JP2012181260A - 光源装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源ユニットのサイズを小型化することを可能とする光源装置及び投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】 合成部１３０は、複数の光源１２Ｂから出射される光の光路上に設けられており、複数の光源１２Ｂの各々に対応する複数の偏光ミラー１３１を有する。複数の偏光ミラー１３１の各々は、第１偏光の光を透過して、第２偏光の光を反射するように構成される。複数の偏光ミラーの各々は、複数の光源１２Ａの各々から出射される光の光束及び複数の光源１２Ｂの各々から出射される光の光束を重畳する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光源装置は、複数の光源ユニットと、複数の光源ユニットから出射される光を合成する合成部とを備える光源装置及び投写型映像表示装置に関する。

従来、光源ユニットと、光源ユニットから出射された光を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面上に投写する投写ユニットとを有する投写型映像表示装置が知られている。

近年では、映像の高輝度化を図るために、複数の光源ユニットから出射される光を合成する技術も提案されている(例えば、特許文献１)。

具体的には、各光源ユニットは、複数の光源と複数の反射プリズムとを有する。各反射プリズムは、複数の光源ユニットを合成する合成部に向けて、各光源から出射される光を反射する。各反射プリズムは、各光源から出射される光の光束が重ならないように、光束の大きさに応じてシフトしている。

特開２００６−３３７９２３号公報

しかしながら、上述した技術では、各反射プリズムが光束の大きさに応じてシフトしており、合成部とは別に複数の反射プリズムが設けられるため、光源ユニットのサイズが大型化してしまう。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、光源ユニットのサイズを小型化することを可能とする光源装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る光源装置は、複数の第１光源（光源１２Ａ）を有する第１光源ユニット（第１光源ユニット１０Ａ）と、複数の第２光源（光源１２Ｂ）を有する第２光源ユニット（第２光源ユニット１０Ｂ）と、前記第１光源ユニットから出射される光及び前記第２光源ユニットから出射される光を合成する合成部（合成部１３０）とを備える。前記第１光源ユニットは、第１偏光の光を出射するように構成される。前記第２光源ユニットは、第２偏光の光を出射するように構成される。前記合成部は、前記複数の第２光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第２光源の各々に対応する複数の偏光ミラー（偏光ミラー１３１）を有する。前記複数の偏光ミラーの各々は、前記第１偏光の光を透過して、前記第２偏光の光を反射するように構成される。前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の第１光源の各々から出射される光の光束及び前記複数の第２光源の各々から出射される光の光束を重畳する。

第１の特徴において、前記合成部は、前記複数の第１光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第１光源の各々に対応する複数の反射ミラー（反射ミラー１３２）を有する。前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の反射ミラーの各々で反射された光の光束及び前記複数の第２光源の各々から出射される光の光束を重畳する。

第１の特徴において、前記第２光源ユニットの光出射方向がＸ軸方向であり、前記合成部の光出射方向がＺ軸方向であり、前記Ｘ軸方向及び前記Ｚ軸方向に垂直な方向がＹ軸方向である場合において、前記複数の第２光源の各々は、少なくとも前記Ｚ軸方向に並んでおり、前記複数の偏光ミラーの各々は、少なくとも前記Ｚ軸方向に並んでおり、かつ、前記Ｘ軸方向にシフトしており、前記Ｘ軸方向における偏光ミラーのシフトピッチは、前記Ｚ軸方向における第２光源の配置ピッチよりも狭い。

第１の特徴において、前記複数の第１光源及び前記第２光源は、前記第１偏光の光を出射するように構成される。前記第２光源ユニットは、前記第１偏光の光を前記第２偏光の光に変換する位相差板（１／２λ板１５）を有する。

第２の特徴に係る投写型映像表示装置は、第１の特徴に係る光源装置と、前記光源装置から出射される光を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る光を投写する投写ユニットとを備える。

本発明によれば、光源ユニットのサイズを小型化することを可能とする光源装置及び投写型映像表示装置を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。 図２は、第１実施形態に係るカラーホイール３０を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る光源ユニット１０を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る光源ユニット１０を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る光束の重畳を示す図である。 図６は、変更例１に係る光源ユニット１０を示す図である。 図７は、変更例２に係る光源ユニット１０を示す図である。 図８は、変更例３に係る光源ユニット１０を示す図である。 図９は、変更例４に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。 図１０は、変更例４に係るカラーホイール３０を示す図である。

以下において、本発明の実施形態に係る光源装置及び投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る光源装置は、複数の第１光源を有する第１光源ユニットと、複数の第２光源を有する第２光源ユニットと、第１光源ユニットから出射される光及び第２光源ユニットから出射される光を合成する合成部とを備える。第１光源ユニットは、第１偏光の光を出射するように構成される。第２光源ユニットは、第２偏光の光を出射するように構成される。合成部は、複数の第２光源から出射される光の光路上に設けられており、複数の第２光源の各々に対応する複数の偏光ミラーを有する。複数の偏光ミラーの各々は、第１偏光の光を透過して、第２偏光の光を反射するように構成される。複数の偏光ミラーの各々は、複数の第１光源の各々から出射される光の光束及び複数の第２光源の各々から出射される光の光束を重畳する。

実施形態では、複数の偏光ミラーの各々は、複数の第２光源の各々に対応して設けられており、第１光源ユニットから出射される第１偏光の光を透過して、第２光源ユニットから出射される第２偏光の光を反射する。複数の偏光ミラーの各々は、複数の第１光源の各々から出射される光の光束及び複数の第２光源の各々から出射される光の光束を重畳する。

従って、各光源から出射される光を反射する反射プリズムを設ける必要がないため、光源ユニットのサイズを小型化することができる。また、合成部から出射される光の光束を小さく纏めることができる。

［第１実施形態の詳細］
（投写型映像表示装置）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００を示す図である。なお、第１実施形態では、基準映像光として、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを用いるケースについて例示する。

図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、光源ユニット１０と、ダイクロイックミラー２０と、カラーホイール３０と、ダイクロイックミラー４０と、ロッドインテグレータ５０と、折り返しミラー６０と、ＤＭＤ７０と、投写ユニット８０とを有する。

光源ユニット１０は、励起光を出射する。第１実施形態では、光源ユニット１０は、青成分光Ｂを出射する。なお、青成分光Ｂは、基準映像光として用いられるとともに、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇの励起光としても用いられる。光源ユニット１０に設けられる光源は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などである。なお、光源ユニット１０の詳細については後述する（図３及び図４を参照）。

ダイクロイックミラー２０は、青成分光Ｂ（励起光）を透過する。また、ダイクロイックミラー２０は、カラーホイール３０で発光した赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを反射する。

カラーホイール３０は、励起光（青成分光Ｂ）の光軸に沿って延びる回転軸Ｘを中心として回転するように構成される。カラーホイール３０は、励起光（青成分光Ｂ）の光路上に設けられる。カラーホイール３０は、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを反射して、青成分光Ｂを透過する。

具体的には、図２に示すように、カラーホイール３０は、赤領域膜３１Ｒと、緑領域膜３１Ｇと、青領域３１Ｂと、ミラー膜３２とを有する。また、カラーホイール３０の本体は、例えば、ガラス板などによって構成される。なお、図２は、カラーホイール３０を光源ユニット１０側から見た図である。

赤領域膜３１Ｒは、光源ユニット１０から出射される青成分光Ｂ（励起光）に応じて赤成分光Ｒを発光する発光体Ｒを有する。発光体Ｒは、蛍光体或いは燐光体である。赤領域膜３１Ｒは、回転軸Ｘを中心とする円環領域のうち、所定の中心角度θ_Ｒを有する領域である。なお、赤領域膜３１Ｒは、カラーホイール３０の回転中において、青成分光Ｂ（励起光）が照射されるべき領域であることは勿論である。言い換えると、赤領域膜３１Ｒ上には、レンズ１１１によって青成分光Ｂが集光される。

緑領域膜３１Ｇは、光源ユニット１０から出射される青成分光Ｂ（励起光）に応じて緑成分光Ｇを発光する発光体Ｇを有する。発光体Ｇは、蛍光体或いは燐光体である。緑領域膜３１Ｇは、回転軸Ｘを中心とする円環領域のうち、所定の中心角度θ_Ｇを有する領域である。なお、緑領域膜３１Ｇは、カラーホイール３０の回転中において、青成分光Ｂ（励起光）が照射されるべき領域であることは勿論である。言い換えると、緑領域膜３１Ｇ上には、レンズ１１１によって青成分光Ｂが集光される。

青領域３１Ｂは、青成分光Ｂを透過する透明領域である。また、青領域３１Ｂは、回転軸Ｘを中心として所定の中心角θ_Ｂを有する扇形状の領域である。

このように、カラーホイール３０の回転に伴って、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂが時分割で出射される。但し、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇは反射され、青成分光Ｂは透過されることに留意すべきである。

ミラー膜３２は、青成分光Ｂ（励起光）を透過して赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを反射する。ミラー膜３２は、回転軸Ｘを中心として所定の中心角θ_Ｒ＋θ_Ｇを有する扇形状の領域である。言い換えると、ミラー膜３２は、青領域３１Ｂを除いた領域である。なお、ミラー膜３２は、ダイクロイックミラー膜であってもよく、このような場合には、ホイール面の全面に設けられていてもよい。

図１に戻って、ダイクロイックミラー４０は、青成分光Ｂ（基準映像光）を反射する。また、ダイクロイックミラー４０は、ダイクロイックミラー２０で反射された赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを透過する。

ロッドインテグレータ５０は、ガラスなどの透明部材によって構成される中実のロッドである。ロッドインテグレータ５０は、ロッドインテグレータ５０に入射する光を均一化する。なお、ロッドインテグレータ５０は、内壁がミラー面によって構成される中空のロッドであってもよい。

折り返しミラー６０は、ロッドインテグレータ５０から出射される光をＤＭＤ７０側に反射する。

ＤＭＤ７０は、複数の微小ミラーによって構成されており、複数の微小ミラーは可動式である。各微小ミラーは、基本的に１画素に相当する。ＤＭＤ７０は、各微小ミラーの角度を変更することによって、投写ユニット８０側に光を反射するか否かを切り替える。

投写ユニット８０は、ＤＭＤ７０に設けられる微小ミラーで反射された光（映像光）を投写面上に投写する。

なお、図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、必要なレンズ群（レンズ１１１〜レンズ１１６）を有する。また、投写型映像表示装置１００は、必要なミラー群（ミラー１２１〜ミラー１２３）を有する。

第１実施形態では、光源装置は、少なくとも光源ユニット１０によって構成される。但し、光源装置は、光源ユニット１０以外にも、カラーホイール３０、ロッドインテグレータ５０、折り返しミラー６０などを含んでもよい。

なお、第１実施形態において、光源ユニット１０に設けられる光源の光出射方向がＸ軸方向である。また、光源ユニット１０の全体として、光源ユニット１０が光を出射する方向がＺ軸方向である。Ｘ軸方向及びＺ軸方向に垂直な方向がＹ軸方向である。

（光源ユニット）
以下において、第１実施形態に係る光源ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図３及び図４は、第１実施形態に係る光源ユニット１０を示す図である。

図３に示すように、光源ユニット１０は、第１光源ユニット１０Ａ及び第２光源ユニット１０Ｂを有する。また、第１光源ユニット１０Ａから出射される光及び第２光源ユニット１０Ｂから出射される光を合成する合成部１３０が設けられる。

ここで、第２光源ユニット１０Ｂの光出射方向がＸ軸方向である。合成部１３０の光出射方向がＺ軸方向である。

第１光源ユニット１０Ａは、ヒートシンク１１Ａと、複数の光源１２Ａと、複数のレンズ１３Ａとを有する。

ヒートシンク１１Ａは、複数の光源１２Ａが生じる熱を放熱する金属板などである。各光源１２Ａは、青成分光Ｂを出射するＬＤやＬＥＤなどである。第１実施形態では、各光源１２Ａは、偏光ミラー１３１に対してＰ偏光の青成分光Ｂを出射する。各レンズ１３Ａは、各光源１２Ａから出射される青成分光Ｂを集光する。

このように、第１光源ユニット１０Ａは、第１偏光（第１実施形態では、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを出射するように構成される。

なお、複数の光源１２Ａの各々は、少なくともＺ軸方向に並んでいる。また、複数の光源１２Ａの各々は、図４に示すように、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直線状に並んでいてもよい。すなわち、複数の光源１２Ａの各々は、Ｙ−Ｚ平面において、アレイ状に配置されてもよい。

第２光源ユニット１０Ｂは、ヒートシンク１１Ｂと、光源１２Ｂと、レンズ１３Ｂと、１／２λ板１５を有する。

ヒートシンク１１Ｂは、複数の光源１２Ｂが生じる熱を放熱する金属板などである。各光源１２Ｂは、青成分光Ｂを出射するＬＤやＬＥＤなどである。第１実施形態では、各光源１２Ｂは、偏光ミラー１３１に対してＰ偏光の青成分光Ｂを出射する。各レンズ１３Ｂは、各光源１２Ｂから出射される青成分光Ｂを集光する。

１／２λ板１５は、光源１２Ｂから出射される青成分光Ｂの偏光方向を９０°回転する。第１実施形態では、１／２λ板１５は、Ｐ偏光の青成分光ＢをＳ偏光の青成分光Ｂに切り替える。

このように、第２光源ユニット１０Ｂは、偏光ミラー１３１に対して第２偏光（第１実施形態では、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを出射するように構成される。

なお、複数の光源１２Ｂの各々は、少なくともＺ軸方向に並んでいる。また、複数の光源１２Ｂの各々は、図４に示すように、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直線状に並んでいてもよい。すなわち、複数の光源１２Ｂの各々は、Ｙ−Ｚ平面において、アレイ状に配置されてもよい。

ここで、複数の光源１２Ａ及び複数の光源１２Ｂの双方は、Ｙ軸方向に長い楕円の青成分光Ｂを出射する。従って、複数の光源１２Ａから出射される青成分光Ｂの光束及び複数の光源１２Ｂの各々から出射される青成分光Ｂが重畳される（図５を参照）。

合成部１３０は、複数の光源１２Ｂから出射される青成分光Ｂの光路上に設けられており、複数の光源１２Ｂの各々に対応する複数の偏光ミラー１３１を有する。

複数の偏光ミラー１３１の各々は、第１偏光（第１実施形態では、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを透過して、第２偏光（第１実施形態では、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを反射する。複数の偏光ミラー１３１の各々は、複数の光源１２Ａの各々から出射される青成分光Ｂの光束及び複数の光源１２Ｂの各々から出射される青成分光Ｂの光束を重畳する。

ここで、複数の偏光ミラー１３１の各々は、複数の光源１２Ｂの各々に対応しているため、少なくともＺ軸方向に並んでいる。また、複数の偏光ミラー１３１の各々は、Ｘ軸方向にシフトしている。例えば、光源１２ＢがＹ軸方向に並んでいる場合には、Ｙ軸方向に並ぶ１列の光源１２Ｂに対して、１つの偏光ミラー１３１が配置される。或いは、Ｙ軸方向に並ぶ１列の光源１２Ｂの各々に対して、複数の偏光ミラー１３１が配置されてもよい。

また、合成部１３０は、複数の光源１２Ａから出射される青成分光Ｂの光路上に設けられており、複数の光源１２Ａの各々に対応する複数の反射ミラー１３２を有する。

ここで、複数の反射ミラー１３２の各々は、複数の光源１２Ａの各々に対応しているため、少なくともＺ軸方向に並んでいる。また、複数の反射ミラー１３２の各々は、Ｘ軸方向にシフトしている。例えば、光源１２ＡがＹ軸方向に並んでいる場合には、Ｙ軸方向に並ぶ１列の光源１２Ａに対して、１つの反射ミラー１３２が配置される。或いは、Ｙ軸方向に並ぶ１列の光源１２Ａの各々に対して、複数の反射ミラー１３２が配置されてもよい。

第１実施形態では、複数の反射ミラー１３２の各々は、複数の光源１２Ａの各々から出射される青成分光Ｂ（Ｐ偏光）をＺ軸方向に反射する。複数の偏光ミラー１３１の各々は、複数の光源１２Ｂの各々から出射される青成分光Ｂ（Ｓ偏光）をＺ軸方向に反射する。複数の偏光ミラー１３１の各々は、複数の反射ミラー１３２の各々で反射された青成分光Ｂ（Ｐ偏光）をＺ軸方向に反射する。

このように、複数の偏光ミラー１３１の各々は、図５に示すように、複数の反射ミラー１３２の各々で反射された青成分光Ｂ（Ｐ偏光）の光束及び複数の光源１２Ｂの各々から出射される青成分光Ｂ（Ｓ偏光）を重畳する。

ここで、Ｘ軸方向における偏光ミラー１３１のシフトピッチは、Ｚ軸方向における光源１２Ｂの配置ピッチよりも狭い。同様に、Ｘ軸方向における反射ミラー１３２のシフトピッチは、Ｚ軸方向における光源１２Ａの配置ピッチよりも狭い。Ｘ軸方向における偏光ミラー１３１のシフトピッチは、Ｘ軸方向における反射ミラー１３２のシフトピッチと同様である。

結果として、図４及び図５に示すように、合成部１３０によって青成分光Ｂが合成される前におけるＺ軸方向の光束の間隔Ｐ（光源１２Ａや光源１２Ｂの配置ピッチ）は、合成部１３０によって青成分光Ｂが合成された後におけるＸ軸方向における光束の間隔Ｑよりも広い。

なお、「並ぶ」という用語は、必ずしも、一直線に並んでいることを示すものではないことに留意すべきである。すなわち、「並ぶ」という用語は、図３に示す偏光ミラー１３１や反射ミラー１３２などのように、一の方向（例えば、Ｚ軸方向）にシフトしながら、他の方向に並んでいることを含む用語である。

（作用及び効果）
第１実施形態では、複数の偏光ミラー１３１の各々は、複数の光源１２Ｂの各々に対応して設けられており、第１光源ユニット１０Ａから出射される第１偏光（第１実施形態では、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを透過して、第２光源ユニット１０Ｂから出射される第２偏光（第１実施形態では、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを反射する。複数の偏光ミラー１３１の各々は、複数の光源１２Ａの各々から出射される青成分光Ｂの光束及び複数の光源１２Ｂの各々から出射される青成分光Ｂの光束を重畳する。

従って、各光源から出射される光を反射する反射プリズムを設ける必要がないため、光源ユニットのサイズを小型化することができる。また、合成部１３０から出射される青成分光Ｂの光束を小さく纏めることができる。

第１実施形態では、Ｘ軸方向における偏光ミラー１３１のシフトピッチは、Ｚ軸方向における光源１２Ｂの配置ピッチよりも狭い。従って、Ｚ軸方向における光源１２Ｂの配置ピッチを小さくしなくても、すなわち、Ｚ軸方向における光源１２Ｂの集積度を上げなくても、図５に示すように、Ｘ−Ｙ平面において、合成部１３０から出射される青成分光Ｂの光束を小さく纏めることができる。また、Ｚ軸方向における光源１２Ｂの集積度を上げる必要がないため、光源１２Ｂの放熱性も向上する。

第１実施形態では、Ｘ軸方向における反射ミラー１３２のシフトピッチは、Ｚ軸方向における光源１２Ａの配置ピッチよりも狭い。従って、Ｚ軸方向における光源１２Ａの配置ピッチを小さくしなくても、すなわち、Ｚ軸方向における光源１２Ａの集積度を上げなくても、図５に示すように、Ｘ−Ｙ平面において、合成部１３０から出射される青成分光Ｂの光束を小さく纏めることができる。また、Ｚ軸方向における光源１２Ａの集積度を上げる必要がないため、光源１２Ｂの放熱性も向上する。

［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

具体的には、第１実施形態では、第１光源ユニット１０Ａ及び第２光源ユニット１０Ｂが互いに対向するように配置される。これに対して、変更例１では、第１光源ユニット１０Ａ及び第２光源ユニット１０Ｂは、所定方向に沿って並んで配置される。

詳細には、図６に示すように、第１光源ユニット１０Ａ及び第２光源ユニット１０Ｂは、Ｚ軸方向に沿って並んで配置される。なお、複数の偏光ミラー１３１の各々は、第１実施形態と同様に、複数の反射ミラー１３２の各々で反射された青成分光Ｂ（Ｐ偏光）の光束及び複数の光源１２Ｂの各々から出射される青成分光Ｂ（Ｓ偏光）を重畳する。

［変更例２］
以下において、第１実施形態の変更例２について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

具体的には、第１実施形態では、２つの光源ユニットが互いに対向するように配置される。これに対して、変更例２では、３つの光源ユニットが設けられる。

詳細には、光源ユニット１０は、図７に示すように、第１光源ユニット１０Ａと、第２光源ユニット１０Ｂ_１と、第２光源ユニット１０Ｂ_２とを有する。変更例２では、第１光源ユニット１０Ａは、ダイクロイックミラー２０（不図示）と対向するように配置される。第２光源ユニット１０Ｂ１及び第２光源ユニット１０Ｂ２は、互いに対向するように配置される。

なお、第２光源ユニット１０Ｂ１及び第２光源ユニット１０Ｂ２は、第２光源ユニット１０Ｂと同様の構成を有しており、第２偏光（第１実施形態では、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを出射するように構成される。なお、第２光源ユニット１０Ｂ１及び第２光源ユニット１０Ｂ２の詳細については省略する。

合成部１３０は、偏光ミラー１３１として、複数の偏光ミラー１３１_１と、複数の偏光ミラー１３１_２とを有する。なお、変更例２では、合成部１３０は、反射ミラー１３２を有していない。

複数の偏光ミラー１３１１の各々は、複数の光源１２Ｂ_１の各々から出射される青成分光Ｂの光路上に設けられており、複数の光源１２Ｂ１の各々に対応して設けられる。複数の偏光ミラー１３１１の各々は、第１偏光（第１実施形態では、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを透過して、第２偏光（第１実施形態では、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを反射する。複数の偏光ミラー１３１１の各々は、複数の光源１２Ａの各々から出射される青成分光Ｂの光束及び複数の光源１２Ｂ１の各々から出射される青成分光Ｂの光束を部分的に重畳する。

複数の偏光ミラー１３１２の各々は、複数の光源１２Ｂ_２の各々から出射される青成分光Ｂの光路上に設けられており、複数の光源１２Ｂ２の各々に対応して設けられる。複数の偏光ミラー１３１２の各々は、第１偏光（第１実施形態では、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを透過して、第２偏光（第１実施形態では、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを反射する。複数の偏光ミラー１３１２の各々は、複数の光源１２Ａの各々から出射される青成分光Ｂの光束及び複数の光源１２Ｂ２の各々から出射される青成分光Ｂの光束を部分的に重畳する。

［変更例３］
以下において、第１実施形態の変更例３について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

具体的には、第１実施形態では、２つの光源ユニットが互いに対向するように配置される。これに対して、変更例３では、３つの光源ユニットが設けられる。

詳細には、光源ユニット１０は、図８に示すように、第１光源ユニット１０Ａ_１と、第１光源ユニット１０Ａ_２と、第１光源ユニット１０Ａ_３とを有する。変更例３では、第１光源ユニット１０Ａ１は、ダイクロイックミラー２０（不図示）と対向するように配置される。第１光源ユニット１０Ａ２及び第１光源ユニット１０Ａ３は、互いに対向するように配置される。

なお、第１光源ユニット１０Ａ１〜第１光源ユニット１０Ａ３は、第１光源ユニット１０Ａと同様の構成を有しており、第１偏光（第１実施形態では、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを出射するように構成される。なお、第１光源ユニット１０Ａ１〜第１光源ユニット１０Ａ３の詳細については省略する。

合成部１３０は、反射ミラー１３２として、複数の反射ミラー１３２_２と、複数の反射ミラー１３２_３とを有する。なお、変更例１では、合成部１３０は、偏光ミラー１３１を有していない。

複数の反射ミラー１３２２の各々は、複数の光源１２Ａ_２の各々から出射される青成分光Ｂの光路上に設けられており、複数の光源１２Ａ２の各々に対応して設けられる。複数の反射ミラー１３２３の各々は、複数の光源１２Ａ_３の各々から出射される青成分光Ｂの光路上に設けられており、複数の光源１２Ａ３の各々に対応して設けられる。

ここで、複数の光源１２Ａ_１の各々から出射される青成分光Ｂは、反射ミラー１３２２と反射ミラー１３２３との間を通って、ダイクロイックミラー２０（不図示）側に導かれる。言い換えると、反射ミラー１３２２及び反射ミラー１３２３は、複数の光源１２Ａ１の各々から出射される青成分光Ｂを通すための間隔を持って配置される。

なお、１／２λ板１４１は、第１偏光（ここでは、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを第２偏光（ここでは、Ｓ偏光）の青成分光Ｂに変換する。反射ミラー１４２は、第２偏光（ここでは、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを反射する。偏光ミラー１４３は、第１偏光（ここでは、Ｐ偏光）の青成分光Ｂを透過して、第２偏光（ここでは、Ｓ偏光）の青成分光Ｂを反射する。

［変更例４］
以下において、第１実施形態の変更例３について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

具体的には、第１実施形態では、光源ユニット１０から出射される青成分光Ｂは、カラーホイール３０上の１箇所に集光される。これに対して、変更例４では、光源ユニット１０から出射される青成分光Ｂは、カラーホイール３０上の２箇所に集光される。

詳細には、投写型映像表示装置１００は、図９に示すように、第１実施形態に示す投写型映像表示装置１００（図１を参照）と同様の構成を有する。変更例４では、青成分光Ｂがカラーホイール３０上の２箇所に集光されるため、レンズ１１１に代えて、ミラー１１１Ａ及びミラー１１１Ｂを有する。

カラーホイール３０は、赤領域膜３１Ｒとして、赤領域３１Ｒ_１及び赤領域３１Ｒ_２を有する。赤領域３１Ｒ１は、赤領域３１Ｒ２に対して、カラーホイール３０の径方向内側に設けられる。赤領域３１Ｒ１上には、ミラー１１１Ａによって青成分光Ｂが集光される。赤領域３１Ｒ２上には、ミラー１１１Ｂによって青成分光Ｂが集光される。

また、カラーホイール３０は、緑領域膜３１Ｇとして、緑領域３１G_１及び緑領域３１Ｇ_２を有する。緑領域３１G１は、緑領域３１Ｇ２に対して、カラーホイール３０の径方向内側に設けられる。緑領域３１G１上には、ミラー１１１Ａによって青成分光Ｂが集光される。緑領域３１Ｇ２上には、ミラー１１１Ｂによって青成分光Ｂが集光される。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、光変調素子として、ＤＭＤ７０が例示されているが、実施形態は、これに限定されるものではない。光変調素子は、１つの液晶パネル或いは３つの液晶パネル（赤液晶パネル、緑液晶パネル及び青液晶パネル）であってもよい。液晶パネルは、透過型であってもよく、反射型であってもよい。

実施形態では、励起光として青成分光Ｂを用いるケースについて説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、励起光として紫外成分光を用いてもよい。このようなケースでは、紫外成分光に応じて青成分光Ｂを出射する発光体が用いられる。

実施形態では、第１偏光がＰ偏光であり、第２偏光がＳ偏光であるケースについて説明した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、第２偏光がＰ偏光であり、第１偏光がＳ偏光であってもよい。このようなケースでは、光源ユニット１０の構成が変わることは勿論である。

実施形態では、複数の光源１２Ａ及び複数の光源１２Ｂは、偏光ミラー１３１に対して青成分光Ｂ（Ｐ偏光）を出射する。しかしながら、複数の光源１２Ａ及び複数の光源１２Ｂの双方が略円形の青成分光Ｂを出射する場合には、複数の光源１２Ｂは、複数の光源１２Ａの向きに対して９０°回転して配置することによって、偏光ミラー１３１に対して青成分光Ｂ（Ｓ偏光）を出射してもよい。このようなケースでは、１／２λ板１５が不要である。

１０…光源ユニット、１０Ａ…第１光源ユニット、１０Ｂ…第２光源ユニット、１１Ａ…ヒートシンク、１１Ｂ…ヒートシンク、１２Ａ…光源、１２Ｂ…光源、１３Ａ…レンズ、１３Ｂ…レンズ、１５…１／２λ板、２０…ダイクロイックミラー、３０…カラーホイール、３１Ｂ…青領域、３１Ｇ…緑領域膜、３１Ｒ…赤領域膜、３２…ミラー膜、４０…ダイクロイックミラー、５０…ロッドインテグレータ、６０…ミラー、７０…ＤＭＤ、８０…投写ユニット、１００…投写型映像表示装置、１１１〜１１６…レンズ、１２１〜１２３…ミラー、１３０…合成部、１３１…偏光ミラー、１３２…反射ミラー、１４１…１／２λ板、１４２…反射ミラー、１４３…偏光ミラー

Claims (5)

1. 複数の第１光源を有する第１光源ユニットと、複数の第２光源を有する第２光源ユニットと、前記第１光源ユニットから出射される光及び前記第２光源ユニットから出射される光を合成する合成部とを備えた光源装置であって、
   前記第１光源ユニットは、第１偏光の光を出射するように構成されており、
   前記第２光源ユニットは、第２偏光の光を出射するように構成されており、
   前記合成部は、前記複数の第２光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第２光源の各々に対応する複数の偏光ミラーを有しており、
   前記複数の偏光ミラーの各々は、前記第１偏光の光を透過して、前記第２偏光の光を反射するように構成されており、
   前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の第１光源の各々から出射される光の光束及び前記複数の第２光源の各々から出射される光の光束を重畳することを特徴とする光源装置。
2. 前記合成部は、前記複数の第１光源から出射される光の光路上に設けられており、前記複数の第１光源の各々に対応する複数の反射ミラーを有しており、
   前記複数の偏光ミラーの各々は、前記複数の反射ミラーの各々で反射された光の光束及び前記複数の第２光源の各々から出射される光の光束を重畳することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記第２光源ユニットの光出射方向がＸ軸方向であり、前記合成部の光出射方向がＺ軸方向であり、前記Ｘ軸方向及び前記Ｚ軸方向に垂直な方向がＹ軸方向である場合において、
   前記複数の第２光源の各々は、少なくとも前記Ｚ軸方向に並んでおり、
   前記複数の偏光ミラーの各々は、少なくとも前記Ｚ軸方向に並んでおり、かつ、前記Ｘ軸方向にシフトしており、
   前記Ｘ軸方向における偏光ミラーのシフトピッチは、前記Ｚ軸方向における第２光源の配置ピッチよりも狭いことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記複数の第１光源及び前記第２光源は、前記第１偏光の光を出射するように構成されており、
   前記第２光源ユニットは、前記第１偏光の光を前記第２偏光の光に変換する位相差板を有することを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光源装置と、
   前記光源装置から出射される光を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る光を投写する投写ユニットとを備えることを特徴とする投写型映像表示装置。

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