レンズを備え、
    前記光源手段が、請求項３記載の光源装置であって、前記光源装置の蛍光基板は円環状の蛍光領域と円環状の透過領域とをそれぞれ径方向に交互に形成した光源装置であることを特徴とする投写型表示装置。
11. 蛍光面の蛍光体層はＣｅ付活ＹＡＧ系黄色蛍光体を形成した光源装置である請求項１０記載の投写型表示装置。
12. 液晶ライトバルブは透過型の液晶パネルである請求項１０記載の投写型表示装置。
13. 光源手段と、
    前記光源手段からの光を集光し被照明領域に照明する照明手段と、
    映像信号に応じて画像を形成するミラー偏向型ライトバルブと、
    前記ミラー偏向型ライトバルブで形成された画像を拡大投写する投写レンズを備え、
    前記光源手段が請求項３記載の光源装置であって、前記光源装置の蛍光基板の蛍光面は、回転方向に分割されて、緑成分の蛍光を発する蛍光領域と赤成分の蛍光を発する蛍光領域と、透過領域とを形成した光源装置であることを特徴とする投写型表示装置。
14. 蛍光面の蛍光体層は緑色成分を蛍光するＣｅ付活ＹＡＧ系黄色蛍光体と、赤色成分を蛍光する酸窒化物蛍光体を形成した光源装置である請求項１３記載の投写型表示装置。

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