JP2016046087A

JP2016046087A - 光検出装置及び光源装置

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Publication number: JP2016046087A
Application number: JP2014169372A
Authority: JP
Inventors: 吉田　和弘; Kazuhiro Yoshida; 和弘吉田; 裕貴山田; Hirotaka Yamada
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-04-04

Abstract

【課題】測定対象である光の偏光状態に関わらず、当該光の光量を安定して測定することが可能となる光検出装置及び光源装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光源装置２は、光検出装置５を備え、光検出装置５は、蛍光体７２を有して入射光の一部を蛍光に変換する光学素子７と、光学素子７で変換される蛍光を検出する光検出部８と、を備え、入射光のうち光学素子７を透過する透過光を外部に向けて出射する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光を検出する光検出部を備える光検出装置に関し、また、該光検出装置を備える光源装置に関する。

従来、光検出装置として、レンズに斜めに入射された光のうち、入射面で反射された光を検出する光検出部を備える光検出装置が、知られている（例えば、特許文献１）。斯かる光検出装置によれば、光検出部が検出した光量に基づいて、レンズを透過した光量を演算して測定することができる。

レーザ光が用いられる場合には、光が部分的に偏光していることがある。その偏光状態は、例えば半導体レーザでは、レーザの温度によって変化することがある。また、光ファイバを用いている場合には、光ファイバの配置方法によっても変化することがある。

ところで、光がレンズの入射面に入射する際には、一部の光が入射面で反射するだけでなく、一部の光が入射面で散乱する。そして、測定する光の偏光状態が異なっている場合、散乱光における散乱する方向ごとの光の光量は、異なっている。

これにより、測定する光の偏光状態が異なる場合には、レンズに入射される光量が一定であっても、光検出部で検出される反射光や散乱光の光量が変化してしまう。したがって、測定対象である光量（即ち、レンズに入射される光量、又はレンズを透過する光量）の測定精度が安定しない。

特開２０１１−１６５６０７号公報

よって、本発明は、斯かる事情に鑑み、測定対象である光の偏光状態に関わらず、当該光の光量を安定して測定することが可能となる光検出装置及び光源装置を提供することを課題とする。

本発明に係る光検出装置は、蛍光体を有して入射光の一部を蛍光に変換する光学素子と、前記光学素子で変換される蛍光を検出する光検出部と、を備え、前記入射光のうち前記光学素子を透過する透過光を外部に向けて出射する。

本発明に係る光検出装置によれば、光学素子は、蛍光体を備えているため、該蛍光体により、光学素子に入射される入射光のうち、一部の入射光を蛍光に変換する。そして、光検出部は、光学素子で変換された蛍光を検出する。このとき、蛍光体は、光学素子への入射光の偏光状態が異なっても同じようにさまざまな方向に蛍光を散乱している。

これにより、光学素子への入射光の光量が一定であれば、該入射光の偏光状態に関わらず、光検出部で検出する光量は、一定となる。即ち、光検出部で検出された光量と、光学素子への入射光のうち光学素子を透過して外部に向けて出射される透過光の光量とは、所定の関係を有することになる。したがって、光検出部で検出される光量に基づいて、光学素子への入射光の偏光状態に関わらず、入射光及び／又は透過光の光量を安定して測定することが可能となる。

また、本発明に係る光検出装置は、前記光検出部で検出される蛍光の光量に基づいて、前記入射光及び前記透過光の少なくとも一方の光量を演算する演算部を備える、という構成でもよい。

斯かる構成によれば、演算部は、光検出部で検出された蛍光の光量に基づいて、入射光及び透過光の少なくとも一方の光量を演算している。これにより、光検出部で検出された蛍光の光量に基づいて、光学素子への入射光の偏光状態に関わらず、入射光及び／又は透過光の光量を安定して測定することができる。

また、本発明に係る光検出装置においては、前記光検出部は、蛍光のみを透過又は反射する波長選択素子と、前記波長選択素子で透過又は反射される光を受光する受光部と、を備える、という構成でもよい。

斯かる構成によれば、光検出部において、波長選択素子は、蛍光のみを透過又は反射する。そして、受光部は、波長選択素子で透過又は反射された光を受光する。これにより、受光部が、蛍光に変換されていない光を受光することを抑制できるため、入射光及び／又は透過光の光量をさらに安定して測定することができる。

また、本発明に係る光源装置は、光を出射する光源部と、上記の光検出装置と、を備える。

以上の如く、本発明は、測定対象である光の偏光状態に関わらず、当該光の光量を安定して測定することが可能となる、という優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る光源装置を有する画像投影装置の全体概略図である。同実施形態に係る光源装置の要部概要図である。同実施形態に係る光源装置の要部概要図である。同実施形態に係る光学素子の全体斜視図である。同実施形態に係る光学素子の全体側面図である。本発明の他の実施形態に係る光源装置を有する画像投影装置の全体概略図である。同実施形態に係る光検出装置の要部概要図である。本発明のさらに他の実施形態に係る光検出装置の要部概要図である。本発明のさらに他の実施形態に係る光検出装置の要部概要図である。本発明のさらに他の実施形態に係る光学素子の全体斜視図である。本発明のさらに他の実施形態に係る光学素子の全体斜視図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る光検出装置及び光源装置における第１の実施形態について、図１〜図５を参酌して説明する。なお、各図（図６〜図１１も同様）において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致していない。

図１に示すように、画像投影装置１は、それぞれ異なる色の光を出射する複数（本実施形態においては３つ）の光源装置２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）を備えている。また、画像投影装置１は、光源装置２から出射されたレーザ光を入射して光画像を生成する画像光学系１５と、画像光学系１５から出射された光画像を入射してスクリーン１７に投影する投影光学系（例えば、投影レンズ）１６とを備えている。

第１の光源装置２Ｒは、第１の色（例えば、赤色）の光を出射し、第２の光源装置２Ｇは、第２の色（例えば、緑色）の光を出射し、第３の光源装置２Ｂは、第３の色（例えば、青色）の光を出射する。即ち、複数の光源装置２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、それぞれ異なる波長の光を出射している。

画像光学系１５は、光源装置２から出射された光のうち所定の偏光成分のみを透過する偏光ビームスプリッタ１５ａと、偏光ビームスプリッタ１５ａから出射された光を変調することで光画像にする空間変調素子１５ｂとを備えている。また、画像光学系１５は、各空間変調素子１５ｂで透過された光を合成するダイクロイックプリズム１５ｃと、第１及び第３の光源装置２Ｒ，２Ｂから出射されたレーザ光を反射する反射ミラー１５ｄとを備えている。

本実施形態においては、各空間変調素子１５ｂは、透過型液晶素子としている。なお、画像光学系１５は、反射型液晶素子又はデジタルマイクロミラーデバイスである空間変調素子１５ｂを備える、という構成でもよい。

本実施形態に係る光源装置２は、光を出射する光源部３と、光源部３から出射される光が入射される光ファイバ４と、光ファイバ４から出射された光を検出する光検出装置５とを備えている。なお、光ファイバ４の入射側の端部は、光源部３に対して着脱可能に構成されていてもよく、また、光ファイバ４の出射側の端部は、光検出装置５に対して着脱可能に構成されていてもよい。

光源部３は、図２に示すように、レーザ光を出射する複数の光源（半導体レーザ）３１と、各光源３１から出射された光が入射され、該光を平行な光にして出射する複数のコリメータレンズ３２とを備えている。また、光源部３は、複数のコリメータレンズ３２から出射された光が入射されて該光を収束させて光ファイバ４に向けて出射する収束レンズ３３を備えている。

本実施形態においては、第１の光源装置２Ｒの光源部（第１の光源部）３Ｒは、赤色光を出射すべく、６４０〜７８０ｎｍの波長の光を出射している。第２の光源装置２Ｇの光源部（第２の光源部）３Ｇは、緑色光を出射すべく、４９８〜５３０ｎｍの波長の光を出射している。第３の光源装置２Ｂの光源部（第３の光源部）３Ｂは、青色光を出射すべく、４６７〜４８３ｎｍの波長の光を出射している。

光検出装置５は、図３〜図５に示すように、光ファイバ４から出射された光が入射されて該光を平行な光にして出射するコリメータレンズ６と、コリメータレンズ６から出射された光が入射されて該入射光Ｌ１の一部を蛍光Ｌ２に変換する光学素子７とを備えている。また、光検出装置５は、光学素子７で変換された蛍光Ｌ２を検出する光検出部８と、光検出部８で検出した光量の情報を処理する処理部９とを備えている。

光学素子７は、透光性を有する素子本体７１と、素子本体７１に固定されている複数の蛍光体７２とを備えている。なお、光学素子７に入射される入射光Ｌ１のうち光学素子７を透過した透過光Ｌ３は、光検出装置５の外部、即ち、画像光学系１５に向けて出射している。そして、当該透過光Ｌ３は、画像投影装置１の投影光として用いられる。

素子本体７１は、平板状に形成されている。そして、素子本体７１の表面は、コリメータレンズ６から出射された光Ｌ１が入射される入射面７１ａと、素子本体７１を透過した光が画像光学系１５に向けて出射する出射面７１ｂと、その他の側面７１ｃとから構成されている。

該入射面７１ａと該出射面７１ｂとは、それぞれ平面状に形成されており、互いに平行となるように配置されている。そして、入射面７１ａは、光学素子７に入射される入射光Ｌ１の光軸に対して直交するように、配置されている。また、素子本体７１は、空気と異なる屈折率を有しており、本実施形態においては、光学ガラスから形成されている。

複数の蛍光体７２は、素子本体７１の入射面７１ａの所定領域（図４においては、１６の領域）に集合して固定されている。また、蛍光体７２は、光学素子７に入射される入射光Ｌ１１に対して散乱を生じさせるように、構成されている。例えば、蛍光体７２は、粒状に形成され、光学素子７に入射される入射光Ｌ１１に対してレイリー散乱を生じさせる粒径で構成されてもよい。具体的には、複数の蛍光体７２の少なくとも一部は、入射光Ｌ１１の波長よりも小さい粒径で構成されてもよい。

斯かる光学素子７においては、光学素子７に入射される入射光Ｌ１のうち、蛍光体７２に入射した入射光Ｌ１１は、蛍光Ｌ２に変換される。このとき、該蛍光Ｌ２は、蛍光体７２により散乱されるため、入射光Ｌ１の偏光状態が異なっても、同じようにさまざまな方向に散乱する。

また、入射光Ｌ１のうち、光学素子７における蛍光体７２が存在しない位置に入射した入射光Ｌ１２は、光学素子７の素子本体７１を透過して、透過光Ｌ３として光学素子７から出射される。なお、図示していないが、当該入射光Ｌ１２は、入射面７１ａ及び出射面７１ｂにおいて、若干量（例えば１％程度）だけ、拡散又は反射している。

ところで、第１の光源部３Ｒの光が入射光Ｌ１として入射される光学素子７においては、蛍光体７２は、例えば、ＹＡＧ系の蛍光体（Ｎｄ/Ｃｒ：ＹＡＧ）等を採用することができる。斯かるＹＡＧ系の蛍光体（Ｎｄ/Ｃｒ：ＹＡＧ）は、例えば、６４０〜６６０ｎｍの波長の入射光（励起光）Ｌ１１を７１０〜９１０ｎｍの蛍光Ｌ２に変換する。

第２の光源部３Ｇの光が入射光Ｌ１として入射される光学素子７においては、蛍光体７２は、例えば、ナイトライド系の蛍光体（ＣａＳｉＡＬＮ_３：Ｅｕ）、オキシナイトライド系の蛍光体（Ｃａ_Ｘ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ）等を採用することができる。斯かるナイトライド系の蛍光体は、例えば、４９８〜５３０ｎｍの波長の入射光（励起光）Ｌ１１を６３０〜６６０ｎｍの蛍光Ｌ２に変換し、斯かるオキシナイトライド系の蛍光体は、例えば、４９８〜５３０ｎｍの波長の入射光（励起光）Ｌ１１を５８０〜６１０ｎｍの蛍光Ｌ２に変換する。

第３の光源部３Ｂの光が入射光Ｌ１として入射される光学素子７においては、蛍光体７２は、例えば、ＹＡＧ蛍光体等を採用することができる。斯かるＹＡＧ蛍光体は、例えば、４６７〜４８３ｎｍの波長の入射光（励起光）Ｌ１１を５５０〜５８０ｎｍの蛍光Ｌ２に変換する。

光検出部８は、蛍光Ｌ２のみを透過する波長選択素子８１と、波長選択素子８１で透過された光、即ち、蛍光Ｌ２を受光する受光部８２とを備えている。そして、光検出部８は、光学素子７の側方に配置されている。なお、本実施形態においては、受光部８２は、受光した光の光量を測定する光量センサとしている。

波長選択素子８１は、光学素子７で蛍光Ｌ２に変換された光（即ち、波長が変換された光）を透過し、光学素子７で蛍光Ｌ２に変換されていない光（即ち、波長が変換されていない光）を吸収又は反射する。蛍光Ｌ２の波長は、元の光（励起光）Ｌ１１の波長よりも長くなるため、波長選択素子８１は、所定の波長よりも波長が長い光を透過し、所定の波長よりも波長が短い光を吸収又は反射する。例えば、波長選択素子８１は、ロングパスフィルタ、バンドパスフィルタ等を採用することができる。

処理部９は、蛍光Ｌ２の光量と透過光Ｌ３の光量との関係の情報を記憶する記憶部９１と、透過光Ｌ３の光量を演算する演算部９２とを備えている。また、処理部９は、光源装置２（特に、光源部３）を制御する制御部９３を備えている。

演算部９２は、光検出部８で検出された蛍光Ｌ２の光量に基づいて、透過光Ｌ３の光量を演算する。具体的には、演算部９２は、光検出部８で検出された蛍光Ｌ２の光量と、記憶部９１で記憶されている蛍光Ｌ２の光量と透過光Ｌ３の光量との関係の情報とに基づいて、透過光Ｌ３の光量を演算する。そして、制御部９３は、演算部９２で演算した透過光Ｌ３の光量に基づいて、光源部３に供給する電力（電流、電圧）等を制御することにより、光源部３の出力を制御する。

以上より、本実施形態に係る光検出装置５によれば、光学素子７は、蛍光体７２を備えているため、該蛍光体７２により、入射光Ｌ１の一部Ｌ１１を蛍光Ｌ２に変換する。そして、光検出部８は、光学素子７で変換された蛍光Ｌ２を検出する。このとき、蛍光体７２は、光学素子７への入射光Ｌ１の偏光状態が異なっても同じようにさまざまな方向に蛍光Ｌ２を散乱している。

これにより、光学素子７への入射光Ｌ１の光量が一定であれば、該入射光Ｌ１の偏光状態に関わらず、光検出部８で検出する蛍光Ｌ２の光量は、一定となる。即ち、光検出部８で検出される蛍光Ｌ２の光量と、光学素子７への入射光Ｌ１のうち光学素子７を透過して外部に向けて出射される透過光Ｌ３の光量とは、所定の関係（例えば、比例関係）を有することになる。したがって、光検出部８で検出された蛍光Ｌ２の光量に基づいて、光学素子７への入射光Ｌ１の偏光状態に関わらず、透過光Ｌ３の光量を安定して測定することが可能となる。

また、本実施形態に係る光検出装置５によれば、演算部９２は、光検出部８で検出された蛍光Ｌ２の光量に基づいて、透過光Ｌ３の光量を演算している。これにより、光検出部８で検出された蛍光Ｌ２の光量に基づいて、光学素子７への入射光Ｌ１の偏光状態に関わらず、透過光Ｌ３の光量を安定して測定することができる。

また、本実施形態に係る光検出装置５によれば、光検出部８において、波長選択素子８１は、蛍光Ｌ２のみを透過する。そして、受光部８２は、波長選択素子８１で透過された蛍光Ｌ２を受光する。これにより、受光部８２が、蛍光Ｌ２に変換されていない光（例えば、素子本体７１の入射面７１ａ及び出射面７１ｂで拡散した光）を受光することを抑制できるため、透過光Ｌ３の光量をさらに安定して測定することができる。

さらに、例えば、光学素子７に埃等が付着した際や、光学素子７に傷が生じた際に、蛍光Ｌ２に変換されていない光は、当該埃や傷等により、光検出部８に向けて拡散することがある。しかしながら、斯かる光は、波長選択素子８１を透過することがないため、受光部８２で受光されない。したがって、このような埃や傷等により、測定精度が低下することを防止できる。

＜第２実施形態＞

次に、本発明に係る光検出装置及び光源装置における第２の実施形態について、図６及び図７を参酌して説明する。なお、図６及び図７において、図１〜図５の符号と同一の符号を付した部分は、第１実施形態と同様の構成又は要素を表し、その説明は、繰り返さない。

本実施形態に係る光源装置２は、第１実施形態に係る光源装置２に対し、複数（三つ）の光源部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに対して一つの光検出装置５を有する点と、画像光学系１５の構成とで相違している。したがって、光源装置２の構成と、画像光学系１５の構成とについて、以下に説明する。

光源装置２は、第１〜第３の光源部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、各光源部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから出射される光が入射される複数の光ファイバ４とを備えている。また、光源装置２は、各光ファイバ４から出射される光が入射される光源側光学系１０と、光源側光学系１０から出射される光が入射される光検出装置５とを備えている。

光源側光学系１０は、反射ミラー１０ａと、ダイクロイックミラー１０ｂ，１０ｂとを備えている。そして、光源側光学系１０は、各光ファイバ４から出射されたレーザ光の進行方向を一致させている。そして、一致された進行方向は、光検出装置５に入射する際の光の進行方向でもある。

画像光学系１５は、光検出装置５から出射された光を変調することで、光画像にする空間変調素子１５ｅを備えている。本実施形態においては、各空間変調素子１５ｅは、デジタルマイクロミラーデバイスである。また、画像光学系１５は、全反射プリズム１５ｆと、ダイクロイックプリズム１５ｇと、反射ミラー１５ｈとを備えている。

光検出装置５は、図７に示すように、光源側光学系１０から出射された光が入射されて該光を平行な光にして出射するコリメータレンズ６と、コリメータレンズ６から出射された光が入射されて該入射光の一部を蛍光に変換する第１〜第３の光学素子７ａ〜７ｃとを備えている。また、光検出装置５は、各光学素子７ａ〜７ｃで変換される蛍光を検出する第１〜第３の光検出部８ａ〜８ｃと、各光検出部８ａ〜８ｃで検出した光量の情報を処理する処理部９とを備えている。

各光学素子７ａ〜７ｃは、互いに平行となるように配置されている。そして、第１の光学素子７ａから出射された光は、第２の光学素子７ｂに入射されており、第２の光学素子７ｂから出射された光は、第３の光学素子７ｃに入射されている。

第１の光学素子７ａは、第１の光源部３Ｒから出射された光Ｌ４１の一部を蛍光Ｌ４２に変換し、他部を透過光Ｌ４３として出射する（本実施形態に係る説明においては、入射面７１ａ及び出射面７１ｂにおける若干量の拡散及び反射を無視する）。なお、第１の光学素子７ａは、第２及び第３の光源部３Ｇ，３Ｂから出射された光Ｌ５１，Ｌ６１を蛍光に変換することなく、透過光Ｌ５２，Ｌ６２として出射する。

そして、第１の光検出部８ａは、第１の光学素子７ａで変換された蛍光Ｌ４２の光量を検出する。さらに、処理部９は、第１の光検出部８ａで検出された蛍光Ｌ４２の光量に基づいて、透過光Ｌ４３の光量を演算する。これにより、透過光Ｌ４３の光量を測定することができる。

また、第２の光学素子７ｂは、第２の光源部３Ｇから出射された光Ｌ５２の一部を蛍光Ｌ５３に変換し、他部を透過光Ｌ５４として出射する。なお、第２の光学素子７ｂは、第１及び第３の光源部３Ｒ，３Ｂから出射された光Ｌ４３，Ｌ６２を蛍光に変換することなく、透過光Ｌ４４，Ｌ６３として出射する。

そして、第２の光検出部８ｂは、第２の光学素子７ｂで変換された蛍光Ｌ５３の光量を検出する。さらに、処理部９は、第２の光検出部８ｂで検出された蛍光Ｌ５３の光量に基づいて、透過光Ｌ５４の光量を演算する。これにより、透過光Ｌ５４の光量を測定することができる。

また、第３の光学素子７ｃは、第３の光源部３Ｂから出射された光Ｌ６３の一部を蛍光Ｌ６４に変換し、他部を透過光Ｌ６５として出射する。なお、第３の光学素子７ｃは、第１及び第２の光源部３Ｒ，３Ｇから出射された光Ｌ４４，Ｌ５４を蛍光に変換することなく、透過光Ｌ４５，Ｌ５５として出射する。

そして、第３の光検出部８ｃは、第３の光学素子７ｃで変換された蛍光Ｌ６４の光量を検出する。さらに、処理部９は、第３の光検出部８ｃで検出された蛍光Ｌ６４の光量に基づいて、透過光Ｌ６５の光量を演算する。これにより、透過光Ｌ６５の光量を測定することができる。

なお、本発明は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記した複数の実施形態の各構成や各方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る各構成や各方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

例えば、本発明に係る光検出装置５は、図８及び図９に示すように、光検出部８に向けて蛍光Ｌ２を集光する集光部１１を備える、という構成でもよい。斯かる構成によれば、集光部１１が光学素子７で変換された蛍光Ｌ２を集光するため、光検出部８は、拡散された蛍光Ｌ２のうち、広範囲の蛍光Ｌ２を検出することができる。これにより、測定の精度を向上することができる。

図８に係る集光部１１は、光学素子７を内部に収容する中空状の本体部１１１と、本体部１１１の内面に配置される反射部１１２とを備えている。また、本体部１１１は、入射光Ｌ１を内部に入れるための入射口１１１ａと、入射光Ｌ１のうち光学素子７を透過する透過光Ｌ３を外部に向けて出射するための出射口１１１ｂと、光学素子７で変換された蛍光Ｌ２を光検出部８に向けて出射するための検出口１１１ｃとを備えている。

斯かる集光部１１によれば、反射部１１２は、光学素子７で変換されてさまざまな方向に拡散される蛍光Ｌ２を反射する。これにより、蛍光Ｌ２が光検出部８で検出できない領域に出射することを抑制している。そして、本体部１１１は、蛍光Ｌ２を集光した上で、検出口１１１ｃから出射させている。

また、図９に係る集光部１１は、光学素子７で変換された蛍光Ｌ２が入射されて且つ入射された蛍光Ｌ２を収束させて出射する集光レンズである。斯かる集光部１１によれば、集光部１１は、蛍光Ｌ２を集光した上で、光検出部８に向けて出射する。

また、集光部は、光を反射する反射部材を備え、該反射部材は、光学素子７の表面を構成する入射面７１ａ、出射面７１ｂ、及び側面７１ｃのうち、側面７１ｃの一部に接合され、光検出部８は、該側面７１ｃの他部から出射する蛍光を検出する、という構成でもよい。

また、上記実施形態に係る光検出装置５においては、光検出部８は、一つの受光部８２を備えている、という構成である。しかしながら、本発明に係る光検出部は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光検出装置においては、光検出部８は、複数の受光部８２を備え、演算部９２は、複数の受光部８２で検出される光量の和を演算する、という構成でもよい。斯かる構成によれば、さまざまな方向に散乱した蛍光のうち、所定の範囲に散乱した蛍光の光量を検出できる。

また、上記実施形態に係る光検出装置５においては、複数の蛍光体７２は、素子本体７１の入射面７１ａの所定領域に集合して固定されている、という構成である。しかしながら、本発明に係る光検出装置は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光検出装置においては、図１０に示すように、複数の蛍光体７２は、素子本体７１の入射面７１ａに直線状に固定されている、具体的には、素子本体７１の入射面７１ａに格子状に配置されて固定されている、という構成でもよい。

また、上記実施形態に係る光検出装置５においては、複数の蛍光体７２は、素子本体７１の入射面７１ａに固定されている、という構成である。しかしながら、本発明に係る光検出装置は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光検出装置においては、複数の蛍光体７２は、素子本体７１の出射面７１ｂに固定されている、という構成でもよく、また、図１１に示すように、複数の蛍光体７２は、素子本体７１の内部に埋め込まれている、という構成でもよい。

また、上記実施形態に係る光検出装置５においては、演算部９２は、光検出部８で検出される蛍光の光量に基づいて、光学素子７からの透過光の光量を演算する、という構成である。しかしながら、本発明に係る光検出装置は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光検出装置においては、演算部９２は、光検出部８で検出される蛍光の光量に基づいて、光学素子７への入射光の光量を演算する、という構成でもよい。

また、上記実施形態に係る光検出装置５においては、波長選択素子８１は、蛍光のみを透過し、受光部８２は、波長選択素子８１を透過した光を受光する、という構成である。しかしながら、本発明に係る光検出装置は、斯かる構成に限られない。例えば、本発明に係る光検出装置においては、波長選択素子８１は、蛍光のみを反射し、受光部８２は、波長選択素子８１で反射した光を受光する、という構成でもよい。斯かる波長選択素子８１は、例えば、ダイクロイックミラー等を採用することができる。

１…画像投影装置、２…光源装置、２Ｒ…第１の光源装置、２Ｇ…第２の光源装置、２Ｂ…第３の光源装置、３…光源部、３Ｒ…第１の光源部、３Ｇ…第２の光源部、３Ｂ…第３の光源部、４…光ファイバ、５…光検出装置、６…コリメータレンズ、７…光学素子、７ａ…第１の光学素子、７ｂ…第２の光学素子、７ｃ…第３の光学素子、８…光検出部、８ａ…第１の光検出部、８ｂ…第２の光検出部、８ｃ…第３の光検出部、９…処理部、１０…光源側光学系、１０ａ…反射ミラー、１０ｂ…ダイクロイックミラー、１１…集光部、１５…画像光学系、１５ａ…偏光ビームスプリッタ、１５ｂ…空間変調素子、１５ｃ…ダイクロイックプリズム、１５ｄ…反射ミラー、１５ｅ…空間変調素子、１５ｆ…全反射プリズム、１５ｇ…ダイクロイックプリズム、１５ｈ…反射ミラー、１６…投影光学系、１７…スクリーン、３１…光源、３２…コリメータレンズ、３３…収束レンズ、７１…素子本体、７１ａ…入射面、７１ｂ…出射面、７１ｃ…側面、７２…蛍光体、８１…波長選択素子、８２…受光部、９１…記憶部、９２…演算部、９３…制御部、１１１…本体部、１１１ａ…入射口、１１１ｂ…出射口、１１１ｃ…検出口、１１２…反射部

Claims

蛍光体を有して入射光の一部を蛍光に変換する光学素子と、
前記光学素子で変換される蛍光を検出する光検出部と、を備え、
前記入射光のうち前記光学素子を透過する透過光を外部に向けて出射する光検出装置。
前記光検出部で検出される蛍光の光量に基づいて、前記入射光及び前記透過光の少なくとも一方の光量を演算する演算部を備える請求項１に記載の光検出装置。
前記光検出部は、蛍光のみを透過又は反射する波長選択素子と、前記波長選択素子で透過又は反射される光を受光する受光部と、を備える請求項１又は２に記載の光検出装置。
光を出射する光源部と、
請求項１〜３の何れか１項に記載の光検出装置と、を備える光源装置。