JP2024045447A - 光源装置及び投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で小型化可能な光源装置及び投影装置を提供する。【解決手段】光源装置６０は、第１波長帯域光を出射する第１光源７１０と、第２波長帯域光を出射する第２光源７２０と、第１入射角度で入射した第１波長帯域光を反射し、第１入射角度とは異なる第２入射角度で入射した第２波長帯域光を透過する第１ダイクロイックミラー１４０と、第１ダイクロイックミラー１４０を透過した第２波長帯域光を反射する第２ダイクロイックミラー１４１と、を備え、第２波長帯域光は、第２ダイクロイックミラー１４１によって反射された後、第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度で入射して反射される。【選択図】図２

Description

本発明は、光源装置及びこの光源装置を備える投影装置に関する。

今日、光源から出射された光を、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子、または液晶板等の表示素子に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるプロジェクタが一般に使用されている。

例えば、特許文献１には、励起光源と、蛍光体層が形成された光学ホイールと、このホイールと励起光源との間に設けられたダイクロイックミラーと、ホイールとダイクロイックミラーとの間に設けられて励起光の偏光方向を変える偏光変換素子である１／４波長板と、を備えた画像表示装置（光源装置）が開示されている。

特開２０１２－２１２１２９号公報

特許文献１の光源装置においては、ホイールに設けた異なる色を出射する各蛍光体層に、励起光を照射して、赤色及び緑色の波長帯域の光を発している。しかしながら、ホイールは、被回転体である基板と、回転及び回転制御を行う回転制御部より構成されるものであるため、光源装置が大型化することがある。

本発明は、以上の点に鑑み、簡易な構成で小型化可能な光源装置及び投影装置を提供することを目的とする。

本発明の光源装置は、第１波長帯域光を出射する第１光源と、第２波長帯域光を出射する第２光源と、第１入射角度で入射した前記第１波長帯域光を反射し、前記第１入射角度とは異なる第２入射角度で入射した前記第２波長帯域光を透過する第１ダイクロイックミラーと、前記第１ダイクロイックミラーを透過した前記第２波長帯域光を反射する第２ダイクロイックミラーと、を備え、前記第２波長帯域光は、前記第２ダイクロイックミラーによって反射された後、前記第１ダイクロイックミラーに前記第１入射角度で入射して反射されることを特徴とする。

本発明の投影装置は、上述の光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で小型化可能な光源装置及び投影装置を提供することがで
きる。

本発明の実施形態１に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。 本発明の実施形態１に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。 本発明の実施形態１に係る第１ダイクロイックミラーの透過特性及び光の波長帯域分布を示す図である。 本発明の実施形態１に係る光源装置の一部平面模式図である。 本発明の実施形態２に係る光源装置の一部平面模式図である。 （ａ）は本発明の実施形態３に係る光源装置の一部平面模式図であり、（ｂ）は図６（ａ）の中央部を拡大して示す拡大図である。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について説明する。図１は、投影装置１０の機能回路ブロックを示す図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と、表示駆動部２６とを含むフォーマッターユニットから構成される。入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。

表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜のフレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５０を駆動する。そして、投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、導光光学系を介して表示素子５０に照射することにより、表示素子５０の反射光で光像を形成し、投影光学系２２０を介して図示しないスクリーン等の被投影体に画像を投影表示する。なお、この投影光学系２２０の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動を行うことができる。

画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長する。画像圧縮／伸長部３１は、その画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行う。

制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

筐体の上面パネルに設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出される。リモートコントローラからのキー操作信号はＩｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。

制御部３８は、システムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７と接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声報音させる。

また、制御部３８は、光源制御部としての光源制御回路４１を制御している。光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、後述する光源ユニット７００（第１光源７１０及び第２光源７２０）、及び赤色光源装置３８０（第３光源３１０）等を含む光源装置６０の動作（例えば、第１光源７１０、第２光源７２０及び第３光源３１０を時分割でオンオフさせることにより、光源装置６０に任意の光（第２光源７２０、後述する蛍光体１１０及び第３光源３１０から出射される３つの光を加法混色することによって作成される光）を出射させる動作）を制御することができる。

さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源のＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をＯＦＦにする等の制御を行う。

次に、この投影装置１０の内部構造について述べる。図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置１０の筐体は、略箱状に形成されて、正面パネル１２、背面パネル１３、右側パネル１４及び左側パネル１５を備える。なお、以下の説明においては、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

投影装置１０は左側パネル１５近傍に制御回路基板２４２を備えている。この制御回路基板２４２は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、投影装置１０は、投影装置１０の筐体の略中央部分に光源装置６０を備えている。さらに、投影装置１０には、光源装置６０と左側パネル１５との間に、光源側光学系１７０や投影光学系２２０が配置されている。

光源装置６０は、第１波長帯域光の光源である第１光源７１０と、第２波長帯域光の光源である第２光源７２０と、第４波長帯域光の光源である第３光源３１０と、第１波長帯域光を励起光として第３波長帯域光を出射する蛍光体１１０と、第１ダイクロイックミラー１４０と、第２ダイクロイックミラー１４１と、第１反射ミラー７０５と、第２反射ミラー７０６を備える。光源装置６０と右側パネル１４との間には、背面パネル１３側から順に、電源コネクタ５７及びヒートシンク１５０が配置される。また、光源装置６０は、赤色光源装置３８０（第３光源３１０）で発生する熱をヒートシンク１５０へ導くヒートパイプ１３０と、ヒートシンク１５０を冷却する冷却ファン２６１を備えている。なお、赤色光源装置３８０（第３光源３１０）は、前述の冷却ファン２６１、ヒートパイプ１３０及びヒートシンク１５０に加え、ヒートシンク８１によって、冷却される。

光源部である光源ユニット７００は、投影装置１０の背面パネル１３側の右側パネル１４側に配置される。本実施形態の第１光源７１０及び第２光源７２０がそれぞれ出射する第１波長帯域光及び第２波長帯域光は青色波長帯域光である。第１光源７１０及び第２光源７２０は、それぞれ半導体発光素子とされる複数の青色レーザダイオード７１を備える。第１光源７１０及び第２光源７２０の複数の青色レーザダイオード７１は、共通の保持部材７０１に保持される。各青色レーザダイオード７１の光軸上には、各青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換するコリメータレンズ７３がそれぞれ配置されている。

なお、本実施形態においては、第１光源７１０及び第２光源７２０は同じ青色レーザダイオード７１を使っているため、第１波長帯域光及び第２波長帯域光の波長帯域は同じである。しかしながら、第１光源７１０及び第２光源７２０を各々異なる波長の青色レーザダイオードから構成し、第１波長帯域光及び第２波長帯域光の波長帯域が異なっていてもよい。または、第１光源７１０及び第２光源７２０を異なる波長帯域の光を出射する発光素子とする例として、第２光源７２０は青色レーザダイオード７１とし、第１光源７１０は紫外光を出射するレーザダイオード等の発光素子としてもよい。この場合、図３で後述するＰ偏光のカットオン波長は、紫外波長帯域光よりも短波長側に配置させることができる。

第１光源７１０及び第２光源７２０の複数の青色レーザダイオード７１は、正面視は図示しないが、保持部材７０１により２行５列のマトリクス状に配置される。なお、第１光源７１０及び第２光源７２０を構成する青色レーザダイオード７１は、複数であることに限定されず、各々１つであってもよい。換言すれば、第１光源７１０及び第２光源７２０は、１又は複数の青色レーザダイオード７１から構成される。本実施形態の光源ユニット７００では、正面パネル１２側の手前に位置する３列の青色レーザダイオード７１（合計６個）が第１光源７１０とされ、奥側の２列の青色レーザダイオード７１（合計４個）が第２光源７２０とされる。第１光源７１０及び第２光源７２０は、それぞれ所定の偏光方向の光が出射される。本実施形態では、第１光源７１０及び第２光源７２０における全ての青色レーザダイオード７１の偏光方向は、同一となるように揃えて配置され、第１光源７１０及び第２光源７２０が出射する青色レーザダイオード７１は、第１反射ミラー７０５又は第２反射ミラー７０６により、第１ダイクロイックミラー１４０に対して全てＰ偏光の方向で入射する。

第１光源７１０は、１又は複数の青色レーザダイオード７１と、各青色レーザダイオード７１の光軸上にそれぞれ配置されたコリメータレンズ７３と、を備える。また、第２光源７２０は、１又は複数の青色レーザダイオード７１と、各青色レーザダイオード７１の光軸上にそれぞれ配置されたコリメータレンズ７３と、を備える。

光源ユニット７００の出射側には、光源ユニット７００からの光が入射するように第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６が配置される。すなわち、第１光源７１０から出射された第１波長帯域光が入射するように第１反射ミラー７０５が配置され、第２光源７２０から出射された第２波長帯域光が入射するように第２反射ミラー７０６が配置される。また、第１反射ミラー７０５は、第１ダイクロイックミラー１４０に後述する第１入射角度θ１内で入射するように傾斜し、第２反射ミラー７０６は、第１ダイクロイックミラー１４０に後述する第２入射角度θ２内で入射するように傾斜する。つまり、第１波長帯域光を反射する第１反射面が形成された第１反射ミラー７０５と、第２波長帯域光を反射する第２反射面が形成された第２反射ミラー７０６において、第１反射面と第２反射面とは互いに非平行な構成になっている。

本実施形態において、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６は、第１光源７１０及び第２光源７２０を構成する青色レーザダイオード７１と同じ列数設けられる（本実施形態ならば、第１光源７１０が３列、第２光源７２０が２列のため、第１反射ミラー７０５は３枚、第２反射ミラー７０６は２枚）。また、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６は、青色レーザダイオード７１と同数でもよい。第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６が複数設けられた場合、それぞれを階段状に配置することで、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６による反射後の光線束の全体幅が小さくなり得る。なお、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６は、第１光源７１０及び第２光源７２０を構成する青色レーザダイオード７１と同じ列数であることに限定されない。例えば、第１光源７１０を構成する青色レーザダイオード７１が３列であっても、３列の青色レーザダイオード７１の光をすべて反射させることができる大きさの第１反射ミラー７０５ならば、第１反射ミラー７０５は１枚であってもよい。同様に、第２反射ミラー７０６は、複数の青色レーザダイオード７１に対応する１枚の反射ミラーで構成してもよい。

本実施形態の光源装置６０には、第１反射ミラー７０５から第１ダイクロイックミラー１４０の間に拡散板７０３が配置され、第２反射ミラー７０６から第１ダイクロイックミラー１４０の間に拡散板７０４が配置される。拡散板７０３及び拡散板７０４は、光を透過させることで、光の拡散整形を行う。拡散板７０３は、蛍光体１１０に照射される第１波長帯域光の強度分布を均一化して、蛍光体１１０の発光効率や耐用期間を向上させることができる。拡散板７０４は、第２波長帯域光の強度分布を均一化することにより、被投影体に投影される画像のスペックルノイズを低減することができる。

赤色光源装置３８０は、第３光源３１０と、第３光源３１０からの出射光を集光する集光レンズ群３１１（集光レンズ３１２及び集光レンズ３１３）と、を備える。第３光源３１０は、赤色発光ダイオード３００により構成される。赤色発光ダイオード３００は、赤色波長帯域光である第４波長帯域光を出射する半導体発光素子である。なお、第３光源３１０を構成する赤色発光ダイオード３００の個数は、図２においては１つだが（図４及び図５においても同様）、複数であってもよい。

緑色光源装置１００は、蛍光体１１０と、第１ダイクロイックミラー１４０からの反射光及び蛍光体１１０からの出射光を集光する集光レンズ群１１１（集光レンズ１１２及び集光レンズ１１３）と、を備える。蛍光体１１０は、第１波長帯域光を励起光として、蛍光光（第３波長帯域光）を出射する緑色蛍光体である。本実施形態の蛍光体１１０は、ミラー加工された平坦面に形成され、固定された蛍光板であるが、緑色蛍光体が周方向に形成された回転駆動する蛍光ホイールでもよい。ただし、蛍光ホイールとすると、蛍光体１１０が大型化することがあるとともに、回転のための電力消費が発生する。そのため、固定の蛍光板とすることで、光源装置６０の小型化及び省電力化が可能である。

第１ダイクロイックミラー１４０は、入射する所定の波長帯域の光を透過し、所定の波長帯域とは異なる他の波長帯域の光を反射するミラーである。また、第１ダイクロイックミラー１４０は、入射する光の入射角により透過又は反射する入射角依存特性を持つ。第１ダイクロイックミラー１４０の入射角依存特性は、図３を参照しながら説明する。図３は、偏光方向がＰ偏光及びＳ偏光である光が、第１ダイクロイックミラー１４０に異なる入射角度で入射した場合における第１ダイクロイックミラー１４０の透過特性、及び第１ダイクロイックミラー１４０に入射する光の波長帯域分布を示す図である。図３の下側の横軸は波長を示し、左側の縦軸は透過率を示している。また、右側の縦軸は、図３に示す第１波長帯域光Ｌ１、第２波長帯域光Ｌ２、第３波長帯域光Ｌ３、第４波長帯域光Ｌ４の光強度を示している。破線、１点鎖線、２点鎖線及び３点鎖線は、それぞれＰ偏光の光が５５度で入射した場合、Ｓ偏光の光が５５度で入射した場合、Ｐ偏光の光が２５度で入射した場合及びＳ偏光の光が２５度で入射した場合における第１ダイクロイックミラー１４０の透過特性である。

ここでは、透過とは光の透過率が５０％以上である場合を指し、反射とは光の透過率が５０％未満である場合を指すものとして説明する。第１ダイクロイックミラー１４０を含む一般的なダイクロイックミラーの特性は、偏光方向（Ｐ偏光又はＳ偏光）及び入射角によって透過及び反射される波長（５０％の透過率に到達する波長であるカットオン波長Ｃ１、及び５０％（未満）の透過率に落ちる波長であるカットオフ波長Ｃ２）が異なる、偏光方向依存性及び入射角依存性がある。

偏光方向依存性について、第１ダイクロイックミラー１４０は、Ｓ偏光で入射する光よりもＰ偏光で入射する光の方が、同じ入射角で入射した場合であっても広帯域に亘る波長成分を透過する。Ｐ偏光のカットオン波長Ｃ１はＳ偏光のカットオン波長Ｃ１よりも短波長側に位置し、Ｐ偏光のカットオフ波長Ｃ２はＳ偏光のカットオフ波長Ｃ２よりも長波長側に位置する。

入射角依存性について、第１ダイクロイックミラー１４０は、入射光の入射角が大きくなるほど、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれにおいてもカットオン波長Ｃ１及びカットオフ波長Ｃ２が短波長側にシフトする。第１ダイクロイックミラー１４０の入射角依存性の程度はＰ偏光とＳ偏光で異なっており、入射光の入射角を大きくすると、Ｐ偏光の方がＳ偏光よりもカットオン波長Ｃ１が大きく変化する。その一方、入射光の入射角を大きくすると、Ｓ偏光の方がＰ偏光よりもカットオフ波長Ｃ２が大きく変化する。

なお、第１ダイクロイックミラー１４０は、カットオン波長Ｃ１及びカットオフ波長Ｃ２の位置や、第１ダイクロイックミラー１４０が有する入射角依存性及び偏光方向依存性（カットオン波長Ｃ１及びカットオフ波長Ｃ２の変化の程度）は設計により変更することもできる。

図３では、Ｐ偏光及びＳ偏光の光が、第１ダイクロイックミラー１４０に比較的小さい入射角である２５度で入射した場合及び比較的大きい入射角である５５度で光が入射した場合の透過特性を示している。例えば、Ｐ偏光である光が、第１ダイクロイックミラー１４０に入射角２５度で入射した場合、２点鎖線で示すように、カットオン波長Ｃ１は４７５ｎｍ程度であって、カットオフ波長Ｃ２は６２５ｎｍ程度である。また、Ｐ偏光である光が、第１ダイクロイックミラー１４０に入射角５５度で入射した場合、破線で示すように、カットオン波長Ｃ１は４３５ｎｍ程度であって、カットオフ波長Ｃ２は５９５ｎｍ程度である。例えば、入射する光の波長を４５５ｎｍとすれば、入射角が２５度であれば反射し、入射角が５５度であれば透過させることができる。また、第１ダイクロイックミラー１４０に光が入射したときに、反射する入射角度を第１入射角度θ１、透過する入射角度を第２入射角度θ２とすれば、第２入射角度θ２は、第１入射角度θ１よりも大きい角度となる。

ここで、第１ダイクロイックミラー１４０は、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２が第１入射角度θ１で入射した場合に反射し、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２が第２入射角度θ２で入射した場合に透過するものである。例えば、Ｐ偏光である光について、第１入射角度θ１を２５度、第２入射角度θ２を５５度とすれば、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２の波長は、４３５ｎｍから４７５ｎｍの範囲の分離可能帯域Ｗ１内であればよい。この場合、第１ダイクロイックミラー１４０は、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２の光路を入射角によって、それぞれ反射及び透過させ、分離することができる。

第１ダイクロイックミラー１４０は、前述の通り、入射角が大きくなるほど、カットオン波長Ｃ１及びカットオフ波長Ｃ２が短波長側にシフトする。そして、第１ダイクロイックミラー１４０は、入射角が小さくなるほど、カットオン波長Ｃ１及びカットオフ波長Ｃ２が長波長側にシフトする。従って、第１入射角度θ１の角度を下げること又は第２入射角度θ２を上げることの少なくとも何れか一方を行うことで分離可能帯域Ｗ１の幅を広げることができ、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２の波長の選択幅（例えば、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２のピーク波長Ｐ１として取り得る範囲や第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２の半値幅の大きさ）を広げることができる。

ここで、第３波長帯域光Ｌ３は、５００ｎｍ乃至５７０ｎｍの波長帯域が主成分であるため、第３波長帯域光Ｌ３の入射角度によらず、第１ダイクロイックミラー１４０を略透過する。第４波長帯域光Ｌ４は、６５０ｎｍ乃至７１０ｎｍの波長帯域が主成分であるため、第４波長帯域光Ｌ４の入射角度によらず、第１ダイクロイックミラー１４０を略反射する。したがって、第１ダイクロイックミラー１４０は、第３波長帯域光Ｌ３を透過し、第４波長帯域光Ｌ４を反射する透過特性を有する。さらに、第１ダイクロイックミラー１４０は、入射角度によらず、第３波長帯域光Ｌ３及び第４波長帯域光Ｌ４をそれぞれ略透過及び略反射するため、第３波長帯域光Ｌ３を出射する蛍光体１１０及び第４波長帯域光Ｌ４を出射する第３光源３１０のレイアウトの幅（自由度）が広くなり、光源装置６０及び投影装置１０の小型化の実現に寄与している。

図２に戻り、第２ダイクロイックミラー１４１は、入射する光を透過又は反射するミラーである。第２ダイクロイックミラー１４１は、第２光源７２０から出射された第２波長帯域光を反射し、第３光源３１０から出射された第４波長帯域光を透過する透過特性を持つ。なお、第２ダイクロイックミラー１４１は、第１ダイクロイックミラー１４０同様に、入射角により透過又は反射する入射角依存特性を有する。

一般に、ダイクロイックミラーは、ガラス等の透明基材に特定波長の光を反射する反射コートを施すことで作成される。本実施形態では、第２ダイクロイックミラー１４１には、第２波長帯域光をその入射角度を問わず反射可能な反射コートが施される。また、第２ダイクロイックミラー１４１は、第２光源７２０から出射された第２波長帯域光の照射される場所及び第３光源３１０から出射された第４波長帯域光の照射される場所が分かっているのならば、第２波長帯域光の照射箇所付近のみを第２波長帯域光反射処理をしてもよい。例えば、第２波長帯域光の光路が、図２に示す第２ダイクロイックミラー１４１の長尺方向右側に位置し、第４波長帯域光の光路が、第２ダイクロイックミラー１４１の長尺方向左側に位置する場合、第２ダイクロイックミラー１４１は、第２ダイクロイックミラー１４１の長尺方向右端から中央にかけて、第２波長帯域光の反射コーティングをすることで作成できる。

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３、ライトトンネルやガラスロッド等の導光装置１７５、集光レンズ１７８，１７９、照射ミラー１８５、コンデンサレンズ１９５を備える。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５０から出射された画像光を投影光学系２２０に向けて出射するので、投影光学系２２０の一部でもある。

集光レンズ１７３は、導光装置１７５の入射口の近傍に配置され、光源装置６０からの光源光を集光する。集光レンズ１７３により集光された各色波長帯域光は、導光装置１７５により輝度分布が均一化される。導光装置１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８，１７９で集光された後、照射ミラー１８５側へ導光される。

照射ミラー１８５は、集光レンズ１７８，１７９で集光された光線束を反射して、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５０に所定の角度で照射させる。なお、ＤＭＤとされる表示素子５０の背面パネル１３側にはヒートシンク１９０が設けられ、表示素子５０はこのヒートシンク１９０により冷却される。

光源側光学系１７０により表示素子５０の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５０の画像形成面で反射され、投影光として投影光学系２２０を介してスクリーンに投影される。ここで、投影光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５、可動レンズ群２３５、固定レンズ群２２５等により構成される。可動レンズ群２３５は、レンズモータや手動により移動可能に形成される。また、可動レンズ群２３５及び固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。よって、可動レンズ群２３５を備える固定鏡筒は、可変焦点型レンズとされ、ズーム調節やフォーカス調節が可能に形成される。

このように投影装置１０を構成することで、光源装置６０から適宜のタイミングで光を出射すると、青色、緑色及び赤色等の各波長帯域光が光源側光学系１７０を介して表示素子５０に入射される。そのため、投影装置１０の表示素子５０であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

次に、光源装置６０内における光路について説明する。図４は、本実施形態における第１波長帯域光乃至第４波長帯域光の光路の一部を示すものである。第１光源７１０から出射された第１波長帯域光は、第１反射ミラー７０５により第１ダイクロイックミラー１４０側へ反射される。また、第１反射ミラー７０５で反射された第１波長帯域光は、拡散板７０３により予め設定された拡散角度に拡散されて、第１ダイクロイックミラー１４０にＰ偏光の光として第１入射角度θ１で入射する。図４における第１入射角度θ１としては、例えば２５度とすることができる。第１入射角度θ１で入射した第１波長帯域光は、図３で示したように、カットオン波長Ｃ１よりも短波長側に位置するため、蛍光体１１０側に反射される。第１ダイクロイックミラー１４０により反射された第１光源７１０からの第１波長帯域光は、集光レンズ群１１１によって集光され、蛍光体１１０に照射される。

蛍光体１１０は、第１ダイクロイックミラー１４０により励起されて、蛍光光である第３波長帯域光（緑色波長帯域光）を全方位に出射する。蛍光体１１０から出射される第３波長帯域光は、集光レンズ群１１１により集光されて、第１ダイクロイックミラー１４０に導光される。第１ダイクロイックミラー１４０は、図３に示したように、第３波長帯域光を略透過するため、第１ダイクロイックミラー１４０に入射した第３波長帯域光の殆どは、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射する。

第２光源７２０から出射された第２波長帯域光は、第２反射ミラー７０６により第１ダイクロイックミラー１４０側へ反射される。また、第２反射ミラー７０６で反射された第２波長帯域光は、拡散板７０４により予め設定された拡散角度に拡散されて、第１ダイクロイックミラー１４０にＰ偏光の光として第２入射角度θ２で入射する。図４における第２入射角度θ２としては、例えば５５度とすることができる。第２入射角度θ２で入射した第２波長帯域光は、図３で示したように、カットオン波長Ｃ１よりも長波長側に位置するため、第２ダイクロイックミラー１４１側に透過する。第１ダイクロイックミラー１４０を透過した第２光源７２０からの第２波長帯域光は、第２ダイクロイックミラー１４１に反射され、第１ダイクロイックミラー１４０にＰ偏光の光として第１入射角度θ１で入射する。なお、第２波長帯域光の第１入射角度θ１は、第１波長帯域光の第１入射角度θ１と同じ又は異なる角度に設定される。第２ダイクロイックミラー１４１から第１入射角度θ１（例えば、２５度の角度）で入射した第２波長帯域光は、図３で示したように、カットオン波長Ｃ１よりも短波長側に位置するため、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３側に反射される。したがって、第１ダイクロイックミラー１４０に反射された第２波長帯域光は、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射する。

第３光源３１０から出射された第４波長帯域光は、集光レンズ群３１１により集光されて、第２ダイクロイックミラー１４１に導光される。前述のように、第２ダイクロイックミラー１４１は、第４波長帯域光を透過する。したがって、第２ダイクロイックミラー１４１に入射した第４波長帯域光は、第２ダイクロイックミラー１４１を透過し、第１ダイクロイックミラー１４０に入射する。第１ダイクロイックミラー１４０に入射した第４波長帯域光は、第１ダイクロイックミラー１４０が第４波長帯域光を反射する特性を持つため、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３側に反射される。したがって、第１ダイクロイックミラー１４０に反射された第４波長帯域光は、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射する。

前述のように、集光レンズ１７３に集光される第２波長帯域光乃至第４波長帯域光（青色波長帯域光、緑色波長帯域光、赤色波長帯域光）は、光源装置６０の光源光として同一光路に合成されて、光源側光学系１７０を介して、投影光学系２２０側へ出射される。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２を説明する。なお、本実施形態の説明において、実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡素化する。図５に示すように、本実施形態は、第１波長帯域光の光路上にある第１反射ミラー７０５と拡散板７０３の間に、λ／２波長板７２２を配置する。λ／２波長板７２２は、偏光方向を９０度回転させる作用があり、Ｐ偏光で出射された第１波長帯域光をＳ偏光に変換できる。したがって、第１ダイクロイックミラー１４０には、Ｓ偏光の第１波長帯域光及びＰ偏光のままの第２波長帯域光が入射することとなる。

例えば、Ｓ偏光の第１波長帯域光が、第１ダイクロイックミラー１４０に２５度で入射し、Ｐ偏光の第２波長帯域光が、第１ダイクロイックミラー１４０に５５度で入射したとする。ここで、図３を参照すると、２５度で入射したＳ偏光の光は、同じ２５度で入射したＰ偏光の光と比べ、カットオン波長Ｃ１は高くなっている。従って、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２の分離可能帯域Ｗ２の幅は、分離可能帯域Ｗ１よりも広くなる。すなわち、本実施形態は、実施形態１よりも、第１波長帯域光及び第２波長帯域光の選択幅（例えば、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２のピーク波長Ｐ１として取り得る範囲や第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２の半値幅の大きさ）が広がる。

また、第２波長帯域光の光路上にある第２反射ミラー７０６と拡散板７０４の間に、λ／２波長板７２２を配置してもよい。第２反射ミラー７０６と拡散板７０４の間に、λ／２波長板７２２を配置した場合、第１ダイクロイックミラー１４０には、Ｐ偏光の第１波長帯域光及びＳ偏光の第２波長帯域光が、それぞれ第１入射角度θ１及び第２入射角度θ２で入射されるため、図３を参照すると、分離可能帯域Ｗ１及び分離可能帯域Ｗ２よりも帯域幅の狭い分離可能帯域Ｗ３となり、第１波長帯域光及び第２波長帯域光の選択幅が狭まるが、光源装置６０の構成レイアウトの自由度が増える利点がある。なお、λ／２波長板７２２が第２反射ミラー７０６と拡散板７０４の間に配置された場合であっても、第１光源７１０及び第２光源７２０の青色レーザダイオード７１を第１ダイクロイックミラー１４０に対してＳ偏光の光が出射されるように配置しておけば、第１波長帯域光Ｌ１及び第２波長帯域光Ｌ２を分離可能帯域Ｗ２により分離することができる。

（変形例１）
次に、本発明の変形例１を説明する。なお、本変形例の説明において、実施形態１及び実施形態２と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。本変形例は、第１ダイクロイックミラー１４０が、第１ダイクロイックミラー１４０の長尺方向中央かつ短尺方向中央である一点を中心として、可動するものである。可動する第１ダイクロイックミラー１４０は、第１波長帯域光及び第２波長帯域光の入射角度を時分割で調整できる。これにより、実施形態１において、第１波長帯域光及び第２波長帯域光を第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度θ１及び第２入射角度θ２で入射させる役割を果たしていた第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６を備えない光源装置６０とすることもできる。或いは、第１ダイクロイックミラー１４０が固定であった場合でも、第１光源７１０と第２光源７２０とが、互いに非平行になるように配置された構成、即ち、第１光源７１０の角度と第２光源７２０の角度を、非平行な所定の角度に傾けることで、第１ダイクロイックミラー１４０に入射する第１波長帯域光と第２波長帯域光とが互いに非平行となり、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６が不要となる。なお、可動する第１ダイクロイックミラー１４０の回動軸の位置は、第１ダイクロイックミラー１４０の中心部に限らず、任意の位置（例えば、短尺方向中央かつ長尺方向左端）でもよい。さらに、複数の第１ダイクロイックミラー１４０を備える構成とすることで、それぞれを可動させてもよい。また、本変形例は、上述の実施形態１及び実施形態２の両方に適用可能である。

（変形例２）
次に、本発明の変形例２を説明する。なお、本変形例の説明において、実施形態１、実施形態２及び変形例１と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。本変形例では、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６は、予め位置及び傾斜角度を調整し固定されるものに限定されず、可動するものである。第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６の可動動作は、光源ユニット７００（第１光源７１０及び第２光源７２０）に近づいたり、遠ざかったりして位置を変更させることができる。例えば、第１反射ミラー７０５を可動させる場合、第１反射ミラー７０５と第１光源７１０（青色レーザダイオード７１）までの距離を縮めることで、蛍光体１１０までの光路が短くなって、光の収束性の向上させることができ、蛍光体１１０の大きさを小さくできる等の効果が見込める。

また、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６の可動動作は、第１光源７１０及び第２光源７２０からの光を第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度θ１及び第２入射角度θ２で入射するように、傾斜角度を変える動作であってもよい。第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６の傾斜角度を変更できることにより、第１光源７１０及び第２光源７２０の配置箇所として採用できる箇所が増え、結果として、光源装置６０の構成レイアウト数が増える。特に、第１反射ミラー７０５を可変とした場合は、蛍光体１１０に入射する第１波長帯域光の照射箇所を変更させることができ、結果として蛍光体１１０の耐用期間を向上させることができる。なお、本変形例は、上述の実施形態１及び実施形態２の両方に適用可能であって、変形例１との併用も可能である。

また、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６の可動動作は、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６の傾斜角度の変更と、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６と、光源ユニット７００（第１光源７１０及び第２光源７２０）と、の距離を可変できる点を併用することができる。図４及び図５において、青色レーザダイオード７１の光すべてが第１ダイクロイックミラー１４０に直接当たらない位置に第１ダイクロイックミラー１４０を配置した上で、青色のタイミングの時には、図４及び図５の第１反射ミラー７０５を、第２反射ミラー７０６と同様に青色レーザダイオード７１と離間した位置に移動させて、第２反射ミラー７０６と第１反射ミラー７０５の全体がほぼ同一の傾斜面状に位置するように配置することで、青色レーザダイオード７１の光すべてを第１ダイクロイックミラー１４０に対して第２入射角度θ２の角度で入射するようにすることができる。このような構成にすることで、青色レーザダイオード７１の光すべてが第１ダイクロイックミラー１４０を透過するので、すべての青色レーザダイオード７１の光を青色として利用することができる。

次に、緑色のタイミングの時には、図４及び図５の第２反射ミラー７０６を、第１反射ミラー７０５と同様に７１に近づけて、第２反射ミラー７０６と第１反射ミラー７０５の全体がほぼ同一の傾斜面状に位置するように配置することで、青色レーザダイオード７１の光すべてを第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度θ１の角度で入射するようにすることができる。このような構成にすることで、青色レーザダイオード７１の光すべてが第１ダイクロイックミラー１４０で反射されて蛍光体１１０に照射されるので、すべての青色レーザダイオード７１の光を用いて蛍光体１１０に照射することができる。よって、光源光を明るくすることができる。

また、前述の実施形態１,２及び変形例１,２では、蛍光体１１０が形成された蛍光板のミラー面を第１ダイクロイックミラー１４０及び光源側光学系１７０に向けて配置する例について示したが、蛍光板を第１ダイクロイックミラー１４０及び光源側光学系１７０を結ぶ光軸に対して傾斜させて配置してもよい。これにより、第１波長帯域光が蛍光体１１０を励起せずにミラー面で反射された場合であっても、第１波長帯域光が光源側光学系１７０側へ導光されて第３波長帯域光と混色することを防止できる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について、図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）は本発明の実施形態３に係る光源装置の一部平面模式図である。なお、本実施形態３の説明において、実施形態１及び実施形態２と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。

本実施形態３では、第１光源７１０と第２光源７２０とが保持された保持部材７０１を別体とする。第１光源７１０が保持された保持部材７０１と、第２光源７２０が保持された保持部材７０１と、は分離されており、第１光源７１０と第２光源７２０の配置位置及び配置向きは、実施形態１及び実施形態２の配置位置及び配置向きに対して変更されている。即ち、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６を無くし、第１光源７１０及び第２光源７２０から出射された光は、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６を介さずに直接第１ダイクロイックミラー１４０に入射される構成となっている。

第１光源７１０は、第１光源７１０から出射された第１波長帯域光が、第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度θ１（例えば２５度）で入射するような位置及び所定の角度で配置されている。また、第２光源７２０は、第２光源７２０から出射された第２波長帯域光が、第１ダイクロイックミラー１４０に、第１入射角度θ１（例えば２５度）より大きい第２入射角度θ２（例えば５５度）で入射するような位置及び所定の角度で配置されている。

図６（ｂ）に、図６（ａ）の第１ダイクロイックミラー１４０と第２ダイクロイックミラー１４１、及び第２光源７２０から出射された第２波長帯域光の凡その光路（第２光源７２０から出射された第２波長帯域光のうちの一つの光路）を示す。図６（ｂ）は図６（ａ）の中央部を拡大して示す拡大図である。第２光源７２０から出射された第２波長帯域光は、第１ダイクロイックミラー１４０に、第１入射角度θ１（例えば２５度）より大きい第２入射角度θ２（例えば５５度）で入射し、第１ダイクロイックミラー１４０を透過する。

次に、第１ダイクロイックミラー１４０を透過した第２波長帯域光は、第２ダイクロイックミラー１４１に、第１入射角度θ１（例えば２５度）より小さい第３入射角度θ３（例えば１５度）で入射し、第２ダイクロイックミラー１４１で反射される。なお、第１ダイクロイックミラー１４０の面と第２ダイクロイックミラー１４１の面とが成す角度θ４は、約４０度である。

第２ダイクロイックミラー１４１で反射された第２波長帯域光は、第１ダイクロイックミラー１４０に、第１入射角度θ１（例えば２５度）で入射し、第１ダイクロイックミラー１４０で反射される。これにより、第１ダイクロイックミラー１４０で反射された第２波長帯域光は、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射する。

本実施形態３に記載した第２波長帯域光の第１入射角度θ１（例えば２５度）、第２入射角度θ２（例えば５５度）及び第３入射角度θ３（例えば１５度）は、実施形態１及び実施形態２においても同様である。更に、本実施形態３に記載した、第１ダイクロイックミラー１４０の面と第２ダイクロイックミラー１４１の面とが成す角度θ４（約４０度）は、実施形態１及び実施形態２においても同様である。

以上、本発明の実施形態によれば、光源装置６０は、第１波長帯域光を出射する第１光源７１０と、第２波長帯域光を出射する第２光源７２０と、第１波長帯域光を励起光として、第１波長帯域光及び第２波長帯域光と波長帯域の異なる第３波長帯域光を出射する蛍光体１１０と、第１波長帯域光を反射し、第２波長帯域光及び第３波長帯域光を透過する第１ダイクロイックミラー１４０とを備える。第１光源７１０、第２光源７２０及び蛍光体１１０は、第１ダイクロイックミラー１４０の一方の面側に設けられており、第１ダイクロイックミラー１４０に入射する第１波長帯域光と第２波長帯域光とは互いに非平行である。

これにより、第１ダイクロイックミラー１４０は、入射角度の異なる２つの光（第１波長帯域光及び第２波長帯域光）を各々の入射角度により、透過又は反射させることができる。そして、第１ダイクロイックミラー１４０に反射された光（第１波長帯域光）を励起光として、蛍光体１１０は、第１ダイクロイックミラー１４０に入射した光（第１波長帯域光）と波長帯域が異なる光（第３波長帯域光）を出射する。蛍光体１１０が出射した光（第３波長帯域光）は、第１ダイクロイックミラー１４０を透過するため、光源装置６０は、第１ダイクロイックミラー１４０を透過した光（第２波長帯域光）と併せて２種類の光（第２波長帯域光及び第３波長帯域光）を出射することができる。

また、光源装置６０は、第１波長帯域光を反射する第１反射面が形成された第１反射ミラー７０５と、第２波長帯域光を反射し第１反射面とは非平行な第２反射面が形成された第２反射ミラー７０６とを備える、又は第１光源７１０と第２光源７２０とが互いに非平行となるように配置される。

これにより、第１反射ミラー７０５及び第２反射ミラー７０６にそれぞれ形成される第１反射面及び第２反射面が非平行であるため、２つの光（第１波長帯域光及び第２波長帯域光）の第１ダイクロイックミラー１４０への入射角度は、異なったものとすることができる。なお、反射ミラーを備えない場合であっても、第１光源７１０及び第２光源７２０を非平行に配置することで、反射ミラーを備える場合と同様の効果を得ることができる。

また、光源装置６０は、第１光源７１０又は第２光源７２０の何れか一方と第１ダイクロイックミラー１４０との間には、λ/２波長板７２２を備える。第１ダイクロイックミラー１４０に入射する第１波長帯域光及び第２波長帯域光は、互いに偏光方向が直交する。

これにより、偏光方向が互いに直交する２つの光（第１波長帯域光及び第２波長帯域光）は、偏光方向が同じ２つの光の場合と比べ、第１ダイクロイックミラー１４０への入射角度によるカットオン波長Ｃ１の差が大きくなることがある。カットオン波長Ｃ１の差は大きければ大きいほど、第１ダイクロイックミラー１４０に入射する２つの光の波長として選択可能な波長域が大きくなる。加えて、λ/２波長板７２２は、第１光源７１０又は第２光源７２０の何れか一方に備えられればよいので、レイアウトの自由度を広げることができる。

また、光源装置６０は、第１波長帯域光は、第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度θ１で入射し、第２波長帯域光は、第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度θ１より大きい第２入射角度θ２で入射し、蛍光体１１０に照射される励起光は、第１ダイクロイックミラー１４０により反射された第１波長帯域光である。

これにより、第１ダイクロイックミラー１４０への入射角が小さい第１入射角度θ１である第１波長帯域光は反射させることができ、第１ダイクロイックミラー１４０への入射角が大きい第２入射角度θ２である第２波長帯域光は透過させることができる。そして、第１ダイクロイックミラー１４０に反射された第１波長帯域光は、蛍光体１１０に照射され、第３波長帯域光の励起光とすることができる。

また、光源装置６０は、第１波長帯域光及び第２波長帯域光は、第１ダイクロイックミラー１４０に入射する前に拡散板を透過する。これにより、光源装置６０は、被投影体に投影される第２波長帯域光のスペックルノイズを低減したり、蛍光体１１０の発光効率や耐用期間が向上したりするように、２つの光（第１波長帯域光及び第２波長帯域光）の拡散整形を行うことができる。

また、光源装置６０は、第１波長帯域光乃至第３波長帯域光と異なる波長帯域の第４波長帯域光を出射する第３光源３１０と、第１ダイクロイックミラー１４０を透過した第２波長帯域光を反射し、第４波長帯域光を透過する第２ダイクロイックミラー１４１とを備える。これにより、光源装置６０は、２つの光（第２波長帯域光及び第３波長帯域光）に加え、もう１つの光（第４波長帯域光）を出射することができる。

また、光源装置６０は、第１ダイクロイックミラー１４０は、第２入射角度θ２で入射した第２波長帯域光を透過し、第２ダイクロイックミラー１４１によって反射された後、第１入射角度θ１で入射した第２波長帯域光を反射するものであって、第２ダイクロイックミラー１４１を透過した第４波長帯域光を反射し、第２波長帯域光乃至第４波長帯域光を同一光路に合成する。これにより、光源装置６０は、３つの光（第２波長帯域光乃至第４波長帯域光）を同一光路に合成し、出射することができる。

また、光源装置６０は、第１光源７１０乃至第３光源３１０は、それぞれ第１波長帯域光、第２波長帯域光及び第４波長帯域光を時分割で出射する。これにより、光源装置６０は、第１光源７１０乃至第３光源３１０から出射する光を加法混色させることができる。

また、光源装置６０は、第１波長帯域光は青色波長帯域光又は紫外光であり、第２波長帯域光は青色波長帯域光であり、第３波長帯域光は緑色波長帯域光であり、第４波長帯域光は赤色波長帯域光である。これにより、光源装置６０は、青色又は紫外光より緑色の光を作成することができ、作成した緑、青及び赤の３原色に加え、これら３原色を混ぜることにより、多様な色彩の光を出射できる。

また、光源装置６０は、第１ダイクロイックミラー１４０は、所定の位置に設けられた回動軸により可動可能である。これにより、反射ミラーによらずとも、第１波長帯域光及び第２波長帯域光の入射角度を、それぞれ第１入射角度θ１及び第２入射角度θ２とすることができる。

上記実施形態においては、第１ダイクロイックミラー１４０は、例えば２５度とされた第１入射角度θ１で入射した第１波長帯域光を反射し、第１入射角度より大きな例えば５５度とされた第２入射角度θ２で入射した第２波長帯域光を透過するものとしたが、この構成に限らない。第１ダイクロイックミラー１４０は、第１入射角度θ１で入射した第１波長帯域光を透過し、第１入射角度より大きな第２入射角度θ２で入射した第２波長帯域光を反射する構成であっても良い。

また、光源装置６０は、第１反射ミラー及び前記第２反射ミラーの少なくとも一方は、位置又は傾斜角度を調整可能である。これにより、第１ダイクロイックミラー１４０へ入射する第１波長帯域光及び／又は第２波長帯域光の入射角度は、反射ミラーの各種動作で、調整及び変更等することができる。さらに、反射ミラーの各種動作は、第１光源７１０を構成するすべての青色レーザダイオード７１の光を第１ダイクロイックミラー１４０に第１入射角度θ１で入射させ、蛍光体１１０に向けて反射させることができるため、蛍光体１１０から出射される第３波長帯域光をより明るい光として利用できる。加えて、反射ミラーの各種動作は、第２光源７２０を構成するすべての青色レーザダイオード７１の光を第１ダイクロイックミラー１４０に第２入射角度θ２で入射させ、透過させることができるため、すべての青色レーザダイオード７１の光を青色として利用できる。

以上の構成により、簡易な構成で小型化可能な光源装置６０を得ることができる。そして、この光源装置６０と、表示素子５０や投影光学系２２０、投影装置制御部等により、小型化可能な投影装置１０を得ることができる。

なお、以上説明した各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］第１波長帯域光を出射する第１光源と、
第２波長帯域光を出射する第２光源と、
第１入射角度で入射した前記第１波長帯域光を反射し、前記第１入射角度とは異なる第２入射角度で入射した前記第２波長帯域光を透過する第１ダイクロイックミラーと、
前記第１ダイクロイックミラーを透過した前記第２波長帯域光を反射する第２ダイクロイックミラーと、
を備え、
前記第２波長帯域光は、前記第２ダイクロイックミラーによって反射された後、前記第１ダイクロイックミラーに前記第１入射角度で入射して反射されることを特徴とする光源装置。
［２］前記第２入射角度は、前記第１入射角度より大きいことを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［３］前記第１波長帯域光を励起光として、前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光を出射する蛍光体を更に備え、
前記第１ダイクロイックミラーは、前記第３波長帯域光を透過し、
前記第１光源、前記第２光源及び前記蛍光体は、前記第１ダイクロイックミラーの一方の面側に設けられている、
ことを特徴とする前記［１］又は前記［２］に記載の光源装置。
［４］前記蛍光体に照射される前記励起光は、前記第１ダイクロイックミラーにより反射された前記第１波長帯域光である、
ことを特徴とする前記［３］に記載の光源装置。
［５］前記第１波長帯域光を反射する第１反射面が形成された第１反射ミラーと、前記第２波長帯域光を反射し前記第１反射面とは非平行な第２反射面が形成された第２反射ミラーと
、を備える、
又は前記第１光源と前記第２光源とが互いに非平行となるように配置される、
ことを特徴とする前記［１］乃至前記［４］の何れかに記載の光源装置。
［６］前記第１光源又は前記第２光源の何れか一方と前記第１ダイクロイックミラーとの間には、λ/２波長板を備え、
前記第１波長帯域光の偏光方向と前記第２波長帯域光の偏光方向とは、前記第１ダイクロイックミラーに対して互いに直交する、
ことを特徴とする前記［１］乃至前記［５］の何れかに記載の光源装置。
［７］前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光は、前記第１ダイクロイックミラーに入射する前に拡散板を透過することを特徴とする前記［１］乃至前記［６］の何れかに記載の光源装置。
［８］前記第１波長帯域光乃至前記第３波長帯域光とは異なる波長帯域の第４波長帯域光を出射する第３光源を更に備え、
前記第２ダイクロイックミラーは、前記第４波長帯域光を透過する、
ことを特徴とする前記［４］に記載の光源装置。
［９］前記第１ダイクロイックミラーは、
前記第２ダイクロイックミラーを透過した前記第４波長帯域光を反射し、
前記第２波長帯域光乃至前記第４波長帯域光を同一光路に合成する、
ことを特徴とする前記［８］に記載の光源装置。
［１０］前記第１光源乃至前記第３光源は、それぞれ前記第１波長帯域光、前記第２波長帯域光及び前記第４波長帯域光を時分割で出射することを特徴とする前記［８］又は前記［９］に記載の光源装置。
［１１］前記第１波長帯域光は青色波長帯域光又は紫外光であり、
前記第２波長帯域光は青色波長帯域光であり、
前記第３波長帯域光は緑色波長帯域光であり、
前記第４波長帯域光は赤色波長帯域光である、
ことを特徴とする前記［８］乃至前記［１０］の何れかに記載の光源装置。
［１２］前記第１ダイクロイックミラーは、所定の位置に設けられた回動軸により可動可能なことを特徴とする前記［１］乃至前記［１１］の何れかに記載の光源装置。
［１３］前記第１反射ミラー及び前記第２反射ミラーの少なくとも一方は、位置又は傾斜角度を調整可能なことを特徴とする前記［５］に記載の光源装置。
［１４］前記［１］乃至前記［１３］の何れかに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。

１０ 投影装置 １２ 正面パネル
１３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
２１ 入出力コネクタ部 ２２ 入出力インターフェース
２３ 画像変換部 ２４ 表示エンコーダ
２５ ビデオＲＡＭ ２６ 表示駆動部
３１ 画像圧縮／伸長部 ３２ メモリカード
３５ Ｉｒ受信部 ３６ Ｉｒ処理部
３７ キー／インジケータ部 ３８ 制御部
４１ 光源制御回路 ４３ 冷却ファン駆動制御回路
４５ レンズモータ ４７ 音声処理部
４８ スピーカ ５０ 表示素子
５７ 電源コネクタ ６０ 光源装置
７１ 青色レーザダイオード ７３ コリメータレンズ
８１ ヒートシンク
１００ 緑色光源装置 １１０ 蛍光体
１１１ 集光レンズ群 １１２ 集光レンズ
１１３ 集光レンズ １３０ ヒートパイプ
１４０ 第１ダイクロイックミラー １４１ 第２ダイクロイックミラー
１５０ ヒートシンク
１７０ 光源側光学系 １７３ 集光レンズ
１７５ 導光装置 １７８ 集光レンズ
１７９ 集光レンズ １８５ 照射ミラー
１９０ ヒートシンク １９５ コンデンサレンズ
２２０ 投影光学系
２２５ 固定レンズ群 ２３５ 可動レンズ群
２４２ 制御回路基板 ２６１ 冷却ファン
３００ 赤色発光ダイオード ３１０ 第３光源
３１１ 集光レンズ群 ３１２ 集光レンズ
３１３ 集光レンズ ３８０ 赤色光源装置
７００ 光源ユニット ７０１ 保持部材
７０３ 拡散板 ７０４ 拡散板
７０５ 第１反射ミラー ７０６ 第２反射ミラー
７１０ 第１光源
７２０ 第２光源 ７２２ λ／２波長板
Ｌ１ 第１波長帯域光 Ｌ２ 第２波長帯域光
Ｌ３ 第３波長帯域光 Ｌ４ 第４波長帯域光
θ１ 第１入射角度 θ２ 第２入射角度
Ｃ１ カットオン波長 Ｃ２ カットオフ波長
Ｗ１～Ｗ３ 分離可能帯域
Ｐ１ ピーク波長

本発明の光源装置は、第１波長帯域光を出射する第１光源と、第２波長帯域光を出射する第２光源と、第１入射角度で入射した前記第１波長帯域光を反射し、前記第１入射角度とは異なる第２入射角度で入射した前記第２波長帯域光を透過する第１ダイクロイックミラーと、を備えることを特徴とする。

Claims (14)

1. 第１波長帯域光を出射する第１光源と、
   第２波長帯域光を出射する第２光源と、
   第１入射角度で入射した前記第１波長帯域光を反射し、前記第１入射角度とは異なる第２入射角度で入射した前記第２波長帯域光を透過する第１ダイクロイックミラーと、
   前記第１ダイクロイックミラーを透過した前記第２波長帯域光を反射する第２ダイクロイックミラーと、
   を備え、
   前記第２波長帯域光は、前記第２ダイクロイックミラーによって反射された後、前記第１ダイクロイックミラーに前記第１入射角度で入射して反射されることを特徴とする光源装置。
2. 前記第２入射角度は、前記第１入射角度より大きいことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記第１波長帯域光を励起光として、前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光とは波長帯域の異なる第３波長帯域光を出射する蛍光体を更に備え、
   前記第１ダイクロイックミラーは、前記第３波長帯域光を透過し、
   前記第１光源、前記第２光源及び前記蛍光体は、前記第１ダイクロイックミラーの一方の面側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
4. 前記蛍光体に照射される前記励起光は、前記第１ダイクロイックミラーにより反射された前記第１波長帯域光である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記第１波長帯域光を反射する第１反射面が形成された第１反射ミラーと、前記第２波長帯域光を反射し前記第１反射面とは非平行な第２反射面が形成された第２反射ミラーと
   、を備える、
   又は前記第１光源と前記第２光源とが互いに非平行となるように配置される、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源装置。
6. 前記第１光源又は前記第２光源の何れか一方と前記第１ダイクロイックミラーとの間には、λ/２波長板を備え、
   前記第１波長帯域光の偏光方向と前記第２波長帯域光の偏光方向とは、前記第１ダイクロイックミラーに対して互いに直交する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光源装置。
7. 前記第１波長帯域光及び前記第２波長帯域光は、前記第１ダイクロイックミラーに入射する前に拡散板を透過することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の光源装置。
8. 前記第１波長帯域光乃至前記第３波長帯域光とは異なる波長帯域の第４波長帯域光を出射する第３光源を更に備え、
   前記第２ダイクロイックミラーは、前記第４波長帯域光を透過する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
9. 前記第１ダイクロイックミラーは、
   前記第２ダイクロイックミラーを透過した前記第４波長帯域光を反射し、
   前記第２波長帯域光乃至前記第４波長帯域光を同一光路に合成する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
10. 前記第１光源乃至前記第３光源は、それぞれ前記第１波長帯域光、前記第２波長帯域光及び前記第４波長帯域光を時分割で出射することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の光源装置。
11. 前記第１波長帯域光は青色波長帯域光又は紫外光であり、
    前記第２波長帯域光は青色波長帯域光であり、
    前記第３波長帯域光は緑色波長帯域光であり、
    前記第４波長帯域光は赤色波長帯域光である、
    ことを特徴とする請求項８乃至請求項１０の何れかに記載の光源装置。
12. 前記第１ダイクロイックミラーは、所定の位置に設けられた回動軸により可動可能なことを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の光源装置。
13. 前記第１反射ミラー及び前記第２反射ミラーの少なくとも一方は、位置又は傾斜角度を調整可能なことを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
14. 請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の光源装置と、
    前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
    前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
    前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
    を有することを特徴とする投影装置。

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