JP2024006941A - 光源モジュール、光源装置および投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源モジュールの光利用効率を高める。
【解決手段】光源モジュールは、第一の波長帯域を有する光を発する光源と、前記光源からの光を集光する第一集光素子と、前記第一集光素子を通過する光を集光して、照射スポットを形成する集光光学系と、前記集光光学系で集光されて前記照射スポットを形成した前記第一の波長帯域の光を、前記第一の波長帯域とは異なる第二の波長帯域の光に変換する波長変換素子と、前記波長変換素子が発した前記第二の波長帯域の光を、所望の位置に集光する第二集光素子と、前記第一集光素子と、前記集光光学系と、前記波長変換素子と、前記第二集光素子と、を直接あるいは間接的に保持して一体化するケース部材と、前記ケース部材に保持された前記第一集光素子と前記第二集光素子とを、光の進行方向に対し互いに垂直な２方向のうち少なくとも１方向を含むようにそれぞれ調整可能な調整機構と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源モジュール、光源装置および投射装置に関する。

従来、レーザ光源を励起光として蛍光体（フォスファー）に照射し、レーザ光源の波長とは異なる波長帯域の蛍光を取り出し、その蛍光を照明光として利用する光源技術が既に知られている。

特許文献１には、より明るい投写光を得る目的で、合成光学系の光軸調整工程で用いる光軸調整装置の一構成が開示されている。

しかしながら、従来のレーザ光を波長変換素子に照射して波長変換された光を利用する光源では、レーザ光の照射方向や位置を調整することと、レーザ光の照射によって得られる波長変換した蛍光の光束の照明光の集光方向や位置の調整と、を同時に持ち合わせいなかった。そのため、従来の技術によれば、効率のよい、明るい照明光を得ることができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光源モジュールの光利用効率を高めることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光源モジュールは、第一の波長帯域を有する光を発する光源と、前記光源からの光を集光する第一集光素子と、前記第一集光素子を通過する光を集光して、照射スポットを形成する集光光学系と、前記集光光学系で集光されて前記照射スポットを形成した前記第一の波長帯域の光を、前記第一の波長帯域とは異なる第二の波長帯域の光に変換する波長変換素子と、前記波長変換素子が発した前記第二の波長帯域の光を、所望の位置に集光する第二集光素子と、前記第一集光素子と、前記集光光学系と、前記波長変換素子と、前記第二集光素子と、を直接あるいは間接的に保持して一体化するケース部材と、前記ケース部材に保持された前記第一集光素子と前記第二集光素子とを、光の進行方向に対し互いに垂直な２方向のうち少なくとも１方向を含むようにそれぞれ調整可能な調整機構と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、光源モジュールの光利用効率を高めることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態にかかる表示装置の構成の一例を示す模式図である。 図２は、光源装置の構成の一例を示す模式図である。 図３は、蛍光体ホイールを例示的に示す図である。 図４は、カラーホイールを例示的に示す図である。 図５は、光源装置に設置される集光レンズの周辺構造の一例を示す斜視図である。 図６は、レンズホルダ及び調整機構の構成の一例を示す図である。 図７は、レンズホルダ及び調整機構の構成の一例を示す斜視図である。 図８は、レンズホルダの構成の一例を示す図である。 図９は、レンズホルダの構成の一例を示す図である。 図１０は、レンズホルダの外観の一例を示す図である。 図１１は、レンズホルダの外観の一例を示す図である。 図１２は、レンズホルダを分解して示す図である。 図１３は、レンズホルダを分解して示す図である。 図１４は、第一調整機構および第二調整機構の働きを説明するための図である。 図１５は、第一調整機構および第二調整機構の働きを説明するための図である。 図１６は、第一調整機構および第二調整機構の働きを説明するための図である。 図１７は、第一ホルダの外観の一例を示す図である。 図１８は、第一ホルダの外観の一例を示す図である。 図１９は、第二ホルダの外観の一例を示す図である。 図２０は、第二ホルダの外観の一例を示す図である。 図２１は、ホルダベースの外観の一例を示す図である。 図２２は、ホルダベースの外観の一例を示す図である。 図２３は、ケース部材を含む光源装置を例示的に示す図である。 図２４は、光学系部品の配置関係を示す図である。 図２５は、光源から蛍光体ホイールまでの励起光の光路を示す図である。 図２６は、蛍光体ホイールからライトトンネルまでの蛍光の光路を示す図である。 図２７は、ライトトンネルの入射位置での蛍光の集光例を示す図である。 図２８は、表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、光源モジュール、光源装置および投射装置の実施の形態を詳細に説明する。

（表示装置の構成例）
図１は、実施形態にかかる表示装置１００の構成の一例を示す模式図である。投射装置として機能する表示装置１００は、例えば所定の画像を投射するプロジェクタ等として構成されている。

図１に示すように、表示装置１００は、光源装置１、照明光学系２、及び投射光学系３を備える。

光源装置１は、光源１１ａ、集光レンズ１２，１６，１８等を備え、光源１１ａのレーザ光等の波長を変換し、更に均一化した光を照明光学系２へと射出する。光源装置１の詳細構成については後述する。

照明光学系２は、画像形成素子ＩＭ等を備え、例えば表示装置１００の外部に投射する画像を形成する。画像形成素子ＩＭは、例えば表示装置１００の外部からグラフィック信号を受け取って投射画像を形成するＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）チップ、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、透過型液晶パネル、または反射型液晶パネル等として構成され、光源装置１から入射される光の共役点に配置される。

光源装置１から射出された光が、画像形成素子ＩＭに対して略均一に照射されることで、画像形成素子ＩＭにより、画像形成素子ＩＭが受信したグラフィック信号に基づく投射画像が形成される。

投射光学系３は、照明光学系２で形成された投射画像を表示装置１００の外部に向けて投射する。これにより、例えば表示装置１００の外部に設置されたスクリーンＳＣ等に、形成された画像が拡大投影される。

（光源装置の構成例）
次に、図２を用いて、実施形態の光源装置１の詳細について説明する。図２は、実施形態にかかる光源装置１の構成の一例を示す模式図である。

なお、本明細書では、光源装置１の上下方向を第３の方向としてのｚ方向（光学系光軸方向）と定義する。このとき、光源装置１の上方向を＋ｚ方向とし、下方向を－ｚ方向とする。

また、本明細書では、ｚ方向に直交し、後述する光源１１ａの光軸に沿う方向を第２の方向としてのｘ方向（光学系水平方向）とする。このとき、後述するライトトンネル３３に対し、光源１１ａが配置される側を＋ｘ方向とし、反対側を－ｘ方向とする。

また、本明細書では、ｚ方向とｘ方向とに直交する方向を第１の方向としてのｙ方向（光学系垂直方向）と定義する。このとき、光源１１ａを右に見て手前側を＋ｙ方向とし、奥側を－ｙ方向とする。

また、本明細書では、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向等の所定の方向に沿う方向と言う場合、所定の方向と平行な方向または光源装置１の製造公差を許容する程度に略平行な方向を指すこととする。

また、本明細書では、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向等の所定の方向と交差する方向と言う場合、所定の方向と直交する方向または光源装置１の製造公差を許容する程度に略直交する方向を指すこととする。

図２に示すように、光源装置１は、複数（２組）の光源モジュール１０，２０、プリズム３１ａ，３１ｂ、カラーホイール３２、及びライトトンネル３３を備える。

光源モジュール（第一の光源モジュール）１０は、複数の光源１１ａと、各光源１１ａに対応したコリメータレンズ１１ｂとが一体となった光源ユニット１１、光源ユニット１１からの光を集光する凸レンズである集光レンズ１２、凹レンズである集光レンズ１３、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ：Ｍｉｃｒｏ Ｌｅｎｓ Ａｒｒａｙ）１４、ダイクロイックミラー１５、集光レンズ１６ａ，１６ｂ，１８、及び蛍光体ホイール１７を備える。

光源ユニット１１、集光レンズ１２、集光レンズ１３、マイクロレンズアレイ１４、及びダイクロイックミラー１５は、ｘ方向に沿う方向に、－ｘ方向へと向かってこの順に並ぶ。

第１の光源としての光源１１ａは、第一の波長帯域（青光など）を有する光を発する光源である。光源１１ａは、例えば４５０ｎｍ前後の青色レーザ光を発するレーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等である。光源１１ａはアレイ状に配列され、それらの光源１１ａの１つ１つにはコリメータレンズ１１ｂが設けられている。光源１１ａは、例えばＣＡＮタイプ単独ＬＤやマルチチップＬＤなどである。特に、光源１１ａは、コリメータレンズと一体となったマルチチップＬＤが望ましい。光源１１ａは、例えば、２列×７列のマトリックス状に配置されたＬＤチップと、各チップに応じたコリメータレンズ１１ｂが設けられているマルチチップレーザーモジュールを前提とする。

第一集光素子である集光レンズ１２は、複数の光源１１ａからそれぞれの光源１１ａに対応したコリメータレンズ１１ｂから出射する複数のコリメートされた光束を集光レンズ１３に目がけて集光する。集光レンズ１２は、光源１１ａと後述する蛍光体ホイール１７との間に配置されて光束を縮小する光線縮小素子である。集光レンズ１３は、たとえば両側凹面の発散機能を有する集光レンズであり、集光レンズ１２で集光されて細くなった光束幅を保って略平行に出射するように面形状を最適化されている。

マイクロレンズアレイ１４は、スポット照射密度を均一化するものであって、微小なレンズエレメントが多数配列された光学素子であり、集光レンズ１２，１３を介して、光源１１aから照射される青色光１Ｂの光軸上に設けられている。集光レンズ１２，１３から射出された青色光１Ｂは、マイクロレンズアレイ１４を透過し集光される。

ダイクロイックミラー１５は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過させる光学素子である。ダイクロイックミラー１５は、集光レンズ１２，１３、及びマイクロレンズアレイ１４を介して、光源１１ａから照射される青色光１Ｂの光軸上に設けられ、青色光１Ｂの光軸に対して鏡面が斜交するよう配置される。

マイクロレンズアレイ１４により集光された青色光１Ｂは、ダイクロイックミラー１５により下方側、つまり、－ｚ方向へと反射される。

ダイクロイックミラー１５の下方には、集光光学系として機能する集光レンズ１６ａ，１６ｂ、及び蛍光体ホイール１７が、ダイクロイックミラー１５に近い側から離れる方向、つまり、－ｚ方向へと向かってこの順に並ぶ。

集光レンズ１６ａ，１６ｂは、集光レンズ１２を通過してダイクロイックミラー１５により反射された青色光１Ｂの光軸上に設けられ、青色光１Ｂを集光して下方へと透過させる。

なお、集光レンズ１６ａ，１６ｂは、本実施形態のように２つのレンズの組み合わせでもよいし、１つのレンズでもよい。なお、集光レンズ１６ａ，１６ｂは、非球面形状にすることで、よりスポット形状を小さくできる。

第１の波長変換素子としての蛍光体ホイール１７は、第一の波長帯域の光を受けて第一の波長帯域とは異なる第二の波長帯域（黄色など）の光を発する波長変換素子であり、例えば反射基板上に蛍光体などを基板の周上に塗布している。

ここで、図３は蛍光体ホイール１７を例示的に示す図である。図３に示すように、蛍光体ホイール１７は、蛍光体が一部区間存在しない領域がある。このような蛍光体が存在しない領域は、第一の波長帯域の光をそのまま反射する領域となっている。蛍光体ホイール１７は、回転することにより、反射領域と蛍光体が存在する領域とを、交互に入れ替える。

本実施形態の蛍光体ホイール１７は、集光レンズ１６ａ，１６ｂの下方であって、集光レンズ１６ａ，１６ｂを透過した青色光１Ｂの光軸上に設けられている。蛍光体ホイール１７は、青色光１Ｂを反射させる円盤状の反射板として構成されている。蛍光体ホイール１７の反射面の一部には、青色光１Ｂの照射により緑色光１Ｇ及び黄色光１Ｙを放出する蛍光体が、それぞれ周方向に沿って塗布されている。

蛍光体ホイール１７をモータ等の回転機構により回転させることで、蛍光体ホイール１７の反射面に当たって照射スポットを形成した青色光１Ｂは、そのまま上方、つまり、＋ｚ方向へと反射される。また、蛍光体ホイール１７のそれぞれの蛍光体の塗布面に当たった青色光１Ｂは、それぞれ緑色光１Ｇ及び黄色光１Ｙとなって＋ｚ方向へと放出される。このとき、緑色光１Ｇ及び黄色光１Ｙは、蛍光体ホイール１７によって全方位反射され、青色光１Ｂよりも広がった光となる。

蛍光体ホイール１７が回転しつつ、＋ｚ方向へ向かって、青色光１Ｂを反射させ、緑色光１Ｇ及び黄色光１Ｙを放出することで、蛍光体ホイール１７の反射面、及びそれぞれの蛍光体の塗布面の面積比に対応する比率で、青色光１Ｂ、緑色光１Ｇ、及び黄色光１Ｙが集光レンズ１６ｂ，１６ａへ向けて射出される。

集光レンズ１６ｂ，１６ａを透過し集光された青色光１Ｂ、緑色光１Ｇ、及び黄色光１Ｙは、第二集光素子である集光レンズ１８を通過してプリズム３１ａへと入射する。

上述したように、蛍光体ホイール１７上に、集光光学系として機能する集光レンズ１６ｂ，１６ａで集光された照射スポットが照射されると、蛍光体の波長変換機能によって第二の波長帯域の光が発する。第二の波長帯域の光は、照射スポットサイズに対応した二次光源として発光し、再び集光レンズ１６ｂ，１６ａで取り込まれ集光し、さらに、集光レンズ１８によって、ライトトンネル３３に導かれる。ライトトンネル３３の入射開口部には、集光レンズ１６ｂ，１６ａにより集光スポットが形成される。

集光レンズ１８、プリズム３１ａ、カラーホイール３２、及びライトトンネル３３は、集光レンズ１６ｂ，１６ａに対し、ダイクロイックミラー１５を挟んで＋ｚ方向側にこの順に並ぶ。

プリズム３１ａは、青色光１Ｂ、緑色光１Ｇ、及び黄色光１Ｙを上方、つまり、＋ｚ方向へと透過させる。

プリズム３１ａの＋ｘ方向側には光源モジュール（第二の光源モジュール）２０が配置されている。光源モジュール２０は、光源モジュール１０と同様の構成であって、光源モジュール１０の各構成を、プリズム３１ａ，３１ｂに対して９０°反転させた構成を有する。

すなわち、光源モジュール２０は、複数の光源２１ａと、各光源２１ａに対応したコリメータレンズ２１ｂとが一体となった光源ユニット２１、集光レンズ２２，２３、マイクロレンズアレイ２４、ダイクロイックミラー２５、集光レンズ２６ａ，２６ｂ，２８、及び蛍光体ホイール２７を備える。

光源ユニット２１、第一集光素子である集光レンズ２２，集光レンズ２３、マイクロレンズアレイ２４、及びダイクロイックミラー２５は、ｚ方向に沿う方向に、＋ｚ方向へと向かってこの順に並ぶ。

第２の光源としての光源２１ａは、上述の光源１１ａに対応する構成であり、例えば４５０ｎｍ前後の青色レーザ光を発するＬＤ等である。

集光レンズ２２は、複数の光源２１ａからそれぞれの光源２１ａに対応したコリメータレンズ２１ｂから出射する複数のコリメートされた光束を集光レンズ２３に目がけて集光する。集光レンズ２３は、たとえば両側凹面の発散機能を有する集光レンズであり、集光レンズ２２で集光されて細くなった光束幅を保って略平行に出射するように面形状を最適化されている。

マイクロレンズアレイ２４は、上述のマイクロレンズアレイ１４に対応する構成であり、集光レンズ２２，２３を介して、光源２１ａから照射される青色光２Ｂの光軸上に設けられている。集光レンズ２２，２３から射出された青色光２Ｂは、マイクロレンズアレイ２４を透過し集光される。

ダイクロイックミラー２５は、上述のダイクロイックミラー１５に対向する構成であり、集光レンズ２２、２３、及びマイクロレンズアレイ２４を介して、光源２１ａから照射される青色光２Ｂの光軸上に、青色光２Ｂの光軸に対して鏡面が斜交するよう設けられている。

マイクロレンズアレイ２４により集光された青色光２Ｂは、ダイクロイックミラー２５により－ｘ方向へと反射される。

ダイクロイックミラー１５の－ｘ方向側には、集光レンズ２６ａ，２６ｂ、及び蛍光体ホイール２７が、ダイクロイックミラー２５に近い側から離れる方向、つまり、－ｘ方向へと向かってこの順に並ぶ。

集光レンズ２６ａ，２６ｂは、ダイクロイックミラー２５により反射された青色光２Ｂの光軸上に設けられ、青色光２Ｂを集光して更に－ｘ方向側へと透過させる。

第２の波長変換素子としての蛍光体ホイール２７は、上述の蛍光体ホイール１７に対応する構成であり、集光レンズ２６ａ，２６ｂを透過した青色光２Ｂの光軸上に設けられている。蛍光体ホイール２７もまた、青色光２Ｂの反射面、及び複数の蛍光体の塗布面を有する反射板として構成されている。

蛍光体ホイール２７が回転しつつ、＋ｘ方向へ向かって、青色光２Ｂを反射させ、緑色光２Ｇ及び黄色光２Ｙを放出することで、蛍光体ホイール２７の反射面、及びそれぞれの蛍光体の塗布面の面積比に対応する比率で、青色光２Ｂ、緑色光２Ｇ、及び黄色光２Ｙが集光レンズ２６ｂ，２６ａへ向けて射出される。

集光レンズ２６ｂ，２６ａを透過し集光された青色光２Ｂ、緑色光２Ｇ、及び黄色光２Ｙは、第二集光素子である集光レンズ２８を透過してプリズム３１ｂへと入射する。

集光レンズ２８及びプリズム３１ｂは、集光レンズ２６ｂ，２６ａに対し、ダイクロイックミラー２５を挟んで＋ｘ方向側にこの順に並ぶ。

プリズム３１ｂは、プリズム３１ａに対し、ｚ方向の同じ高さ位置であって、－ｙ方向側の位置に配置される。プリズム３１ｂは、青色光２Ｂ、緑色光２Ｇ、及び黄色光２Ｙを＋ｚ方向へと反射させる。

プリズム３１ｂによって＋ｚ方向へと反射された青色光２Ｂ、緑色光２Ｇ、及び黄色光２Ｙは、上述のように、プリズム３１ａによって＋ｚ方向へと透過された青色光１Ｂ、緑色光１Ｇ、及び黄色光１Ｙと合成されて、カラーホイール３２へと入射する。

ここで、図４はカラーホイール３２を例示的に示す図である。図４に示すように、カラーホイール３２は、青色光１Ｂ，２Ｂ、緑色光１Ｇ，２Ｇ、及び黄色光１Ｙ，２Ｙを透過させる円盤状の光学フィルタとして構成されている。カラーホイール３２には、青色光１Ｂ，２Ｂ、緑色光１Ｇ，２Ｇ、及び黄色光１Ｙ，２Ｙをより均一な波長の光として透過させる青色フィルタ、緑色フィルタ、及び黄色フィルタと、黄色光１Ｙ，２Ｙから略均一な波長の赤色光を抽出して透過させる赤色フィルタとが、それぞれ周方向に沿って配置されている。

カラーホイール３２は、青色フィルタ及び緑色フィルタが、蛍光体ホイール１７，２７の青色光１Ｂ，２Ｂのそれぞれの反射面、及び緑色光１Ｇ，２Ｇを放出する蛍光体の塗布面に同期するとともに、黄色フィルタと赤色フィルタとが、蛍光体ホイール１７，２７の黄色光１Ｙ，２Ｙを放出する蛍光体の塗布面に同期するよう回転させられる。

蛍光体ホイール１７，２７と同期してカラーホイール３２が回転しつつ、＋ｚ方向へ向かって、青色光１Ｂ，２Ｂ、緑色光１Ｇ，２Ｇ、黄色光１Ｙ，２Ｙ、及び赤色光を透過させることで、カラーホイール３２の青色フィルタ、緑色フィルタ、黄色フィル、及び赤色フィルタの面積比に対応する比率で、青色光１Ｂ，２Ｂ、緑色光１Ｇ，２Ｇ、黄色光１Ｙ，２Ｙ、及び赤色光がライトトンネル３３へ向けて射出される。

光均一化素子としてのライトトンネル３３は、４枚のミラーが組み合わされ、ｚ方向に並ぶプリズム３１ａ，３１ｂ及びカラーホイール３２の＋ｚ方向側で、ｚ方向に延びる直方体の光学素子である。なお、ライトトンネル３３は、４面のミラーが組み合わされて成す矩形上の光ガイドに限るものではなく、矩形状のガラスの内面反射を利用した光ガイド素子でも構わない。光均一化素子は通常ガラスロッドとも言われているが、本実施形態においては総称してライトトンネル３３と表現する。

ライトトンネル３３は、カラーホイール３２側、つまり－ｚ方向側の端部に、カラーホイール３２を透過した青色光１Ｂ，２Ｂ、緑色光１Ｇ，２Ｇ、黄色光１Ｙ，２Ｙ、及び赤色光等の光が入射する矩形状の入射口を有する。また、ライトトンネル３３は、カラーホイール３２の反対側、つまり、＋ｚ方向側の端部に、ライトトンネル３３を透過した光が射出される矩形状の射出口を有する。

カラーホイール３２を透過してライトトンネル３３に入射した光は、ライトトンネル３３の４枚のミラーの内面によって多重反射されながら、＋ｚ方向に向かってライトトンネル３３内を進行し、より均一化された光としてライトトンネル３３の射出口から射出される。

ライトトンネル３３から射出された光は、上述の照明光学系２へと入射され、画像形成素子ＩＭが画像を形成する際の光源となる。

なお、光の三原色は赤色、青色、及び緑色であるので、これらの波長を含む光を光源装置１から射出すれば、画像形成素子ＩＭにより種々の色を有する画像を形成することができる。しかし、実施形態の光源装置１のように、青色光１Ｂ，２Ｂ、緑色光１Ｇ，２Ｇ、及び赤色光に黄色光１Ｙ，２Ｙを加えることで、形成される画像の明るさを増すことができる。

以上のように、光源装置１は、表示装置１００における光源として機能するとともに、光源１１ａ，２１ａから照射される光を均一化して照明光学系２へと射出する光均一化装置としても機能する。

光源装置１において、光源１１ａ，２１ａからの光を集光し、プリズム３１ａ，３１ｂ及びカラーホイール３２を介してライトトンネル３３へと射出する集光レンズ１８，２８は、ライトトンネル３３との位置関係を精密に調整される。これにより、光源装置１から射出される光の共役点を画像形成素子ＩＭの配置位置に精密に合わせることができる。

上述したように、光源装置１は、複数の光源モジュール１０，２０を備える。光源装置１は、複数の光源モジュール１０，２０のどちらか一方から出る光束（第二集光素子で集光される光束）を折り返すことで、それぞれの第二集光素子からの出射方向を同一方向にし、それぞれの集光位置を隣接させるか重畳させる光源装置である。光源装置１は、少なくとも各集光スポットの中心を隣接させている。

さらに、光源装置１は、集光位置に光均一化素子であるライトトンネル３３の入射位置を配置した構成である。

光源装置１は、一方の光源モジュール１０の第二集光素子からの出射光を折り返し、他方の光源モジュール２０の第二集光素子からの出射光と同一方向にした構成である。光源装置１は、出射光を折り返す手段として、プリズム３１ａ，３１ｂの反射面を利用する。図２に示す例では、プリズムの斜面を利用し、光源モジュール２０からの出射光を反射させ、光源モジュール１０の出射光の方向と同一にしている。

ここで、複数の光源モジュール１０，２０を備えると、第一集光素子、第二集光素子がそれぞれ２組あり、それらを各々別々に保持して光の進行方向を調整可能とする調整機構（調整治具）を設ける必要がある。このような調整機構については、光が進む第一集光素子、第二集光素子について、それぞれ光の進行方向に対し互いに垂直な２方向のうち少なくとも１方向を含むようにそれぞれ調整可能である。なお、２組の光源モジュール１０，２０のそれぞれの第一集光素子とそれぞれの第二集光素子とのうち、少なくともいずれか一つに対して調整機構を設けるものであればよい。

（集光レンズ１８，２８のレンズホルダ及び調整機構の構成例）
次に、図５～図９を用いて、集光レンズ１８，２８の位置を調整する調整機構１１０，２１０について説明する。

図５は、実施形態にかかる光源装置１に設置される集光レンズ１８，２８の周辺構造の一例を示す斜視図である。

図５に示すように、光源装置１内において、第１及び第２の集光レンズとしての集光レンズ１８，２８は、それぞれ保持部材であるレンズホルダ１２０，２２０に保持されて、ハウジング４１，４２内に収容されている。

ハウジング４１，４２は、平板状の部材であって、光源装置１内において、ハウジング４１，４２のそれぞれの面がｘｚ平面に沿う方向に設置されている。これらのハウジング４１，４２は、複数の支柱４３で互いに接続される。これにより、光源装置１内において、ハウジング４２は、ハウジング４１から＋ｙ方向に離れた位置で、ハウジング４１に対向して配置される。

ハウジング４１のハウジング４２と対向する面には基台４４が設けられている。基台４４は、ｘ方向およびｚ方向に延びるＶ字型をしており、ｘ方向に延びる基台部分４４ｘとｚ方向に延びる基台部分４４ｚとは、接続部４４ｃを介して互いに直交するように配置されている。また、基台部分４４ｘは基台部分４４ｚよりも厚い。

ｚ方向に延びる基台部分４４ｚには、集光レンズ２８を保持するレンズホルダ２２０が設置されている。第２のレンズホルダとしてのレンズホルダ２２０は、集光レンズ２８を取り囲む枠状の部分と、基台４４に当接する脚部２２１とを備える。

脚部２２１は、固定ネジ２８１によって基台部分４４ｚに固定されている。また、脚部２２１は、長穴の複数のガイド穴２２２を備え、それらのガイド穴２２２には、基台部分４４ｚに設けられたガイドピン２４４がそれぞれ挿入されている。

レンズホルダ２２０のハウジング４２側の端部には、集光レンズ２８のｚ方向の位置を調整する調整機構２１０が設けられている。第２の調整機構としての調整機構２１０は、調整ネジ２１２、調整バネ２１３、及び押さえバネ２１４を備える。これらの構成の詳細については後述する。

ｘ方向に延びる基台４４ｘ部分には、集光レンズ１８を保持するレンズホルダ１２０が設置されている。第１のレンズホルダとしてのレンズホルダ１２０は、レンズホルダ２２０と同一の形状となっている。すなわち、レンズホルダ１２０は、集光レンズ１８を取り囲む枠状の部分と、基台部分４４ｘに当接する脚部１２１とを備える。

このように、レンズホルダ１２０，２２０がハウジング４１，４２内に収容されることにより、上述のライトトンネル３３に対する集光レンズ１８，２８のｙ方向の位置が固定される。また、このようにハウジング４１，４２内に収容されるレンズホルダ１２０，２２０によって、集光レンズ１８，２８は、互いの光軸が交差する向きに配置されることとなる。

また、互いに厚さが異なる基台部分４４ｘ，４４ｚに、それぞれのレンズホルダ１２０，２２０が固定されることで、集光レンズ１８のｙ方向の中心点は、集光レンズ２８のｙ方向の中心点よりも＋ｙ方向側に位置することとなる。これにより、集光レンズ１８を透過した光をプリズム３１ａに入射させ、集光レンズ２８を透過した光をプリズム３１ａよりも－ｙ方向側に位置するプリズム３１ｂに入射させることができる。

脚部１２１は、図示しない固定ネジによって基台部分４４ｘに固定されている。また、脚部１２１は、長穴の複数のガイド穴１２２を備え、それらのガイド穴１２２には、基台部分４４ｘに設けられたガイドピン１４４がそれぞれ挿入されている。

レンズホルダ１２０のハウジング４２側の端部には、集光レンズ１８のｘ方向の位置を調整する調整機構１１０が設けられている。第１の調整機構としての調整機構１１０は、調整機構２１０と同様に構成され、調整ネジ１１２、調整バネ、及び押さえバネ１１４を備える。図５においては調整バネの図示が省略されている。これらの構成の詳細については後述する。

なお、調整機構１１０，２１０にそれぞれ含まれるこれらの部材は、ハウジング４２に固定されたフレーム５０に設けられている。フレーム５０は、レンズホルダ１２０のハウジング４２側の端面と対向してｘ方向に延びる第１のフレームとしてのフレーム部分５１と、レンズホルダ２２０のハウジング４２側の端面と対向してｚ方向に延びる第２のフレームとしてのフレーム部分５２とを備える。フレーム部分５１，５２は互いに交差する向きに、それぞれの－ｘ方向の端部、及び＋ｚ方向の端部同士で接続されている。

図６は、実施形態にかかるレンズホルダ１２０，２２０、及び調整機構１１０，２１０の構成の一例を示す図である。

図６（ａ）はこれらの構成の斜視図であり、図６（ｂ）は－ｘ方向から＋ｘ方向に向かって見たときのレンズホルダ２２０の正面図であり、図６（ｃ）は－ｚ方向から＋ｚ方向に向かって見たときのレンズホルダ１２０の正面図である。なお、図６においては、ハウジング４２の図示が省略されている。また、図６（ａ）（ｂ）においては調整機構１１０の調整バネ１１３の図示が省略されている。

図６（ｃ）に示すように、レンズホルダ１２０は、＋ｙ方向側でｘ方向に沿って延びる第１の辺としての端面と、－ｙ方向側でｘ方向に沿って延びる第４の辺としての端面と、＋ｘ方向側でｙ方向に沿って延びる第２の辺としての端面と、－ｘ方向側でｙ方向に沿って延びる第３の辺としての端面とを有する。

＋ｘ方向側の端面と－ｘ方向側の端面とは、＋ｙ方向側の端面のｘ方向両端部で互いに向かい合っている。また、＋ｙ方向側の端面と－ｙ方向側の端面とは、＋ｘ方向側の端面と－ｘ方向側の端面とに隔てられて互いに向かい合っている。

このように、＋ｘ方向側の端面、－ｘ方向側の端面、＋ｙ方向側の端面、及び－ｙ方向側の端面を有する枠状部分に取り囲まれて、集光レンズ１８はｚ方向に沿って光軸が延びるようレンズホルダ１２０に保持される。

また、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面と＋ｘ方向側の端面とは、これらの端面に対して斜交する傾斜部１２３ｓによって接続される。レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面と－ｘ方向側の端面とは、これらの端面に対して斜交する傾斜部１２３ｅによって接続される。

これらの傾斜部１２３ｓ，１２３ｅは、例えばレンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面に対して４５°以下の角度で斜交させることが好ましい。また、これらの傾斜部１２３ｓ，１２３ｅは、集光レンズ１８のｙ方向の中心点よりも＋ｙ方向側に設けられていることが好ましい。

レンズホルダ１２０の－ｙ方向側の端面には、基台４４の基台部分４４ｘに固定される脚部１２１が設けられている。

レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面には、フレーム５０のフレーム部分５１が設けられている。フレーム部分５１には、調整ネジ１１２、調整バネ１１３、及び押さえバネ１１４が設けられている。

第１の調整ネジとしての調整ネジ１１２は、フレーム部分５１からレンズホルダ１２０へと延び、先端部が傾斜部１２３ｓに当接される。調整ネジ１１２は、また、延伸方向に駆動可能にフレーム部分５１に取り付けられている。

第１の弾性部材としての調整バネ１１３は、フレーム部分５１からレンズホルダ１２０へと延び、レンズホルダ１２０の－ｘ方向側の端面に当接される。これにより、調整バネ１１３は、レンズホルダ１２０の－ｘ方向側の端面を＋ｘ方向側へと押す力をレンズホルダ１２０に及ぼす。

押さえ部材としての押さえバネ１１４は、フレーム部分５１からレンズホルダ１２０へと延び、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面に当接される。これにより、押さえバネ１１４は、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面を－ｙ方向側へと押す力をレンズホルダ１２０に及ぼす。

図６（ｂ）に示すように、レンズホルダ２２０は、＋ｙ方向側でｘ方向に沿って延びる第１の辺としての端面と、－ｙ方向側でｘ方向に沿って延びる第４の辺としての端面と、＋ｚ方向側でｙ方向に沿って延びる第２の辺としての端面と、－ｚ方向側でｙ方向に沿って延びる第３の辺としての端面とを有する。

＋ｚ方向側の端面と－ｚ方向側の端面とは、＋ｙ方向側の端面のｚ方向両端部で互いに向かい合っている。また、＋ｙ方向側の端面と－ｙ方向側の端面とは、＋ｚ方向側の端面と－ｚ方向側の端面とに隔てられて互いに向かい合っている。

このように、＋ｚ方向側の端面、－ｚ方向側の端面、＋ｙ方向側の端面、及び－ｙ方向側の端面を有する枠状部分に取り囲まれて、集光レンズ２８はｘ方向に沿って光軸が延びるようレンズホルダ２２０に保持される。

また、レンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面と＋ｚ方向側の端面とは、これらの端面に対して斜交する傾斜部２２３ｓによって接続される。レンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面と－ｚ方向側の端面とは、これらの端面に対して斜交する傾斜部２２３ｅによって接続される。

これらの傾斜部２２３ｓ，２２３ｅは、例えばレンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面に対して４５°以下の角度で斜交させることが好ましい。また、これらの傾斜部２２３ｓ，２２３ｅは、集光レンズ２８のｙ方向の中心点よりも＋ｙ方向側に設けられていることが好ましい。

レンズホルダ２２０の－ｙ方向側の端面には、基台４４の基台部分４４ｙに固定される脚部２２１が設けられている。

レンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面には、フレーム５０のフレーム部分５２が設けられている。フレーム部分５２には、調整ネジ２１２、調整バネ２１３、及び押さえバネ２１４が設けられている。

第２の調整ネジとしての調整ネジ２１２は、フレーム部分５２からレンズホルダ２２０へと延び、先端部が傾斜部２２３ｓに当接される。調整ネジ２１２は、また、延伸方向に駆動可能にフレーム部分５２に取り付けられている。

第２の弾性部材としての調整バネ２１３は、フレーム部分５２からレンズホルダ２２０へと延び、レンズホルダ２２０の－ｚ方向側の端面に当接される。これにより、調整バネ２１３は、レンズホルダ２２０の－ｚ方向側の端面を＋ｚ方向側へと押す力をレンズホルダ２２０に及ぼす。

押さえ部材としての押さえバネ２１４は、フレーム部分５２からレンズホルダ２２０へと延び、レンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面に当接される。これにより、押さえバネ２１４は、レンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面を－Ｙ方向側へと押す力をレンズホルダ２２０に及ぼす。

図６（ａ）に示すように、ハウジング４１，４２に収容された状態で、レンズホルダ１２０は調整バネ１１３が当接される側の端面で、また、レンズホルダ２２０は調整バネ２１３が当接される側の端面で、それぞれ他方のレンズホルダ２２０，１２０に隣接する。

また、レンズホルダ１２０，２２０の＋ｙ方向側の端面に設けられるフレーム５０は、ｘ方向に延びてレンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面に対向するフレーム部分５１と、ｚ方向に延びてレンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面に対向するフレーム部分５２と、が接続部５３によって接続された構成を有する。

上述のように、レンズホルダ１２０，２２０は、厚さの異なる基台部分４４ｘ，４４ｚにそれぞれ設置されるため、フレーム５０の接続部５３もまた段差を有して構成されている。

ここで、レンズホルダ１２０に設けられた調整機構１１０の調整バネ１１３及び押さえバネ１１４がより見やすい角度の斜視図を図７に示す。図７は、実施形態にかかるレンズホルダ１２０及び調整機構１１０の構成の一例を示す斜視図である。

図７においても、ハウジング４２の図示が省略されている。また、図７においては、フレーム５０のフレーム部分５２が省略され、フレーム部分５２に接続されるフレーム部分５１の断面が示されている。

図７に示すように、調整バネ１１３の＋ｙ方向の端部は、フレーム部分５１の上面にネジ止めされている。調整バネ１１３は、フレーム部分５１の上面からフレーム部分５１を貫通し、レンズホルダ１２０の－ｘ方向側の端面に沿って延び、－ｙ方向側の端部が、レンズホルダ１２０の－ｘ方向側の端面に当接されている。

また、押さえバネ１１４の＋ｙ方向の端部は、フレーム部分５１の上面にネジ止めされている。押さえバネ１１４は、フレーム部分５１の上面からフレーム部分５１を貫通し、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面に当接されている。

次に、レンズホルダ１２０の裏面側の構成を図８に示す。図８は、実施形態にかかるレンズホルダ１２０の構成の一例を示す図である。図８（ａ）はレンズホルダ１２０の斜視図であり、図８（ｂ）は＋ｙ方向から－ｙ方向に向かって見たときのレンズホルダ１２０の上面図である。なお、図８においても、ハウジング４２の図示が省略されている。

図８に示すように、レンズホルダ１２０の枠状部分を介して＋ｚ方向と－ｚ方向とに延びる脚部１２１のうち、脚部１２１の＋ｚ方向側の部分は、固定部材としての固定ネジ１８１によって基台４４の基台部分４４ｘに固定されている。

ただし、レンズホルダ１２０を基台部分４４ｘに固定する固定部材は、例えば接着剤等であってもよい。この場合、脚部１２１の基台部分４４ｘとの当接面と、基台部分４４ｘとの間に接着剤を塗布してレンズホルダ１２０を基台部分４４ｘに固定してもよい。

また、脚部１２１の＋ｚ方向側の部分には、ｘ方向に離れて複数のガイド穴１２２が設けられている。これらのガイド穴１２２は、ｘ方向に沿う方向が長手方向となる長穴として構成される。これらのガイド穴１２２には、基台部分４４ｘに設けられたガイドピン１４４が挿入されている。

以上のように構成されるレンズホルダ１２０は、上記の調整機構１１０によって、ライトトンネル３３に対するｘ方向の位置を以下のように調整される。

まず、集光レンズ１８が保持されたレンズホルダ１２０を、固定ネジ１８１で固定せずにハウジング４１，４２内に収容する。このとき、レンズホルダ１２０の脚部１２１に設けられたガイド穴１２２に基台部分４４ｘのガイドピン１４４を挿入する。これにより、レンズホルダ１２０は、ガイド穴１２２の長手方向の長さ分だけ、ハウジング４１，４２内をｘ方向に移動可能な状態となる。

この状態で、レンズホルダ１２０を－ｘ方向に移動させる場合には、調整ネジ１１２を－ｙ方向側へと押し出す。調整ネジ１１２の先端部はレンズホルダ１２０の＋ｘ方向側の傾斜部１２３ｓに当接している。

このため、調整ネジ１１２が－ｙ方向側へと押し出されることで、傾斜部１２３ｓには－ｙ方向側へと押される力が働くとともに、－ｘ方向側へと押される力も働く。つまり、調整ネジ１１２から傾斜部１２３ｓに加わる力には、－ｙ方向のベクトル成分と、－ｘ方向のベクトル成分とが含まれる。

これにより、傾斜部１２３ｓを介してレンズホルダ１２０全体を－ｘ方向へと移動させることができる。なお、上述のように、例えばレンズホルダ１２０の＋ｙ方向の端面に対して傾斜部１２３ｓを４５°以下で斜交させることで、調整ネジ１１２の－ｙ方向側への押し出し量に比べて、レンズホルダ１２０の－ｘ方向への移動量が小さくなる。

一方で、レンズホルダ１２０を＋ｘ方向に移動させる場合には、調整ネジ１１２を＋ｙ方向側へと引き上げる。これにより、調整ネジ１１２から傾斜部１２３ｓに加わっていた力が取り除かれる。

また、レンズホルダ１２０の－ｘ方向側の端面には調整バネ１１３が当接されており、この調整バネ１１３によって－ｘ方向側の端面を＋ｘ方向側へと押す力が加わっている。上記のように、調整ネジ１１２から傾斜部１２３ｓに加わる力が取り除かれることで、－ｘ方向側の端面を介してレンズホルダ１２０全体を＋ｘ方向へと移動させることができる。

ここで、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面には押さえバネ１１４が当接されている。これにより、レンズホルダ１２０には、＋ｙ方向側の端面を介してレンズホルダ１２０全体を－ｙ方向側、つまり、ハウジング４１側へと押し付ける力が働いている。

このように、押さえバネ１１４によって、レンズホルダ１２０がハウジング４１に押し付けられていることで、調整ネジ１１２及び調整バネ１１３による力が加わっても、レンズホルダ１２０が、例えばｘ方向に沿う方向から外れて回転移動してしまうことが抑制される。

調整ネジ１１２及び調整バネ１１３によるレンズホルダ１２０のｘ方向の位置調整が終了したら、固定ネジ１８１によってレンズホルダ１２０の脚部１２１を基台部分４４ｘに固定する。これにより、ｘ方向に調整されたレンズホルダ１２０の位置が確定される。

一方、集光レンズ２８を保持するレンズホルダ２２０、及び集光レンズ２８の位置調整に用いる調整機構２１０もまた、上述のように、それぞれレンズホルダ１２０及び調整機構１１０と同様に構成される。

図９は、実施形態にかかるレンズホルダ２２０の構成の一例を示す図である。図９（ａ）はレンズホルダ２２０の斜視図であり、図９（ｂ）は＋ｙ方向から－ｙ方向に向かって見たときのレンズホルダ２２０の上面図である。なお、図９においても、ハウジング４２の図示が省略されている。

図９（ａ）に示すように、調整ネジ２１２は、レンズホルダ１２０と隣接する側とは反対側のレンズホルダ２２０の傾斜部２２３ｓに当接している。

調整バネ２１３の＋ｙ方向の端部は、フレーム部分５２の上面にネジ止めされている。調整バネ２１３は、フレーム部分５２の上面からフレーム部分５２を貫通し、レンズホルダ１２０と隣接するレンズホルダ２２０の－ｚ方向側の端面に沿って延び、－ｙ方向側の端部が、レンズホルダ２２０の－ｚ方向側の端面に当接されている。

また、押さえバネ２１４の＋ｙ方向の端部は、フレーム部分５２の上面にネジ止めされている。押さえバネ２１４は、フレーム部分５２の上面からフレーム部分５２を貫通し、レンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面に当接されている。

図９（ｂ）に示すように、レンズホルダ２２０の枠状部分を介して＋ｘ方向と－ｘ方向とに延びる脚部２２１のうち、脚部２２１の＋ｘ方向側の部分は、固定部材としての固定ネジ２８１によって基台４４の基台部分４４ｚに固定されている。

ただし、レンズホルダ２２０を基台部分４４ｚに固定する固定部材は、例えば接着剤等であってもよい。この場合、脚部２２１の基台部分４４ｙとの当接面と、基台部分４４ｚとの間に接着剤を塗布してレンズホルダ２２０を基台部分４４ｚに固定してもよい。

また、脚部２２１の＋ｘ方向側の部分には、ｚ方向に離れて複数のガイド穴２２２が設けられている。これらのガイド穴２２２は、ｚ方向に沿う方向が長手方向となる長穴として構成される。これらのガイド穴２２２には、基台部分４４ｙに設けられたガイドピン２４４が挿入されている。

以上のように構成されるレンズホルダ２２０は、上記の調整機構２１０によって、ライトトンネル３３に対するｚ方向の位置を以下のように調整される。

まず、集光レンズ２８が保持されたレンズホルダ２２０を、固定ネジ２８１で固定せずにハウジング４１，４２内に収容する。このとき、レンズホルダ２２０の脚部２２１に設けられたガイド穴２２２に基台部分４４ｚのガイドピン２４４を挿入する。これにより、レンズホルダ２２０は、ガイド穴２２２の長手方向の長さ分だけ、ハウジング４１，４２内をｚ方向に移動可能な状態となる。

この状態で、レンズホルダ２２０を－ｚ方向に移動させる場合には、調整ネジ２１２を－ｙ方向側へと押し出す。調整ネジ２１２の先端部はレンズホルダ２２０の＋ｚ方向側の傾斜部２２３ｓに当接している。

このため、調整ネジ２１２が－ｙ方向側へと押し出されることで、傾斜部２２３ｓには－ｙ方向側へと押される力が働くとともに、－ｚ方向側へと押される力も働く。つまり、調整ネジ２１２から傾斜部２２３ｓに加わる力には、－ｙ方向のベクトル成分と、－ｚ方向のベクトル成分とが含まれる。

これにより、傾斜部２２３ｓを介してレンズホルダ２２０全体を－ｚ方向へと移動させることができる。なお、上述のように、例えばレンズホルダ２２０の＋ｙ方向の端面に対して傾斜部２２３ｓを４５°以下で斜交させることで、調整ネジ２１２の－ｙ方向側への押し出し量に比べて、レンズホルダ２２０の－ｚ方向への移動量が小さくなる。

一方で、レンズホルダ２２０を＋ｚ方向に移動させる場合には、調整ネジ２１２を＋ｙ方向側へと引き上げる。これにより、調整ネジ２１２から傾斜部２２３ｓに加わっていた力が取り除かれる。

また、レンズホルダ２２０の－ｚ方向側の端面には調整バネ２１３が当接されており、この調整バネ２１３によって－ｚ方向側の端面を＋ｚ方向側へと押す力が加わっている。上記のように、調整ネジ２１２から傾斜部２２３ｓに加わる力が取り除かれることで、－ｚ方向側の端面を介してレンズホルダ２２０全体を＋ｚ方向へと移動させることができる。

ここで、レンズホルダ２２０の＋ｙ方向側の端面には押さえバネ２１４が当接されている。これにより、レンズホルダ２２０には、＋ｙ方向側の端面を介してレンズホルダ２２０全体を－ｙ方向側、つまり、ハウジング４１側へと押し付ける力が働いている。

このように、押さえバネ２１４によって、レンズホルダ２２０がハウジング４１に押し付けられていることで、調整ネジ２１２及び調整バネ２１３による力が加わっても、レンズホルダ２２０が、例えばｚ方向に沿う方向から外れて回転移動してしまうことが抑制される。

調整ネジ２１２及び調整バネ２１３によるレンズホルダ２２０のｚ方向の位置調整が終了したら、固定ネジ２８１によってレンズホルダ２２０の脚部２２１を基台部分４４ｚに固定する。これにより、ｚ方向に調整されたレンズホルダ２２０の位置が確定される。

なお、上記においては、説明の便宜上、レンズホルダ１２０の傾斜部１２３ｓと傾斜部１２３ｅとを区別し、また、レンズホルダ２２０の傾斜部２２３ｓと傾斜部２２３ｅとを区別した。しかし、例えばこれらの傾斜部１２３ｓ，１２３ｅ，２２３ｓ，２２３ｅの形状および構成等に差異は無い。したがって、上述の通り、レンズホルダ１２０，２２０は互いに同一の形状を有することとなる。

プロジェクタ等の表示装置において、光源からのレーザ光をライトトンネルに入射するため、ライトトンネル近傍に設けられた集光レンズの位置調整が行われることがある。しかしながら、例えば特許文献２の技術では、調整機構の部品点数が多く、光源装置全体のサイズが大型化してしまうという難点がある。

実施形態の光源装置１によれば、調整機構１１０は、延伸方向に駆動可能にフレーム部分５１に取り付けられてフレーム部分５１からレンズホルダ１２０へと延び、先端部が傾斜部１２３ｓに当接される調整ネジ１１２と、フレーム部分５１からレンズホルダ１２０へと延び、レンズホルダ１２０の－ｘ方向側の端面に当接される調整バネ１１３と、を有する。これにより、少ない部品点数で高精度にレンズの位置を調整することができる。

実施形態の光源装置１によれば、レンズホルダ１２０の傾斜部１２３ｓは、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面に対して４５°以下の角度で斜交している。これにより、調整ネジ１１２の－ｙ方向側への押し出し量に比べて、レンズホルダ１２０の－ｘ方向への移動量が小さくなる。よって、レンズホルダ１２０のｘ方向位置の調整感度を高めることができ、より精密に集光レンズ１８の位置合わせを行うことができる。

実施形態の光源装置１によれば、レンズホルダ１２０の傾斜部１２３ｓは、レンズホルダ１２０に保持された集光レンズ１８のｙ方向に沿う方向の中心点よりも、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面寄りに設けられている。これにより、レンズホルダ１２０の傾斜部１２３ｓが、集光レンズ１８の外形に沿った形状となる。よって、レンズホルダ１２０及び調整機構１１０のサイズを小型化することができる。

実施形態の光源装置１によれば、調整機構１１０は、フレーム部分５１からレンズホルダ１２０へと延び、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面に当接される押さえバネ１１４を更に有する。これにより、レンズホルダ１２０のｘ方向位置を調整中、調整ネジ１１２及び調整バネ１１３から加わる力により、レンズホルダ１２０が回転移動してしまうことが抑制される。

実施形態の光源装置１によれば、レンズホルダ１２０は、脚部１２１に設けられ、レンズホルダ１２０の＋ｙ方向側の端面が延びる方向に沿う方向が長手方向となるガイド穴１２２を有し、基台部分４４ｘは、ガイド穴２２２に挿入されるガイドピン１４４を有している。これにより、レンズホルダ１２０の位置調整の際、レンズホルダ１２０をｘ方向に沿って移動させることができる。

実施形態の光源装置１によれば、レンズホルダ１２０の脚部１２１は、固定ネジ１８１によりハウジング４１に固定されている。これにより、位置調整後のレンズホルダ１２０をハウジング４１に固定して、レンズホルダ１２０の調整位置を確定させることができる。

実施形態の光源装置１によれば、集光レンズ１８，２８は、それぞれレンズホルダ１２０，２２０によって、互いの光軸が交差する向きにハウジング４１，４２内に収容されている。同一のハウジング４１，４２内に集光レンズ１８，２８を共に収容することで、更なる省スペース化を図ることができる。

実施形態の光源装置１によれば、レンズホルダ１２０，２２０は、ハウジング４１の基台４４に固定されており、レンズホルダ１２０が固定される基台部分４４ｘは、レンズホルダ２２０が固定される基台部分４４ｚよりも厚い。これにより、集光レンズ１８，２８の光軸を互いにｙ方向にずらして、集光レンズ１８，２８からの光をそれぞれプリズム３１ａ，３１ｂに入射させることができる。

実施形態の光源装置１によれば、レンズホルダ１２０，２２０は、互いの調整バネ１１３，２１３が当接される側の端面が隣り合うようにハウジング４１，４２内に収容されている。これにより、レンズホルダ１２０，２２０の位置調整をそれぞれ行う調整ネジ１１２，２１２が、互いのレンズホルダ２２０，１２０から離れた位置に配置されることとなる。よって、調整ネジ１１２，２１２の押し込み操作および引き出し操作が容易となる。

実施形態の光源装置１によれば、レンズホルダ１２０，２２０は、＋ｙ方向側の端面と調整バネ１１３，２１３が当接される側の端面とに対して斜交し、これらの端面を接続する傾斜部１２３ｅ，２２３ｅを共に有することにより、同一形状となっている。これにより、集光レンズ１８，２８に対してレンズホルダ１２０，２２０を共通化することができ、部品点数を減らして光源装置１のコスト削減を図ることができる。

（集光レンズ１２，２２のレンズホルダ及び調整機構の構成例）
次に、集光レンズ１２，２２を保持する保持部材であるレンズホルダ６００について説明する。以下ではレンズホルダ６００が集光レンズ１２を保持する場合を例に説明するが、集光レンズ２２を保持する場合も同様である。

図１０および図１１は、レンズホルダ６００の外観の一例を示す図である。また、図１２および図１３は、レンズホルダ６００を分解して示す図であって、図１２は右側面図、図１３は平面図である。説明の便宜のため、図中に三次元座標系を併せて示す。レンズホルダ６００の幅方向（左右方向）をｘ軸方向（光学系水平方向）、厚さ（奥行、前後）方向をｚ軸方向（光学系光軸方向）、高さ方向（上下方向）をｙ軸方向（光学系垂直方向）とする。なお、図１０は、レンズホルダ６００を正面側（入射側）から見た斜視図であり、図１１は、レンズホルダ６００を図１０の反対側（背面側）から見た斜視図である。

レンズホルダ６００は、第一ホルダ４００、第二ホルダ５００、ホルダベース３００を含む。ホルダベース３００は、光源装置１の筐体に対して固定的に設けられる。第一ホルダ４００は、集光レンズ１２が取り付けられる部材である。第二ホルダ５００は、第一ホルダ４００とホルダベース３００との間に挟まれるものであって、ホルダベース３００に第一ホルダ４００を取り付けるものでもある。

第一ホルダ４００は、集光レンズ１２の外周を囲んで、集光レンズ１２を保持する。第二ホルダ５００は、第一ホルダ４００に保持された集光レンズ１２を通った光束が通過可能な、枠状の形状を有する。ホルダベース３００は、第二ホルダ５００を通過した光束が通過可能な枠状の形状を有する。

また、第二ホルダ５００は、第一ホルダ４００を、幅方向（第一の方向の一例）にスライド移動可能に保持する。ホルダベース３００は、第二ホルダ５００を、高さ方向（第二の方向の一例）にスライド移動可能に保持する。これにより、集光レンズ１２の位置は、ホルダベース３００に対して、２軸（第一の方向および第二の方向）に調整可能となっている。

ここで、光源装置１が含む集光レンズ１２，１６ａ，１６ｂ，１８，２２，２６ａ，２６ｂ，２８のうち、光源１１ａ，１２ａの直後の集光レンズ１２，２２は、他に比べ、特に精度よく位置決めされることが求められる。レンズホルダ６００は、集光レンズ１２，２２を、それぞれの設置場所にて、２軸に調整可能に保持する。この調整に関わる部分である調整部である調整機構（第一調整機構６１０および第二調整機構６２０）と他の各部の位置関係を、図１４（正面図）、図１５（側面図）および図１６（平面図）に概略的に示す。

図１４～図１６は、第一調整機構６１０および第二調整機構６２０の働きを説明するための図である。レンズホルダ６００はさらに、第一調整機構６１０および第二調整機構６２０を備えている。第一調整機構６１０は、第一調整ネジ３５０、第一ネジ保持部３１０、第一付勢部材５１０等で構成される。また、第二調整機構６２０は、第二調整ネジ３６０、第二ネジ保持部３２０、第二付勢部材３３０等で構成される。

第一ネジ保持部３１０は、ホルダベース３００縁から突出して設けられてネジ孔３１１を有し、ネジ孔３１１にねじ込まれた第一調整ネジ３５０を保持する。第一調整ネジ３５０は、第一の方向（ｘ軸方向）に軸方向を向け、先端が第一ホルダ４００の外周面に接する。また、第一付勢部材５１０は、例えば板バネであって、第一調整ネジ３５０が接する位置の反対側から、第一ホルダ４００の外周面を押圧する。この第一付勢部材５１０の付勢方向は、ｘ軸の正方向である。第一調整ネジ３５０は、ねじ込まれると、第一付勢部材５１０の付勢力に抗して、第一ホルダ４００を、ｘ軸の負方向に移動させる。

上述のような各部の働きにより、第一調整機構６１０は、ホルダベース３００や第二ホルダ５００に対して、第一ホルダ４００を、互いの重なり方向に略直交する第一の方向である幅方向（ｘ軸方向）に移動させることで、集光レンズ１２のｘ軸方向の位置を調整する。

同様に、第二ネジ保持部３２０は、ホルダベース３００縁から突出して設けられてネジ孔３２１を有し、ネジ孔３２１にねじ込まれた第二調整ネジ３６０を保持する。第二調整ネジ３６０は、第二の方向（ｙ軸方向）に軸方向を向け、先端が第二ホルダ５００の外周面に接する。また、第二付勢部材３３０は、例えば板バネであって、第二調整ネジ３６０が接する位置の反対側から、第二ホルダ５００の外周面を押圧する。この第二付勢部材３３０の付勢方向は、ｙ軸の正方向（上向き）である。第二調整ネジ３６０は、ねじ込まれると、第二付勢部材３３０の付勢力に抗して、第二ホルダ５００を、ｙ軸の負方向（下向き）に移動させる。

上述のような各部の働きにより、第二調整機構６２０は、ホルダベース３００に対して、第二ホルダ５００を、互いの重なり方向および第一の方向（ｘ軸方向）に略直交する第二の方向である高さ方向（ｙ軸方向）に移動させることで、集光レンズ１２のｙ軸方向の位置を調整する。

なお、光源装置１の筐体（不図示）には、第一調整ネジ３５０の頭部３５１を、筐体外からのアクセス可能に露出する孔と、第二調整ネジ３６０の頭部３６１を、筐体外からのアクセス可能に露出する孔とが、設けられている。

図１１に戻り、レンズホルダ６００はさらに、保持部４２０として機能するバネ４２１，４２２，４２３，４２４を備えている。これらのバネ４２１～４２４は、厚さ方向（ｚ軸方向）に重ねられた第一ホルダ４００と第二ホルダ５００とホルダベース３００とを、外周側から抱える状態で保持し、互いを重なり方向に沿って近づける向きに付勢する。これにより、バネ４２１～４２４（保持部４２０）は、第一調整機構６１０および第二調整機構６２０による調整状態を、保持する。

バネ４２１～４２４はそれぞれ、一端部が第一ホルダ４００に固定されており、他端部がホルダベース３００の第二ホルダ５００に接する面の反対面に回り込んで押圧する。保持部４２０は、少なくとも、第一ホルダ４００の上部の複数箇所と両側部とに、設けられている。

図１２に示すように、バネ４２１，４２２は、側面視において略Ｌ字型に屈曲した形状を有している。このようなバネ４２１，４２２は、一端部（根元側）が第一ホルダ４００の上面に固定されていて、他端部（先端側）でホルダベース３００の背面側を押圧する。また、図１３に示すように、バネ４２３，４２４は、平面視において略Ｌ字型に屈曲した形状を有している。このようなバネ４２３，４２４は、一端部（根元側）が第一ホルダ４００の側面に固定されていて、他端部（先端側）でホルダベース３００の背面側を押圧する。

図１７および図１８は、第一ホルダ４００の外観の一例を示す図である。また、図１７は正面側から見た斜視図であり、図１８は背面側から見た斜視図である。第一ホルダ４００は、概ね矩形の板状の外観を有し、第一ホルダ４００の中央部には、集光レンズ１２の径と同程度の径の孔４０１が設けられている。孔４０１は、正面側（図１７参照）から見ると、手前側から奥側にかけて大径の孔と小径の孔とが連続することで段差４０２があるものにされている。この段差４０２に集光レンズ１２の奥側の平らな面の外周部が押さえられ、正面側の曲面は、カバー４１０にて押えられる。

カバー４１０は、図１０に示すように、集光レンズ１２の曲面を露出させる孔４１１を中央部に有し、ネジ４１２にて第一ホルダ４００の正面に固定される。集光レンズ１２は、カバー４１０と段差４０２との間に挟まれる。

第一ホルダ４００は、バネ４２１，４２２が取り付けられる取付部４３０を上面の２箇所に有し、さらに、バネ４２３，４２４が取り付けられる取付部４４０を左右の側面に有している。これらの取付部４３０，４４０は、第一ホルダ４００の外周面（上面および側面）から突出して設けられている。取付部４３０，４４０にバネ４２１～４２４の根元が固定されることにより、バネ４２１～４２４は、第一ホルダ４００や第二ホルダ５００、ホルダベース３００の外周部（上面および側面）から離れた状態になる。

また、第一ホルダ４００は、背面側（図１８参照）に、第一レール４５０，４６０と、第一鉤部４５１，４６１とを、さらに備えている。第一レール４５０，４６０は、第一ホルダ４００の背面から厚さ方向（ｚ軸方向）に突出し、長手方向を幅方向（ｘ軸方向、第一の方向）に沿わせて設けられている。第一鉤部４５１，４６１は、第一レール４５０，４６０の突出方向（ｚ軸方向）から屈曲して設けられ、第一レール４５０，４６０とともに縦断側面（ｚｙ断面）において略Ｌ字型をなす。これら第一レール４５０，４６０および第一鉤部４５１，４６１は、後述する第二ホルダ５００の第一溝５５０，５６０および第一突部５５１，５６１と協働して、第一ホルダ４００と第二ホルダ５００とを、互いの長手方向（ｘ軸方向）に沿ってスライド移動可能に連結する。

図１９および図２０は、第二ホルダ５００の外観の一例を示す図である。また、図１９は正面側から見た斜視図であり、図２０は背面側から見た斜視図である。第二ホルダ５００は、概ね矩形の板状の外観を有し、第二ホルダ５００の中央部には、孔４０１と同程度の径の孔５０１が設けられている。

第二ホルダ５００は、第一付勢部材５１０が取り付けられる取付部５２０を、側面の一方に有している。取付部５２０は、第二ホルダ５００の外周面（側面）から突出して設けられている。取付部５２０に第一付勢部材５１０の根元が固定されることにより、第一付勢部材５１０の根元は、第二ホルダ５００および第一ホルダ４００の側面から離れた状態になる。一端部（根元側）が取付部５２０に固定された第一付勢部材５１０は、他端部（先端側）で第一ホルダ４００の側面を押圧する。

また、第二ホルダ５００は、正面側（図１９参照）に、第一溝５５０，５６０と、第一突部５５１，５６１とを、さらに備えている。第一溝５５０，５６０は、第二ホルダ５００の正面から窪んでおり、長手方向を幅方向（ｘ軸方向、第一の方向）に沿わせて設けられている。第一突部５５１，５６１は、第一溝５５０，５６０の縁から第一溝５５０，５６０の幅を狭める向き（ｙ軸方向）に突出した部分である。これら第一溝５５０，５６０および第一突部５５１，５６１は、上述した第一レール４５０，４６０および第一鉤部４５１，４６１と協働して、第一ホルダ４００と第二ホルダ５００とを、互いの長手方向（ｘ軸方向）に沿ってスライド移動可能に連結する。

また、ｚ軸方向の移動は、第一鉤部４５１，４６１と第一突部５５１，５６１との干渉により、妨げられる。これにより、第一レール４５０，４６０は、第一溝５５０，５６０から抜けることなく、安定したスライド移動が得られる。

さらに、第二ホルダ５００は、背面側（図２０参照）に、第二レール５７０，５８０と、第二鉤部５７１，５８１とを、さらに備えている。第二レール５７０，５８０は、第二ホルダ５００の背面から突出しており、長手方向を高さ方向（ｙ軸方向）に沿わせて設けられている。第二鉤部５７１，５８１は、第二レール５７０，５８０の突出方向（ｚ軸方向）から屈曲して設けられ、第二レール５７０，５８０とともに横断平面（ｘｚ断面）において略Ｌ字型をなす。これら第二レール５７０，５８０および第二鉤部５７１，５８１は、後述するホルダベース３００の第二溝３７０，３８０および第二突部３７１，３８１と協働して、第二ホルダ５００とホルダベース３００とを、互いの長手方向（ｙ軸方向）に沿ってスライド移動可能に連結する。

図２１および図２２は、ホルダベース３００の外観の一例を示す図である。また、図２１は正面側から見た斜視図であり、図２２は背面側から見た斜視図である。ホルダベース３００は、概ね矩形の板状の外観を有し、ホルダベース３００の中央部には、孔４０１，５０１と同程度の径の孔３０１が設けられている。

また、ホルダベース３００は、平面視で略Ｕ字型をなす脚部３９０を備えており、立設可能である。脚部３９０は、光源装置１の筐体内に固定するためのネジ孔３９１（図２２参照）を有している。なお、脚部３９０のＵ字の開口部は、正面側である。

ホルダベース３００は、第二付勢部材３３０が取り付けられる取付部３３９を、概ね矩形である板状部分の下面の中央部に、有している。また、取付部３３９は、脚部３９０のＵ字の開口部の間に、位置している。第二付勢部材３３０は、一端部（根元側）が、取付部３３９に固定され、他端部（先端側）で、第二ホルダ５００の下面を、押圧する。

また、ホルダベース３００は、正面側（図２１参照）に、第二溝３７０，３８０と、第二突部３７１，３８１とを、さらに備えている。第二溝３７０，３８０は、ホルダベース３００の正面から窪んでおり、長手方向を高さ方向（ｙ軸方向、第二の方向）に沿わせて設けられている。第二突部３７１，３８１は、第二溝３７０，３８０の縁から第二溝３７０，３８０の幅を狭める向き（ｘ軸方向）に突出した部分である。これら第二溝３７０，３８０および第二突部３７１，３８１は、上述した第二レール５７０，５８０および第二鉤部５７１，５８１と協働して、第二ホルダ５００とホルダベース３００とを、互いの長手方向（ｙ軸方向）に沿ってスライド移動可能に連結する。

また、ｚ軸方向の移動は、第二鉤部５７１，５８１と第二突部３７１，３８１との干渉により、妨げられる。これにより、第二レール５７０，５８０は、第二溝３７０，３８０から抜けることなく、安定したスライド移動が得られる。

このような構成のレンズホルダ６００は、集光レンズ１２を、２軸（本実施形態の幅方向および高さ方向）で調整可能に、保持する。本実施形態によれば、１枚の集光レンズ１２に対して、２軸の位置調整を、施すことができる。これにより、従来は複数箇所に設けていた位置調整の構造がまとまるので、光源装置１を小型化することができる。

また、従来は、光源装置１の筐体を開放して調整等を行って筐体を閉じるという手数があり、また、筐体を開放した状態での通電による危険性等の懸念があった。しかしながら本実施形態の光源装置１では、筐体に、第一調整ネジ３５０の頭部３５１を筐体外からのアクセス可能に露出する孔や、第二調整ネジ３６０の頭部３６１を筐体外からのアクセス可能に露出する孔が設けられている。したがって、筐体外から集光レンズ１２を２軸で調整可能であるので、筐体を開放する手数を削減することができる。これにより、通電と調整の繰り返しを、筐体を閉じたまま行うことができる。また、これにより、筐体を開放しての通電を回避でき、筐体を開放しての通電による危険をなくすことができる。

なお、実施にあたっては、第一レール４５０と第一溝５５０とが逆に設けられていてもよい。つまり、第一ホルダ４００が第一溝を備え、第二ホルダ５００が第一レールを備えていてもよい。同様に、第二レール５７０と第二溝３７０とが逆に設けられていてもよい。つまり、第二ホルダ５００が第二溝を備え、ホルダベース３００が第二レールを備えていてもよい。

また、実施にあたっては、第一ネジ保持部３１０は、第二ホルダ５００に設けられていてもよい。

さらに、光源装置１は、各種の光学系部品（例えば、第一集光素子、集光光学系、波長変換素子、第二集光素子など）および保持部材を、直接あるいは間接的に保持して一体化するケース部材７００（図２３参照）を備える。

ここで、図２３はケース部材７００を含む光源装置１を例示的に示す図、図２４は光学系部品の配置関係を示す図である。図２３は、２つの光源モジュール１０，２０を配置方向に対して垂直な方向（例えば上面）から）見た図を示している。

図２３に示すように、光源装置１は、光源モジュール１０，２０から発するレーザ光や蛍光が外に出ていかないようにするとともに外部からのごみの侵入を防ぐために、各種の光学系部品および保持部材をケース部材７００により覆っている。なお、図２３に示すケース部材７００は、上蓋を外した様子を示す。

図２５は、光源から蛍光体ホイールまでの励起光の光路を示す図である。なお、図２５においては、説明のために、折り返しのある個所などは省略し、等価的な光路を描いている。つまり、本来、集光レンズ１２で集光された光束はダイクロイックミラー１５によって反射され、蛍光体ホイール１７上に照射スポットを形成する。図２５においては、ダイクロイックミラー１５がない状態と等価な光学系で描いている。

光源装置１の光源（マルチチップＬＤモジュール）１１ａは、例えば２×７のＬＤチップを二次元的に配列する。光源１１ａは、例えば２×７のＬＤチップに応じたコリメータレンズアレイ１１ｂを、光源１１ａの前に配置する。光源１１ａは、ＬＤチップを７個配置したｙ方向を長辺方向とする。光源１１ａは、ｙ方向に直交するｘ方向に、ＬＤチップを２列配列する。したがって、光源１１ａは、長辺方向においてＬＤチップの配置数が多くなるので、全体光束幅を広くしている。

集光レンズ１２は、通常正のパワーを有するレンズ形態が最もよい。集光レンズ１２は、加工的にも量産的にも回転対称とし、さらに円形開口を有することが望ましい。なお、光源１１ａからの全光束を取り込む必要があるため、集光レンズ１２は、光源１１ａの長辺方向に調整することで、取り込み効率を上げることができる。

一方、集光レンズ１２は、ｘ方向については２列と全体の光束幅は小さいので、長辺方向の幅に合わせて全光束を取り込むようにすれば、ｘ方向は必ずしも調整の必要はない。なお、集光レンズ１２の円形開口が小判形状などの特殊な開口形状にした場合には、その限りではない。

このように本実施形態によれば、集光レンズ１２，２２をｙ方向に調整する調整機構（第一調整機構６１０および第二調整機構６２０）を設けることにより、光源（マルチチップＬＤモジュール）１１ａ，２１ａから発する光束を効率よく取り込むことができる。

なお、本実施形態においては、光源（マルチチップＬＤモジュール）１１ａ，２１ａを例えば２×７のＬＤチップを二次元的に配列したものとしたが、光源（マルチチップＬＤモジュール）１１ａ，２１ａの配列数をこれに限定するものではない。

さらに、本実施形態によれば、集光レンズ１２と集光レンズ１６ａ，１６ｂなどにより、光源１１ａの位置と光学的に共役な位置となるように蛍光体を蛍光体ホイール１７上に配置することにより、照射スポットを蛍光体上に形成することができる。この時、集光レンズ１２をｙ方向にシフトさせると、共役像である蛍光体中の照射スポットも同じｙ方向に、集光レンズ１２のシフト量に応じて移動する。

図２６は、蛍光体ホイールからライトトンネルまでの蛍光の光路を示す図である。図２６に示すように、光源装置１は、蛍光体ホイール１７上に設けられた蛍光体上に励起光が照射されると、照射されたスポット位置に応じた位置と形状に従って二次光源を形成し、波長変換された光（蛍光）を発する。

蛍光は、励起光を集光する集光レンズ１６ａ，１６ｂで再び取り込まれ、集光レンズ１６ａ，１６ｂで集光された蛍光は、集光レンズ１８によって集光し、ライトトンネル３３に取り込まれる。

ライトトンネル３３は、入射した光をライトトンネル３３の内面で多重反射して進ませることで光を幾重にも混ぜ合わせることにより、入射口より均一な光量分布として光の出射口から出射する。

なお、ライトトンネル３３の出射口の開口比は、画像形成素子ＩＭの縦横比に応じた開口比にすることにより、もっとも効率よく照明光として利用することができる。

画像形成素子ＩＭの形状は、大抵長辺と短辺とを有する横長であるので、ライトトンネル３３も画像形成素子ＩＭの形状に相似に長辺短辺を持たせることが多い。長辺方向にはライトトンネル３３の入射開口部の開口が広い特徴を生かし、複数の光源モジュール１０，２０を設ける場合には、ライトトンネル３３の入射開口部の略長辺方向に入射光を重ねることが有効である。本実施形態においては、上記効率の観点で、ライトトンネル３３の入射開口部の略長辺方向に、複数の光源モジュール１０，２０からの照明光を隣接させるようにしている。

図２６においては、一方の光源モジュール１０の蛍光光路を描いたものである。図２６（ａ）は、ｙ軸方向に長いライトトンネル３３の中央より下側（－ｙ側）に蛍光集光スポットが入射している状態を示している。他方の光源モジュール２０から出射される蛍光の集光スポットは、図示していないが、中央より上側（＋ｙ側）に入射する。光源装置１は、図２６に示す位置に蛍光の集光スポットが位置するように複数の光源モジュール１０，２０を配置して、２つの光源モジュール１０，２０からの蛍光を取り込む。

すなわち、本実施形態によれば、ライトトンネル３３の長辺方向に複数の光源モジュール１０，２０からの光と取り込むことができると同時に、高いロバスト性にも寄与するものとなっている。また、２組の光源モジュール１０，２０のそれぞれの蛍光体ホイール１７，２７上の照射スポットの位置の配列方向とライトトンネル３３の入射開口部の略長辺方向とが、略添うようにライトトンネル３３をケース部材７００に保持する。これにより、複数の光源モジュール１０，２０を合成して照明光として利用する際にも、光量増大効果を有効に活用することができる。

なお、集光レンズ１８，２８について、ライトトンネル３３の入射開口部の略短辺方向、もしくは複数の光源モジュール１０，２０を合成する際の蛍光集光スポット配列方向には、調整機構１１０，２１０は必ずしも必要でない設計も可能である。しかしながら、ライトトンネル３３の入射開口部の略短辺方向は、集光レンズ１８，２８による蛍光スポット光が組付け等でずれてしまえば、取り込まれる光量が欠損して照明光として利用されない可能性があるため、ライトトンネル３３の入射開口部の略短辺方向（図２６のｘ軸方向）の調整機構１１０，２１０は光利用効率を上げるには非常に効果がある。

ここで、図２７はライトトンネルの入射位置での蛍光の集光例を示す図である。図２７に示すように、ライトトンネルの長辺側はｙ方向（略鉛直方向）に、短辺側はｘ方向（略水平方向）に配置されている。若干ｚ軸を回転軸にして回転しているが、ｘ方向、あるいはｙ方向のベクトル成分に分けると、長いほうが長辺方向、短いほうが短辺方向となる。すなわち、回転の上限は、少なくとも４５度未満であれば、本実施形態の構成による効果を奏する。

このように本実施形態によれば、第一の光源モジュール１０の蛍光集光スポットと、第二の光源モジュール２０の蛍光集光スポットとが主に長辺方向に配置されていることにより、集光レンズ１８，２８の、短辺方向（図２７のｘ軸方向）の調整により、より多くの光量をライトトンネル３３に取り込むことができる。より詳細には、２組の光源モジュール１０，２０のそれぞれの蛍光体ホイール１７，２７上の照射スポットの位置近傍に、ライトトンネル３３の入射部を位置させるように、ライトトンネル３３をケース部材７００に保持する。

上述した光源装置１を含む表示装置１００は、例えば所定の画像を投射するプロジェクタ等として構成されている。以下において、プロジェクタとしての表示装置１００のハードウェア構成について説明する。

ここで、図２８は表示装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。図２８に示すように、表示装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８０３、メディアＩ／Ｆ（Interface）８０７、操作部８０８、電源スイッチ８０９、バスライン８１０、ネットワークＩ／Ｆ８１１、光源駆動回路８１４、光源１１ａ，２１ａ、投射デバイスである画像形成素子ＩＭ、投写レンズ８１７、外部機器接続Ｉ／Ｆ（Interface）８１８、ファン駆動回路８１９、冷却ファン８２０を備えている。

これらのうち、ＣＰＵ８０１は、表示装置１００全体の動作を制御する。ＲＯＭ８０２は、ＣＰＵ８０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ８０３は、ＣＰＵ８０１のワークエリアとして使用される。

メディアＩ／Ｆ８０７は、フラッシュメモリ等の記録メディア８０６に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。

操作部８０８は、種々のキー、ボタン及びＬＥＤ等が配設されており、ユーザによる表示装置１００の電源のＯＮ／ＯＦＦ以外の各種操作を行うのに使用される。例えば、操作部８０８は、投写画像の大きさの調整操作、色調の調整操作、ピント調整操作、キーストン調整操作等の指示操作を受け付けて、受け付けた操作内容をＣＰＵ８０１に出力する。

電源スイッチ８０９は、表示装置１００の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチである。

バスライン８１０は、図２８に示されているＣＰＵ８０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。

ネットワークＩ／Ｆ８１１は、インターネット等の通信ネットワークを利用してデータ通信をするためのインターフェースである。

光源駆動回路８１４は、ＣＰＵ８０１の制御下で、光源１１ａ，２１ａの点灯及び消灯を制御する。

光源１１ａ，２１ａは、光源駆動回路８１４の制御によって点灯されると、投写光を画像形成素子ＩＭに照射する。

画像形成素子ＩＭは、外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８等を介して与えられた画像データに基づいて、空間光変調方式により光源１１ａ，２１ａからの投写光を変調して得た変調光を、投写レンズ８１７を通して、スクリーンの投写面へ画像として投写する。画像形成素子ＩＭとしては、例えば、液晶パネルまたはＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等が用いられている。上記光源駆動回路８１４、光源１１ａ，２１ａ、画像形成素子ＩＭ及び投写レンズ８１７は、全体として、画像データに基づいて投写面に投写画像を投写する投写部（投写手段）として機能している。

外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８は、直接、ＰＣ（Personal Computer）が接続され、ＰＣとの間で、制御信号や画像データを取得する。

ファン駆動回路８１９は、ＣＰＵ８０１及び冷却ファン８２０に接続されており、ＣＰＵ８０１からの制御信号に基づいて、冷却ファン８２０の駆動／駆動停止を行う。

冷却ファン８２０は、回転することで、表示装置１００内部の空気を排気して、表示装置１００内部を冷却する。

また、ＣＰＵ８０１は、電源電力が供給されると、ＲＯＭ８０２に予め記憶されている制御プログラムに従って起動し、光源駆動回路８１４に制御信号を与えて光源１１ａ，２１ａを点灯させるとともに、ファン駆動回路８１９に制御信号を与えて冷却ファン８２０を所定の定格回転数で回転させる。また、表示装置１００は、電源回路からの電源電力の供給が開始されると、画像形成素子ＩＭが画像表示可能状態になり、更に、他の種々の構成要素へ電源回路から電力が供給される。

また、表示装置１００は、電源スイッチ８０９がＯＦＦ操作されると、電源スイッチ８０９から電源ＯＦＦ信号がＣＰＵ８０１に送られ、ＣＰＵ８０１は、電源ＯＦＦ信号を検知すると、光源駆動回路８１４へ制御信号を与えて光源１１ａ，２１ａを消灯させる。ＣＰＵ８０１は、その後、所定時間が経過すると、ファン駆動回路８１９へ制御信号を与えて冷却ファン８２０を停止させるとともに、自身で自身の制御処理を終了させ、最後に電源回路へ指示を与えて電源電力の供給を停止させる。

なお、上述した各実施の形態では、本発明の好適な実施具体例を示したが、本発明はその内容に限定されることはない。

特に、上述した各実施の形態で例示した各部の具体的形状および数値は、本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例にすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

このように、本発明は、上述した各実施の形態で説明した内容に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更することができる。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞レーザ光を照射する光源と、
前記光源から照射される前記レーザ光の波長を変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子により波長が変換された光を均一化して所定方向に射出させる光均一化素子と、
前記光を集光して前記光均一化素子に入射させる集光レンズと、
前記集光レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダが収容され、前記光均一化素子に対する前記集光レンズの位置を、前記集光レンズの光軸と交差する第１の方向に固定するハウジングと、
前記集光レンズの位置を前記光軸と前記第１の方向とに交差する方向に調整する調整治具と、を備え、
前記レンズホルダは、
第１の辺と、前記第１の辺の両端部から前記第１の辺に交差する方向に延び、互いに対向する第２及び第３の辺と、を有して前記集光レンズを取り囲む枠状であり、
前記第１及び第２の辺とは、前記第１及び第２の辺に対して斜交する傾斜部によって接続されており、
前記調整治具は、
前記第１の辺と対向して配置されるフレームに、延伸方向に駆動可能に取り付けられて、前記フレームから前記レンズホルダへと延び、先端部が前記傾斜部に当接される調整ネジと、
前記フレームから前記レンズホルダへと延び、前記第３の辺に当接される弾性部材と、を有する、
光源装置。
＜２＞前記傾斜部は、
前記第１の辺に対して４５°以下の角度で斜交している、
＜１＞に記載の光源装置。
＜３＞前記傾斜部は、
前記レンズホルダに保持された前記集光レンズの前記第１の方向に沿う方向の中心点よりも前記第１の辺寄りに設けられている、
＜１＞に記載の光源装置。
＜４＞前記調整治具は、
前記フレームから前記レンズホルダへと延び、前記第１の辺に当接される押さえ部材を更に有する、
＜１＞に記載の光源装置。
＜５＞前記レンズホルダは、
前記第１の辺とは反対側の前記第２及び第３の辺の端部で前記第１の辺と対向する第４の辺と、
前記第４の辺に設けられ、前記ハウジングの基台に当接する脚部と、
前記脚部に設けられ、前記第１の辺が延びる方向に沿う方向が長手方向となるガイド穴と、を含み、
前記基台は、
前記ガイド穴に挿入されるガイドピンを有している、
＜１＞に記載の光源装置。
＜６＞前記脚部は、
固定部材により前記ハウジングに固定されている、
＜５＞に記載の光源装置。
＜７＞前記固定部材は、
前記脚部を貫通して前記基台に固定される固定ネジ、または、
前記脚部の前記基台との当接面と、前記基台との間に介在される接着剤である、
＜６＞に記載の光源装置。
＜８＞前記第１及び第３の辺とは、前記第１及び第３の辺に対して斜交する他の傾斜部によって接続されている、
＜１＞に記載の光源装置。
＜９＞前記光源は、
第１のレーザ光を照射する第１の光源と、
前記第１のレーザ光の光軸と交差する方向に第２のレーザ光を照射する第２の光源と、を含み、
前記波長変換素子は、
前記第１のレーザ光の波長を変換する第１の波長変換素子と、
前記第２のレーザ光の波長を変換する第２の波長変換素子と、を含み、
前記集光レンズは、
前記第１の波長変換素子により波長が変換された第１の光を集光して前記光均一化素子に入射させる第１の集光レンズと、
前記第２の波長変換素子により波長が変換された第２の光を集光して前記光均一化素子に入射させる第２の集光レンズと、を含み、
前記レンズホルダは、
前記第１の集光レンズを保持し、前記光均一化素子に対する前記第１の集光レンズの位置が前記第１の方向に固定されて前記ハウジングに収容される第１のレンズホルダと、
前記第２の集光レンズを保持し、前記光均一化素子に対する前記第２の集光レンズの位置が前記第１の方向に固定されて前記ハウジングに収容される第２のレンズホルダと、を含み、
前記第１及び第２の集光レンズは、
前記第１及び第２のレンズホルダによって、互いの前記光軸が交差する向きに前記ハウジング内に収容されている、
＜１＞に記載の光源装置。
＜１０＞前記第１及び第２のレンズホルダは、前記ハウジングの基台に固定されており、
前記第１のレンズホルダが固定される前記基台の部分は、前記第２のレンズホルダが固定される前記基台の部分よりも厚い、
＜９＞に記載の光源装置。
＜１１＞前記第１及び第２のレンズホルダは、
互いの前記第３の辺が隣り合うように前記ハウジング内に収容されており、
前記調整治具は、
前記第１の集光レンズの位置を前記第１の集光レンズの光軸と前記第１の方向とに交差する第２の方向に調整する第１の調整治具と、
前記第２の集光レンズの位置を前記第２の集光レンズの光軸と前記第１の方向とに交差する第３の方向に調整する第２の調整治具と、を含み、
前記第１の調整治具は、
前記第１のレンズホルダの前記第１の辺と対向して配置される前記フレームの部分に、延伸方向に駆動可能に取り付けられて、前記フレームから前記第１のレンズホルダへと延び、先端部が前記第１のレンズホルダの前記傾斜部に当接される第１の調整ネジと、
前記フレームから前記第１のレンズホルダへと延び、前記第１のレンズホルダの前記第３の辺に当接される第１の弾性部材と、を有し、
前記第２の調整治具は、
前記第２のレンズホルダの前記第１の辺と対向して配置される前記フレームの部分に、延伸方向に駆動可能に取り付けられて、前記フレームから前記第２のレンズホルダへと延び、先端部が前記第２のレンズホルダの前記傾斜部に当接される第２の調整ネジと、
前記フレームから前記第２のレンズホルダへと延び、前記第２のレンズホルダの前記第３の辺に当接される第２の弾性部材と、を有する、
＜９＞に記載の光源装置。
＜１２＞前記第１及び第２のレンズホルダは、
前記第１及び第３の辺に対して斜交し、前記第１及び第３の辺を接続する他の傾斜部を共に有することにより、同一形状となっている、
＜１１＞に記載の光源装置。
＜１３＞レーザ光を照射する光源と、
前記光源から照射される前記レーザ光の波長を変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子により波長が変換された光を均一化して所定方向に射出させる光均一化素子と、
前記光を集光して前記光均一化素子に入射させる集光レンズと、
前記集光レンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダが収容され、前記光均一化素子に対する前記集光レンズの位置を、前記集光レンズの光軸と交差する第１の方向に固定するハウジングと、
前記集光レンズの位置を前記光軸と前記第１の方向とに交差する方向に調整する調整治具と、を備え、
前記レンズホルダは、
第１の辺と、前記第１の辺の両端部から前記第１の辺に交差する方向に延び、互いに対向する第２及び第３の辺と、を有して前記集光レンズを取り囲む枠状であり、
前記第１及び第２の辺とは、前記第１及び第２の辺に対して斜交する傾斜部によって接続されており、
前記調整治具は、
前記第１の辺と対向して配置されるフレームに、延伸方向に駆動可能に取り付けられて、前記フレームから前記レンズホルダへと延び、先端部が前記傾斜部に当接される調整ネジと、
前記フレームから前記レンズホルダへと延び、前記第３の辺に当接される弾性部材と、を有する、
光均一化装置。
＜１４＞＜１＞乃至＜１２＞のいずれか１項に記載の光源装置と、
受信したグラフィック信号に基づいて画像を形成する画像形成素子を有し、前記光均一化素子から入射した前記光が前記画像形成素子に照射されることにより前記画像を形成する照明光学系と、
前記画像を外部へと投射する投射光学系と、を備える、
表示装置。

また、本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞光を射出する光源と、
光で励起されて蛍光を射出する波長変換素子と、
前記光源と前記波長変換素子との間に配置されて光束を縮小する光線縮小素子と、
前記光線縮小素子の外周を囲んで保持する第一ホルダと、
前記第一ホルダに保持された前記光線縮小素子を通った光束が通過可能な枠状の形状を有する第二ホルダと、
前記第二ホルダを通過した光束が通過可能な枠状の形状を有し、前記光源が使用される装置の筐体に対して固定的に設けられるホルダベースと、
前記ホルダベースまたは前記第二ホルダに対して前記第一ホルダを互いの重なり方向に略直交する第一の方向に移動させて前記光線縮小素子の位置を調整する第一調整部と、
前記ホルダベースに対して前記第二ホルダを互いの重なり方向および前記第一の方向に略直交する第二の方向に移動させて前記光線縮小素子の位置を調整する第二調整部と、
前記第一ホルダ、前記第二ホルダおよび前記ホルダベースを、互いの重なり方向に沿って近づける向きに付勢することで前記第一調整部および前記第二調整部による調整を保持する保持部と、
を備える光源装置。
＜２＞前記第一調整部は、
前記第一の方向に軸方向を向け先端が前記第一ホルダの外周面に接する第一調整ネジと、
前記ホルダベースまたは前記第二ホルダの縁から突出して設けられ前記第一調整ネジを保持する第一ネジ保持部と、
前記第一調整ネジが接する位置の反対側から前記第一ホルダの外周面を押圧する第一付勢部材と、
を備え、
前記第二調整部は、
前記第二の方向に軸方向を向け先端が前記第二ホルダの外周面に接する第二調整ネジと、
前記ホルダベースの縁から突出して設けられ前記第二調整ネジを保持する第二ネジ保持部と、
前記第二調整ネジが接する位置の反対側から前記第二ホルダの外周面を押圧する第二付勢部材と、
を備える
＜１＞に記載の光源装置。
＜３＞前記第一ホルダおよび前記第二ホルダの一方に突出して設けられ、前記第一の方向に長い第一レールと、当該第一レールの先端から屈曲して設けられた第一鉤部と、
前記第一ホルダおよび前記第二ホルダの他方に設けられた前記第一の方向に長い溝であって、前記第一レールおよび前記第一鉤部を前記第一の方向に移動可能に保持する第一溝と、
前記第一溝の縁から前記第一溝の幅を狭める向きに突出した部分であって、前記第一鉤部の前記第一溝から抜ける移動を妨げる第一突部と、
前記第二ホルダおよび前記ホルダベースの一方に突出して設けられ、前記第二の方向に長い第二レールと、当該第二レールの先端から屈曲して設けられた第二鉤部と、
前記第二ホルダおよび前記ホルダベースの他方に設けられた前記第二の方向に長い溝であって、前記第二レールおよび前記第二鉤部を前記第二の方向に移動可能に保持する第二溝と、
前記第二溝の縁から前記第二溝の幅を狭める向きに突出した部分であって、前記第二鉤部の前記第二溝から抜ける移動を妨げる第二突部と、
をさらに備える＜１＞に記載の光源装置。
＜４＞前記保持部は、一端部が前記第一ホルダに固定され、他端部が前記ホルダベースの前記第二ホルダに接する面の反対面に回り込んで押圧する板バネである
＜１＞に記載の光源装置。
＜５＞前記保持部は、前記第一ホルダの上部の複数箇所と、両側部と、に少なくとも設けられている
＜１＞に記載の光源装置。
＜６＞前記光源装置の筐体には、前記第一調整ネジの頭部と前記第二調整ネジの頭部とを、前記筐体の外からアクセス可能に露出する孔が設けられている
＜２＞に記載の光源装置。
＜７＞＜１＞～＜６＞の何れか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から入射した光を均一化して射出する光均一化素子と、
前記光均一化素子からの光を変調して画像を形成する画像表示素子と、
前記画像を被投射面に拡大投射する投射光学系と、
を備えることを特徴とする投射装置。

１ 光源装置
２ 照明光学系
３ 投射光学系
１０，２０ 光源モジュール
１１ａ，２１ａ 光源
１２，２２ 第一集光素子
１６ａ，１６ｂ 集光光学系
１７，２７ 波長変換素子
１８，２８ 第二集光素子
３３ 光均一化素子
４１，４２ ハウジング
１００ 投射装置
１１０，２１０ 調整機構
１２０，２２０ レンズホルダ
３００ ホルダベース
４００ 第一ホルダ
５００ 第二ホルダ
６１０ 調整機構、第一調整機構
６２０ 調整機構、第二調整機構
７００ ケース部材
ＩＭ 画像形成素子

国際公開第２０１８／０４２５２３号 中国特許出願公開第１１３３９１５０２号明細書 国際公開第２０１８／１４６９８５号

Claims (10)

1. 第一の波長帯域を有する光を発する光源と、
   前記光源からの光を集光する第一集光素子と、
   前記第一集光素子を通過する光を集光して、照射スポットを形成する集光光学系と、
   前記集光光学系で集光されて前記照射スポットを形成した前記第一の波長帯域の光を、前記第一の波長帯域とは異なる第二の波長帯域の光に変換する波長変換素子と、
   前記波長変換素子が発した前記第二の波長帯域の光を、所望の位置に集光する第二集光素子と、
   前記第一集光素子と、前記集光光学系と、前記波長変換素子と、前記第二集光素子と、を直接あるいは間接的に保持して一体化するケース部材と、
   前記ケース部材に保持された前記第一集光素子と前記第二集光素子とを、光の進行方向に対し互いに垂直な２方向のうち少なくとも１方向を含むようにそれぞれ調整可能な調整機構と、
   を備えることを特徴とする光源モジュール。
2. 請求項１に記載の光源モジュールを２組備え、
   ２組の前記光源モジュールのうちの少なくともどちらか一方の前記光源モジュールから出射する光束を折り返すことでそれぞれの前記第二集光素子からの出射方向を同一方向にし、
   ２組の前記光源モジュールのそれぞれの前記波長変換素子上の前記照射スポットの位置の中心を隣接させるとともに、
   ２組の前記光源モジュールのそれぞれの前記波長変換素子上の前記照射スポットの位置近傍に、光均一化素子の入射部を位置させるように、前記光均一化素子を前記ケース部材に保持する、
   ことを特徴とする光源装置。
3. ２組の前記光源モジュールのそれぞれの前記波長変換素子上の前記照射スポットの位置の配列方向と前記光均一化素子の入射開口部の長辺方向とが、略添うように前記光均一化素子を前記ケース部材に保持する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. ２組の前記光源モジュールのそれぞれの前記第一集光素子とそれぞれの前記第二集光素子とのうち、少なくともいずれか一つに対して前記調整機構を設ける、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
5. 前記第二集光素子の調整方向は、少なくとも前記光均一化素子の入射開口部の略短辺方向である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
6. 前記第一集光素子の調整方向は、少なくとも前記光均一化素子の入射開口部の略長辺方向である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
7. ２組の前記光源モジュールの前記光源は、長辺と短辺とを有する矩形の２次元配列した複数の光源からなり、
   前記複数の光源の配列の長辺方向は、前記光均一化素子の入射開口部の略長辺方向に沿っている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
8. 前記第一集光素子は、前記光源と前記波長変換素子との間に配置されて光束を縮小する光線縮小素子であって、
   前記光線縮小素子の外周を囲んで保持する第一ホルダと、
   前記第一ホルダに保持された前記光線縮小素子を通った光束が通過可能な枠状の形状を有する第二ホルダと、
   前記第二ホルダを通過した光束が通過可能な枠状の形状を有し、前記光源が使用される装置の筐体に対して固定的に設けられるホルダベースと、
   を備え、
   前記調整機構は、
   前記ホルダベースまたは前記第二ホルダに対して前記第一ホルダを互いの重なり方向に略直交する第一の方向に移動させて前記光線縮小素子の位置を調整する第一調整機構と、
   前記ホルダベースに対して前記第二ホルダを互いの重なり方向および前記第一の方向に略直交する第二の方向に移動させて前記光線縮小素子の位置を調整する第二調整機構と、
   を備える、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
9. 前記第二集光素子は、前記光を集光して前記光均一化素子に入射させる集光レンズであって、
   前記集光レンズを保持するレンズホルダと、
   前記レンズホルダが収容され、前記光均一化素子に対する前記集光レンズの位置を、前記集光レンズの光軸と交差する第１の方向に固定するハウジングと、
   を備え、
   前記調整機構は、前記集光レンズの位置を前記光軸と前記第１の方向とに交差する方向に調整する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
10. 請求項２ないし９の何れか一項に記載の光源装置と、
    画像形成素子と、
    前記画像形成素子に前記光源装置から出射する光束を照射して照明光として導く照明光学系と、
    前記画像形成素子によって形成された画像を投射する投射光学系と、
    を備えることを特徴とする投射装置。

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