JP2013117705A - 光源装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源から出射される所定色成分光の光路を第１光路及び第２光路に分離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】光源装置２００は、青成分光Ｂを出射する光源１０Ｂと、光源１０Ｂから出射される所定色成分光を第１光路及び第２光路に分離する分離光学素子（例えば、ミラー１２１）と、第１光路上に設けられており、励起光に応じて基準映像光を出射する発光体（例えば、発光体Ｇ）と、第１光路及び第２光路を１つの光路に纏める合成光学素子（例えば、ミラー１２４）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、励起光を出射する光源と、励起光に応じて所定色成分光を出射する発光体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、光源と、光源から出射された光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射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。

ここで、光源から出射される光を励起光として、赤成分光、緑成分光、青成分光などの基準映像光を出射する発光体を有する投写型映像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。具体的には、各色成分光を出射する複数種類の発光体がカラーホイールに設けられており、カラーホイールの回転によって、各色成分光が時分割で出射される。

特開２００４−３４１１０５号公報

ところで、青成分光を励起光及び基準映像光として用いるケースが考えられる。このようなケースでは、赤成分光及び緑成分光については、青成分光を励起光として発光体から出射され、青成分光については、光源から出射される青成分光がそのまま利用される。

従って、青成分光を励起光として用いる第１光路及び青成分光を基準映像光として用いる第２光路に、光源から出射される青成分光を分離したいというニーズが存在する。

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、光源から出射される所定色成分光を第１光路及び第２光路に分離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、所定色成分光を出射する光源（光源１０Ｂ）と、前記光源から出射される前記所定色成分光を、第１光路及び第２光路に分離する分離光学素子（例えば、ミラー１２１）と、前記第１光路上に設けられており、励起光に応じて基準映像光を出射する発光体（例えば、発光体Ｇ）と、前記第１光路及び前記第２光路を１つの光路に纏める合成光学素子（例えば、ミラー１２４）とを備える。

第１の特徴において、前記第１光路は、前記所定色成分光を励起光として用いる光路である。前記第２光路は、前記所定色成分光を基準映像光として用いる光路である。前記第１光路に分離される前記所定色成分光の光量は、前記第２光路に分離される前記所定色成分光の光量よりも大きい。

第１の特徴において、前記分離光学素子は、前記光源から出射される光のうち、一部分を透過し、残り部分を反射するビームスプリッターである。

第１の特徴において、前記分離光学素子は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光状態に応じて、所定方向の偏光成分を透過して、前記所定に直交する方向の偏光成分を反射する偏光分離素子である。前記光源は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光方向が前記所定方向に対して傾くように配置される。

前記分離光学素子は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光状態に応じて、所定方向の偏光成分を透過して、前記所定に直交する方向の偏光成分を反射する偏光分離素子である。光源装置は、前記光源から出射される前記所定色成分光の偏光方向を回旋する位相差板をさらに備える。前記位相差板は、前記光源から出射される前記所定色成分光の光路上において、前記光源と前記分離光学素子との間に設けられる。

第１の特徴において、前記分離光学素子は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光状態に応じて、前記分離光学素子を透過する透過率及び反射率が異なる偏光分離素子である。

第１の特徴において、前記光源は、前記分離光学素子に入射する段階において、偏光状態が異なる前記所定色成分光を出射する複数の光源を含む。

第１の特徴において、前記複数の光源のそれぞれから出射される前記所定色成分光の光量は、映像入力信号に応じて調整される。

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１つの光路上に設けられており、前記合成光学素子から出射される光を変調する光変調素子と、前記光変調素子から出射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、光源から出射される所定色成分光を第１光路及び第２光路に分離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２０を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る光源装置２００を示す図である。 図４は、第１実施形態に係る光源１０Ｂを示す図である。 図５は、第１実施形態に係る光の分離を説明するための図である。 図６は、変更例１に係る光源装置２００を示す図である。 図７は、変更例１に係る光の分離を説明するための図である。 図８は、変更例２に係る光源装置２００を示す図である。 図９は、変更例２に係る光の分離を説明するための図である。 図１０は、変更例３に係る光源装置２００を示す図である。 図１１は、変更例３に係る光の分離を説明するための図である。 図１２は、変更例４に係る光源装置２００を示す図である。 図１３は、変更例４に係る光源１０Ｂを示す図である。 図１４は、変更例４に係る光の分離を説明するための図である。 図１５は、変更例５に係る光源装置２００を示す図である。 図１６は、変更例６に係る光源装置２００を示す図である。 図１７は、変更例６に係るカラーホイール２０ＲＧを示す図である。 図１８は、変更例７に係る光源装置２００を示す図である。 図１９は、変更例８に係る光源装置２００を示す図である。 図２０は、変更例８に係る光源装置２００を示す図である。 図２１は、変更例８に係るミラー６２２の特性を示す図である。 図２２は、変更例９に係る光源装置２００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、所定色成分光を出射する光源と、前記光源から出射される前記所定色成分光を、前記所定色成分光を励起光として用いる第１光路及び前記所定色成分光を基準映像光として用いる第２光路に分離する分離光学素子と、前記第１光路上に設けられており、前記励起光に応じて基準映像光を出射する発光体と、前記第１光路及び前記第２光路を１つの光路に纏める合成光学素子とを備える。前記第１光路に分離される前記所定色成分光の光量は、前記第２光路に分離される前記所定色成分光の光量よりも大きい。

実施形態では、分離光学素子は、光源から出射される所定色成分光を第１光路及び第２光路に分離することによって、励起光及び基準映像光の双方として所定色成分光を利用するというニーズを満たすことができる。

実施形態では、第１光路に分離される所定色成分光の光量は、第２光路に分離される所定色成分光の光量よりも大きい。このように、所定色成分光の光量のうち、大きな光量が必要な励起光として用いる光量の比率が高いため、所定色成分光を適切に分配することが可能である。

なお、励起光は、主として青成分光である。基準映像光は、映像を構成する光であり、例えば、赤成分光、緑成分光又は青成分光である。

［第１実施形態］
（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、第１に、投写型映像表示装置１００は、光源ユニット１０と、カラーホイール２０と、ロッドインテグレータ３０と、ＤＭＤ４０と、投写ユニット５０とを有する。

光源ユニット１０は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの複数の固体光源によって構成される。第１実施形態では、光源ユニット１０として、光源１０Ｂ及び光源１０Ｒが設けられる。

光源１０Ｂは、青成分光Ｂを励起光及び基準映像光として出射する。光源１０Ｂは、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などである。

光源１０Ｒは、基準映像光として赤成分光Ｒを出射する。光源１０Ｒは、例えば、LＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などである。

カラーホイール２０は、励起光（青成分光Ｂ）の光軸に沿って延びる回転軸２０Ｘ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２０は、励起光を反射する反射型回転体の一例である。

詳細には、カラーホイール２０は、図２に示すように、回転面２１と、緑領域２２Ｇとを有する。回転面２１は、反射膜によって構成される。緑領域２２Ｇは、光源１０Ｂから出射される励起光（青成分光Ｂ）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。

ロッドインテグレータ３０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３０は、光源ユニット１０から出射される光を均一化する。なお、ロッドインテグレータ３０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。

ＤＭＤ４０は、光源ユニット１０から出射される光を変調する。詳細には、ＤＭＤ４０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。ＤＭＤ４０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５０側に光を反射するか否かを切り替える。

第１実施形態では、ＤＭＤ４０として、ＤＭＤ４０Ｒ、ＤＭＤ４０Ｇ及びＤＭＤ４０Ｂが設けられる。ＤＭＤ４０Ｒは、赤映像信号Ｒに基づいて赤成分光Ｒを変調する。ＤＭＤ４０Ｇは、緑映像信号Ｇに基づいて緑成分光Ｇを変調する。ＤＭＤ４０Ｂは、青映像信号Ｂに基づいて青成分光Ｂを変調する。

投写ユニット５０は、ＤＭＤ４０によって変調された映像光を投写面上に投写する。

第２に、投写型映像表示装置１００は、必要なレンズ群及びミラー群を有する。レンズ群としては、レンズ１１１〜レンズ１１６が設けられており、ミラー群としては、ミラー１２１〜ミラー１２５が設けられる。

レンズ１１１は、光源１０Ｂから出射される光を集光するコンデンサレンズである。レンズ１１２及びレンズ１１３は、励起光（青成分光Ｂ）を発光体（発光体Ｇ）の発光面上に集光するコンデンサレンズである。レンズ１１４は、光源１０Ｂ及び光源１０Ｒのそれぞれから出射される光をロッドインテグレータ３０の光入射面に集光する集光レンズである。レンズ１１５及びレンズ１１６は、ロッドインテグレータ３０から出射される光を各ＤＭＤ４０上に略結像するリレーレンズである。

ミラー１２１は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂのうち、一部分を透過し、残り部分を反射するビームスプリッターである。

ミラー１２２は、ミラー１２１で反射される青成分光Ｂを反射する反射ミラーである。ミラー１２３は、赤成分光Ｒを透過して、青成分光Ｂを反射するダイクロイックミラーである。ミラー１２４は、青成分光Ｂ及び赤成分光Ｒを透過して、緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー１２５は、各色成分光を反射する反射ミラーである。

第１実施形態において、ミラー１２１は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを、青成分光Ｂを励起光として用いる第１光路及び青成分光Ｂを基準映像光として用いる第２光路に分離する分離光学素子の一例である。ミラー１２４は、第１光路及び第２光路を１つの光路に纏める合成光学素子の一例である。

第３に、投写型映像表示装置１００は、必要なプリズム群を有する。プリズム群として、プリズム２１０、プリズム２２０、プリズム２３０、プリズム２４０及びプリズム２５０が設けられる。

プリズム２１０は、透光性部材によって構成されており、面２１１及び面２１２を有する。プリズム２１０（面２１１）とプリズム２５０（面２５１）との間にはエアギャップが設けられており、プリズム２１０に入射した光が面２１１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも大きいため、プリズム２１０に入射した光は面２１１で反射される。一方で、プリズム２１０（面２１２）とプリズム２２０（面２２１）との間にはエアギャップが設けられるが、面２１１で反射された光が面２１２に入射する角度（入射角）が全反射角よりも小さいため、面２１１で反射された光は面２１２を透過する。

プリズム２２０は、透光性部材によって構成されており、面２２１及び面２２２を有する。プリズム２１０（面２１２）とプリズム２２０（面２２１）との間にはエアギャップが設けられており、面２２２で最初に反射された青成分光Ｂ及びＤＭＤ４０Ｂから出射された青成分光Ｂが面２２１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも大きいため、面２２２で最初に反射された青成分光Ｂ及びＤＭＤ４０Ｂから出射された青成分光Ｂは面２２１で反射される。一方で、面２２１で反射された後に面２２２で２回目に反射された青成分光Ｂが面２２１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも小さいため、面２２１で反射された後に面２２２で２回目に反射された青成分光Ｂは面２２１を透過する。

面２２２は、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇを透過して、青成分光Ｂを反射するダイクロイックミラー面である。従って、面２１１で反射された光のうち、赤成分光Ｒ及び緑成分光Ｇは面２２２を透過し、青成分光Ｂは面２２２で反射される。面２２１で反射された青成分光Ｂは面２２２で反射される。

プリズム２３０は、透光性部材によって構成されており、面２３１及び面２３２を有する。プリズム２２０（面２２２）とプリズム２３０（面２３１）との間にはエアギャップが設けられており、面２３１を透過して面２３２で反射された赤成分光Ｒ及びＤＭＤ４０Ｒから出射された赤成分光Ｒが再び面２３１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも大きいため、面２３１を透過して面２３２で反射された赤成分光Ｒ及びＤＭＤ４０Ｒから出射された赤成分光Ｒは面２３１で反射される。一方で、ＤＭＤ４０Ｒから出射されて面２３１で反射された後に面２３２で反射された赤成分光Ｒが再び面２３１に入射する角度（入射角）が全反射角よりも小さいため、ＤＭＤ４０Ｒから出射されて面２３１で反射された後に面２３２で反射された赤成分光Ｒは面２３１を透過する。

面２３２は、緑成分光Ｇを透過して、赤成分光Ｒを反射するダイクロイックミラー面である。従って、面２３１を透過した光のうち、緑成分光Ｇは面２３２を透過し、赤成分光Ｒは面２３２で反射される。面２３１で反射された赤成分光Ｒは面２３２で反射される。ＤＭＤ４０Ｇから出射された緑成分光Ｇは面２３２を透過する。

プリズム２４０は、透光性部材によって構成されており、面２４１を有する。面２４１は、緑成分光Ｇを透過するように構成されている。なお、ＤＭＤ４０Ｇへ入射する緑成分光Ｇ及びＤＭＤ４０Ｇから出射された緑成分光Ｇは面２４１を透過する。

プリズム２５０は、透光性部材によって構成されており、面２５１を有する。

言い換えると、青成分光Ｂは、（１）面２１１で反射されて、（２）面２２２で反射されて、（３）面２２１で反射されて、（４）ＤＭＤ４０Ｂで反射されて、（５）面２２１で反射されて、（６）面２２２で反射されて、（７）面２２１、面２５１を透過する。これによって、青成分光Ｂは、ＤＭＤ４０Ｂで変調されて、投写ユニット５０に導かれる。

赤成分光Ｒは、（１）面２１１で反射されて、（２）面２１２、面２２１、面２２２及び面２３１を透過した上で、面２３２で反射されて、（３）面２３１で反射されて、（４）ＤＭＤ４０Ｒで反射されて、（５）面２３１で反射されて、（６）面２３２で反射されて、（７）面２３１、面２３２、面２２１、面２１２、面２１１及び面２５１を透過する。これによって、赤成分光Ｒは、ＤＭＤ４０Ｒで変調されて、投写ユニット５０に導かれる。

緑成分光Ｇは、（１）面２１１で反射されて、（２）面２１２、面２２１、面２２２、面２３１、面２３２、面２４１を透過した上で、ＤＭＤ４０Ｇで反射されて、（３）面２４１、面２３２、面２３１、面２２２、面２２１、面２１２、面２１１及び面２５１を透過する。これによって、緑成分光Ｇは、ＤＭＤ４０Ｇで変調されて、投写ユニット５０に導かれる。

（光源装置）
以下において、第１実施形態に係る光源装置について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る光源装置２００を示す図である。

第１実施形態では、光源装置２００は、主として、光源１０Ｂ、光源１０Ｒ及びカラーホイール２０によって構成される。また、光源装置２００は、必要なレンズ群及びミラー群を含む。

光源１０Ｂは、図４に示すように、複数の発光素子１１Ｂ及びヒートシンク１２Ｂによって構成される。第１実施形態では、ヒートシンク１２Ｂ上において、Ｘ軸方向に８つの発光素子１１Ｂが並んでおり、Ｙ軸方向に４つの発光素子１１Ｂが並んでいる。

ここで、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）は、図５に示すように、ミラー１２１によって分割光Ｘ及び分割光Ｙに分離される。分割光Ｘは、第１光路に導かれる青成分光Ｂであり、励起光として用いられる。分割光Ｙは、第２光路に導かれる青成分光Ｂであり、基準映像光として用いられる。分割光Ｘの光量は、分割光Ｙの光量よりも大きい。

（作用及び効果）
第１実施形態では、ミラー１２１（分離光学素子）は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂを第１光路及び第２光路に分離することによって、励起光及び基準映像光の双方として所定色成分光を利用するというニーズを満たすことができる。

第１実施形態では、第１光路に分離される青成分光Ｂ（分割光Ｘ）の光量は、第２光路に分離される青成分光Ｂ（分割光Ｙ）の光量よりも大きい。このように、青成分光Ｂの光量のうち、大きな光量が必要な励起光として用いる光量の比率が高いため、所定色成分光を適切に分配することが可能である。

［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。

第１実施形態では、分離光学素子として、ミラー１２１（ビームスプリッター）が用いられる。これに対して、変更例１では、図６に示すように、分離光学素子として、ミラー１２１Ａが用いられる。ミラー１２１Ａは、ミラー１２１Ａに入射する青成分光Ｂの偏光状態に応じて、所定方向（例えば、Ｙ軸方向）の偏光成分を透過して、前記所定に直交する方向（例えば、Ｚ軸方向）の偏光成分を反射する偏光分離素子である。

ここで、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）の偏光方向は、図７に示すように、ミラー１２１Ａの透過軸方向（Ｙ軸方向）に対して傾いている。すなわち、光源１０Ｂを構成する発光素子１１Ｂは、青成分光Ｂの偏光方向がミラー１２１Ａの透過軸方向（Ｙ軸方向）に対して傾くように配置される。

これによって、第１実施形態と同様に、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）は、図７に示すように、ミラー１２１によって分割光Ｘ及び分割光Ｙに分離される。分割光Ｘは、第１光路に導かれる青成分光Ｂであり、励起光として用いられる。分割光Ｙは、第２光路に導かれる青成分光Ｂであり、基準映像光として用いられる。分割光Ｘの光量は、分割光Ｙの光量よりも大きい。

［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。

第１実施形態では、分離光学素子として、ミラー１２１（ビームスプリッター）が用いられる。これに対して、変更例２では、図８に示すように、分離光学素子として、ミラー１２１Ａが用いられる。ミラー１２１Ａは、ミラー１２１Ａに入射する青成分光Ｂの偏光状態に応じて、所定方向（例えば、Ｙ軸方向）の偏光成分を透過して、前記所定に直交する方向（例えば、Ｚ軸方向）の偏光成分を反射する偏光分離素子である。

ここで、光源装置２００は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂの偏光方向を回旋する位相差板２２２を有する。位相差板２２２は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂの光路上において、光源１０Ｂとミラー１２１Ａとの間に設けられる。

ここで、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）の偏光方向は、図９の上段に示すように、ミラー１２１Ａの透過軸方向（Ｙ軸方向）に沿っている。これに対して、位相差板２２２から出射される青成分光Ｂ（位相差板出射光）の偏光方向は、図９の下段に示すように、ミラー１２１Ａの透過軸方向（Ｙ軸方向）に対して傾いている。

これによって、変更例１と同様に、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）は、ミラー１２１によって分割光Ｘ及び分割光Ｙに分離される。分割光Ｘは、第１光路に導かれる青成分光Ｂであり、励起光として用いられる。分割光Ｙは、第２光路に導かれる青成分光Ｂであり、基準映像光として用いられる。分割光Ｘの光量は、分割光Ｙの光量よりも大きい。

［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。

第１実施形態では、分離光学素子として、ミラー１２１（ビームスプリッター）が用いられる。これに対して、変更例３では、図１０に示すように、分離光学素子として、ミラー３２１が用いられる。ミラー３２１は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）の一部のみに設けられており、青成分光Ｂ（光源出射光）の一部のみを反射する。

ここで、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）の一部は、図１１に示すように、ミラー３２１で反射される。

これによって、第１実施形態と同様に、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）は、図１１に示すように、ミラー３２１によって分割光Ｘ及び分割光Ｙに分離される。分割光Ｘは、第１光路に導かれる青成分光Ｂであり、励起光として用いられる。分割光Ｙは、第２光路に導かれる青成分光Ｂであり、基準映像光として用いられる。分割光Ｘの光量は、分割光Ｙの光量よりも大きい。

例えば、ミラー３２１は、図１１に示すように、光源１０Ｂを構成する発光素子１１Ｂのうち、３×３の光源１０Ｂを構成する発光素子１１Ｂから出射される青成分光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４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。

第１実施形態では、分離光学素子として、ミラー１２１（ビームスプリッター）が用いられる。これに対して、変更例４では、図１２に示すように、分離光学素子として、ミラー４２１が用いられる。ミラー４２１は、所定波長の光を透過して、他の光を反射するダイクロイックミラーである。

ここで、光源１０Ｂは、図１３に示すように、発光素子１１Ｂ_１及び発光素子１１Ｂ_２を有する。発光素子１１Ｂ_１は、ヒートシンク１２Ｂ上において、領域Ｐに設けられる。発光素子１１Ｂ_２は、ヒートシンク１２Ｂ上において、領域Ｑに設けられる。発光素子１１Ｂ_１から出射される光の波長帯は、発光素子１１Ｂ_２から出射される光の波長帯と異なる。ミラー４２１のカットオフ波長は、発光素子１１Ｂ_１から出射される光の波長帯と発光素子１１Ｂ_２から出射される光の波長帯との間に設けられる。

これによって、第１実施形態と同様に、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（光源出射光）は、図１４に示すように、ミラー４２１によって分割光Ｘ及び分割光Ｙに分離される。分割光Ｘは、第１光路に導かれる青成分光Ｂ（例えば、発光素子１１Ｂ_１から出射される光）であり、励起光として用いられる。分割光Ｙは、第２光路に導かれる青成分光Ｂ（例えば、発光素子１１Ｂ_２から出射される光）であり、基準映像光として用いられる。分割光Ｘの光量は、分割光Ｙの光量よりも大きい。

［変更例５］
以下において、第１実施形態の変更例５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。

第１実施形態では、分離光学素子として、ミラー１２１（ビームスプリッター）が用いられる。これに対して、変更例５では、図１５に示すように、分離光学素子として、ミラー５２１及びミラー５２２が設けられる。ミラー５２１及びミラー５２２は、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂのうち、一部分を透過し、残り部分を反射するビームスプリッターである。

また、カラーホイール２０に代えて、カラーホイール２０Ｒ及びカラーホイール２０Ｇが設けられる。カラーホイール２０Ｒは、光源１０Ｂから出射される励起光（青成分光Ｂ）に応じて赤成分光Ｒを発光する発光体Ｒを有する反射型回転体である。カラーホイール２０Ｇは、光源１０Ｂから出射される励起光（青成分光Ｂ）に応じて緑成分光Ｇを発光する発光体Ｇを有する反射型回転体である。発光体Ｒ及び発光体Ｇは、蛍光体或いは燐光体である。

変更例５において、ミラー５２３及びミラー５２４は、ミラー５２２を透過する青成分光Ｂ（分割光Ｚ）を反射する反射ミラーである。ミラー５２５は、青成分光Ｂ（分割光Ｙ及び分割光Ｚ）を透過して、緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。ミラー５２６は、青成分光Ｂ（分割光Ｘ及び分割光Ｚ）及び緑成分光Ｇを透過して、赤成分光Ｒを反射するダイクロイックミラーである。

変更例５では、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂのうち、分割光Ｘ及び分割光Ｙは、励起光として用いられる。光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂのうち、分割光Ｚは、基準映像光として用いられる。

［変更例６］
以下において、第１実施形態の変更例６について説明する。以下においては、変更例５に対する相違点について主として説明する。

変更例５では、カラーホイール２０Ｒ及びカラーホイール２０Ｇが用いられる。これに対して、変更例６では、図１６に示すように、カラーホイール２０Ｒ及びカラーホイール２０Ｇに代えて、カラーホイール２０ＲＧが用いられる。

カラーホイール２０ＲＧは、図１７に示すように、、回転面２１と、赤領域２２Ｒと、緑領域２２Ｇとを有する。回転面２１は、反射膜によって構成される。赤領域２２Ｒは、光源１０Ｂから出射される励起光（青成分光Ｂ）に応じて赤成分光Ｒを発光する発光体Ｒを有する。緑領域２２Ｇは、光源１０Ｂから出射される励起光（青成分光Ｂ）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。発光体Ｒ及び発光体Ｇは、蛍光体或いは燐光体である。

［変更例７］
以下において、第１実施形態の変更例７について説明する。以下においては、変更例６に対する相違点について主として説明する。

変更例６では、ミラー５２２は、ビームスプリッターであり、青成分光Ｂ（分割光Ｚ）は、ミラー５２３及びミラー５２４で反射される。これに対して、変更例７では、図１８に示すように、ミラー５２３及びミラー５２４が省略されて、青成分光Ｂを出射する光源１０Ｂ_２が設けられる。光源１０Ｂ_２は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などである。なお、ミラー５２２が全反射ミラーであることに留意すべきである。

変更例７すなわち、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂ（分割光Ｘ及び分割光Ｙ）は、いずれも励起光として用いられる。このように、第１光路及び第２光路は、いずれも、青成分光Ｂを励起光として用いる光路であってもよい。

また、このようなケースにおいては、光源１０Ｂから出射されるは、紫外成分光であってもよい。

［変更例８］
以下において、第１実施形態の変更例８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。

第１実施形態では、分離光学素子として、ミラー１２１（ビームスプリッター）が用いられる。これに対して、変更例８では、図１９及び図２０に示すように、分離光学素子として、ミラー６２２が用いられる。ミラー６２２は、図２１に示すように、ミラー６２２に入射する青成分光Ｂの偏光状態に応じて、ミラー６２２を透過する透過率及び反射率が異なる偏光分離素子である。なお、図２１において、反射率は、（１−透過率）によって表される。

変更例８では、光源装置２００は、ミラー６２２に加えて、ミラー６２１、ミラー６２３、ミラー６２４及びミラー６２５を有する。また、光源１０Ｂは、ミラー６２２に入射する段階において、偏光状態が異なる青成分光Ｂを出射する複数の光源（光源１０Ｂ_１及び光源１０Ｂ_２）を含む。例えば、光源１０Ｂ_１は、ミラー６２１及びミラー６２２に対して、Ｐ偏光成分の青成分光Ｂを出射し、光源１０Ｂ_２は、ミラー６２１及びミラー６２２に対して、Ｓ偏光成分の青成分光Ｂを出射する。

ミラー６２１は、光源１０Ｂ_１から出射される青成分光Ｂを透過して、光源１０Ｂ_２から出射される青成分光Ｂを反射するＰＢＳミラーである。ミラー６２３は、ミラー６２２で反射された光を反射する反射ミラーである。ミラー６２４は、光源１０Ｒから出射された赤成分光Ｒを透過して、ミラー６２３で反射された青成分光Ｂを反射するダイクロイックミラーである。ミラー６２５は、赤成分光Ｒ及び青成分光Ｂを透過して、緑成分光Ｇを反射するダイクロイックミラーである。

ここで、変更例８では、複数の光源１０Ｂ（光源１０Ｂ_１及び光源１０Ｂ_２）のそれぞれから出射される青成分光Ｂの光量は、映像入力信号に応じて調整される。例えば、映像入力信号に基づいて、緑成分光Ｇの光量として大きな光量が必要であると判定された場合には、第１光路に導かれる分割光Ｘの光量を増大する。或いは、映像入力信号に基づいて、青成分光Ｂの光量として大きな光量が必要であると判定された場合には、第２光路に導かれる分割光Ｙの光量を増大する。

例えば、図１９に示すように、１００（指数）の光量を有する青成分光Ｂが光源１０Ｂ_１から出射され、１００（指数）の光量を有する青成分光Ｂが光源１０Ｂ_２から出射される場合には、第１光路に導かれる分割光は、１５０（指数）の光量を有しており、第２光路に導かれる分割光は、５０（指数）の光量を有する。

これに対して、図２０に示すように、１５０（指数）の光量を有する青成分光Ｂが光源１０Ｂ_１から出射され、５０（指数）の光量を有する青成分光Ｂが光源１０Ｂ_２から出射される場合には、第１光路に導かれる分割光は、１７５（指数）の光量を有しており、第２光路に導かれる分割光は、２５（指数）の光量を有する。

［変更例９］
以下において、第１実施形態の変更例９について説明する。以下においては、変更例８に対する相違点について主として説明する。

変更例９では、光源１０Ｂは、図２２に示すように、複数の光源（光源１０_１１、光源１０_１２、光源１０_２１及び光源１０_２２）と、複数のミラー（反射ミラー１３１_１１、偏光ミラー１３２_１２、反射ミラー１３１_２１及び偏光ミラー１３２_２２）とを有する。

光源１０_１１、光源１０_１２、光源１０_２１及び光源１０_２２は、ヒートシンク１１と、複数の発光素子１２とを有する。ヒートシンク１１は、複数の発光素子１２が生じる熱を放熱する金属板などである。各発光素子１２は、青成分光Ｂを出射するＬＤやＬＥＤなどである。

光源１０_１２及び光源１０_２２の光出射側には、１／２λ板１５が設けられる。１／２λ板１５は、光源１０_１２及び光源１０_２２から出射される青成分光Ｂの偏光方向を９０°回転する位相差板である。

例えば、光源１０_１２及び光源１０_２２から出射される青成分光Ｂの偏光が偏光ミラー１３２_１２及び偏光ミラー１３２_２２に対してＰ偏光であるケースについて考える。このようなケースにおいて、１／２λ板１５を透過する青成分光Ｂの偏光は、Ｓ偏光に変換される。

反射ミラー１３１_１１は、光源１０_１１からＸ軸方向に沿って出射される青成分光ＢをＺ軸方向に反射するミラーである。同様に、反射ミラー１３１_２１は、光源１０_２１からＸ軸方向に沿って出射される青成分光ＢをＺ軸方向に反射するミラーである。

偏光ミラー１３２_１２及び偏光ミラー１３２_２２は、第１偏光成分（Ｐ偏光成分）を透過して、第２偏光成分（Ｓ偏光成分）を反射するミラーである。すなわち、偏光ミラー１３２_１２は、光源１０_１２からＸ軸方向に沿って出射される青成分光ＢをＺ軸方向に反射する。同様に、偏光ミラー１３２_２２は、光源１０_２２からＸ軸方向に沿って出射される青成分光ＢをＺ軸方向に反射する。なお、偏光ミラー１３２_１２は、反射ミラー１３１_１１で反射された青成分光Ｂを透過することに留意すべきである。同様に、偏光ミラー１３２_２２は、反射ミラー１３１_２１で反射された青成分光Ｂを透過することに留意すべきである。

このように、反射ミラー１３１_１１、偏光ミラー１３２_１２、反射ミラー１３１_２１及び偏光ミラー１３２_２２は、光源１０_１１、光源１０_１２、光源１０_２１及び光源１０_２２から出射される光を合成する合成部１３０を構成する。

［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、３つのＤＭＤ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ＤＭＤであってもよい。或いは、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、光源１０Ｂは、偏光度の高い青成分光Ｂを出射する。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、偏光状態を１つの偏光（Ｐ偏光或いはＳ偏光）に揃える偏光変換素子が光源１０Ｂの光出射側に設けられていれば、光源１０Ｂから出射される青成分光Ｂの偏光度は低くてもよい。

１０…光源、２０…カラーホイール、３０…ロッドインテグレータ、４０…ＤＭＤ、５０…投写ユニット、１００…投写型映像表示装置、１１１〜１１６…レンズ、１２１〜１２５…ミラー、２００…光源装置、２２１…ミラー、２２２…位相差板、３２１…ミラー、４２１…ミラー、５２１〜５２６…ミラー

Claims (9)

1. 所定色成分光を出射する光源と、
   前記光源から出射される前記所定色成分光を、第１光路及び第２光路に分離する分離光学素子と、
   前記第１光路上に設けられており、励起光に応じて基準映像光を出射する発光体と、
   前記第１光路及び前記第２光路を１つの光路に纏める合成光学素子とを備えることを特徴とする光源装置。
2. 前記第１光路は、前記所定色成分光を励起光として用いる光路であり、
   前記第２光路は、前記所定色成分光を基準映像光として用いる光路であり、
   前記第１光路に分離される前記所定色成分光の光量は、前記第２光路に分離される前記所定色成分光の光量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記分離光学素子は、前記光源から出射される光のうち、一部分を透過し、残り部分を反射するビームスプリッターであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
4. 前記分離光学素子は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光状態に応じて、所定方向の偏光成分を透過して、前記所定に直交する方向の偏光成分を反射する偏光分離素子であり、
   前記光源は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光方向が前記所定方向に対して傾くように配置されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
5. 前記分離光学素子は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光状態に応じて、所定方向の偏光成分を透過して、前記所定に直交する方向の偏光成分を反射する偏光分離素子であり、
   前記光源から出射される前記所定色成分光の偏光方向を回旋する位相差板をさらに備え、
   前記位相差板は、前記光源から出射される前記所定色成分光の光路上において、前記光源と前記分離光学素子との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
6. 前記分離光学素子は、前記分離光学素子に入射する前記所定色成分光の偏光状態に応じて、前記分離光学素子を透過する透過率及び反射率が異なる偏光分離素子であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
7. 前記光源は、前記分離光学素子に入射する段階において、偏光状態が異なる前記所定色成分光を出射する複数の光源を含むことを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
8. 前記複数の光源のそれぞれから出射される前記所定色成分光の光量は、映像入力信号に応じて調整されることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
9. 請求項１に記載の光源装置と、
   前記１つの光路上に設けられており、前記合成光学素子から出射される光を変調する光変調素子と、
   前記光変調素子から出射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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