JP5914878B2 - 光源装置及び投写型表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ライトバルブ上に形成される画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置、及びこの投写型表示装置に利用される光源装置に関する。

液晶やミラー偏向型のデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)のライトバルブを用いた投写型表示装置の光源として、放電ランプが広く利用されている。しかし、放電ランプは、寿命が短く信頼性が低いという問題点を抱えている。
これらの課題を解決するため、光源として、半導体レーザや発光ダイオード(LED)などの固体光源を用いた投写型表示装置が提案されている(特許文献1を参照)。

しかしながら、赤色、緑色、及び青色の3色のレーザ光源を用いる投写型表示装置では、特に緑色光でのスペックルが目立ち、画質に問題がある。また、赤色、緑色、及び青色の3色のLEDを用いた光源では、特に緑色LEDの発光効率が悪く、投写型表示装置の明るさ向上に課題があった。
そのため、固体光源を用いた投写型表示装置を高輝度化する別の手法として、複数種類の固体光源と、固体光源からの光で励起されて蛍光を発する蛍光体とを組み合わせた、光源装置を構成することが提案されている。

特開2011−13320号公報

上述の特許文献1では、青色光をレーザ光源から、赤色光をLEDから、緑色光を青色で用いたレーザ光源を利用して蛍光体を励起することによって、それぞれ取得するという構成を用いている。この発光効率のよい青色レーザ光源と緑色蛍光体とを組み合わせた構成は、発光効率が悪い緑色LED光源や緑色レーザ光源などを用いた照明装置において課題となっていた緑色光量の不足を解消できるという点で、有効な構成といえる。

一方で、この青色レーザ光源と緑色蛍光体とを組み合わせた構成は、赤色光源としてLEDを用いているため、照明装置をより高輝度化しようとした場合、赤色光の出力向上が課題となる。ところが、青色レーザ光源とそれを用いて励起される緑色蛍光の出力を増やすことは、比較的容易であるが、赤色LED光源は、一灯のまま出力を向上させることは大変困難である。

また、照明装置に用いる光源は、自然な映像を表現するために赤、青、及び緑の光の3原色を含む必要がある。そのため、特許文献1に記載された構成で出力を増加させると、赤色が不足し、白色を表現する際に必要となる赤色、青色、及び緑色のバランスが崩れ、白色の印象が悪くなる、あるいは、映像表現した場合に赤色のみ暗い映像となってしまうという問題が生じる。

そのため、赤色、青色、及び緑色の強度バランスを保ったまま高輝度化を行うために、赤色用、青色用、及び緑色用の各光源を、それぞれ複数の同一光源で構成することが考えられる。

しかしながら、従来の蛍光体を用いた投写型表示装置では、複数色の光源が独立して存在し部品点数が多い。このため、従来の投写型表示装置を、高輝度化のために単純に各色用の光源を複数で構成した場合、さらにその部品点数が増加してしまうという問題点があった。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、白バランスの良好な白色光を高効率かつ高輝度で出射することが可能な光源装置、及びその光源装置を用いて構成される小型の投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、励起光を用いて蛍光を発する光源装置に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の光源装置は、励起光を出射する励起光源と 基板の表面に蛍光体が塗布された蛍光板と、励起光が蛍光体に照射されることで第1の方向に発せられた蛍光を、光合成部まで導光する第1の光学系と、励起光が蛍光体に照射されることで第2の方向に発せられた蛍光を、光合成部まで導光する第2の光学系とを備えている。
また、この光源装置と、光源装置から出力される光を入射し、映像信号に応じた入射光の変調を行う画像表示素子と、画像表示素子で変調された光をスクリーン上に投写する投写レンズとを備えれば、投写型表示装置を構成することができる。

この光源装置では、励起光源に第1及び第2の光源を持たせ、第1の方向を第1の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が反射する方向とし、第2の方向を第2の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が反射する方向とする。

具体的には、蛍光板を、基板と基板の両面に成膜された反射膜と反射膜上に塗布された蛍光体とで構成し、第1及び第2の光源の励起光を蛍光板の異なる面の蛍光体にそれぞれ照射させる。この場合、第1の方向に発せられた蛍光の軸と第2の方向に発せられた蛍光の軸とが同一軸上にあり、第1の光学系と第2の光学系とが、蛍光板を中心に略対称な位置関係にあるか、第1の方向に発せられた蛍光の軸と第2の方向に発せられた蛍光の軸とが同一軸上にないように、第1の方向に蛍光を発するための蛍光体における励起光照射位置と第2の方向に蛍光を発するための蛍光体における励起光照射位置とが異なる、ことが望ましい。
又は、蛍光板を、基板と基板の片面に成膜された反射膜と反射膜上に塗布された蛍光体とで構成し、第1及び第2の光源の励起光を蛍光板の同じ片面にそれぞれ照射させる。この場合、第1の方向と第2の方向とが平行であり、第1の光学系と第2の光学系とが、蛍光板を中心に略対称な位置関係にあることが望ましい。
あるいは、蛍光板を、透明基板と透明基板の片面に塗布された蛍光体とで構成し、第1及び第2の光源の励起光を、蛍光板の異なる面の蛍光体にそれぞれ照射させる。この場合、第1の方向に発せられた蛍光の軸と第2の方向に発せられた蛍光の軸とが同一軸上にあり、第1の光学系と第2の光学系とが、蛍光板を中心に略対称な位置関係にあることが望ましい。

また、この光源装置では、第1の方向を励起光源が出射する励起光の入射方向に対して光が反射する方向とし、第2の方向を励起光源が出射する励起光の入射方向に対して光が透過する方向としてもよい。

具体的には、蛍光板を、透明基板と透明基板の片面の少なくとも一部に塗布された蛍光体とで構成し、励起光源の励起光を蛍光板の片面に照射させる。この場合、第1の光学系と第2の光学系とが、蛍光板を中心に略対称な位置関係にあることが望ましい。

さらに、この光源装置では、励起光源に第1及び第2の光源を持たせ、第1の方向を第1の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が透過する方向とし、第2の方向を第2の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が透過する方向としてもよい。この場合、第1の方向と第2の方向とが平行であり、第1の光学系と第2の光学系とが、蛍光板を中心に略対称な位置関係にあることが望ましい。

なお、第1の光学系の光学的距離と第2の光学系の光学的距離とが略同一であることが好ましい。また、励起光源は、複数の半導体レーザからなることが好ましい。また、蛍光体が第1の方向に発する蛍光と、蛍光体が第2の方向に発する蛍光とは、蛍光スペクトルが略同一であることが好ましい。
さらに、第1及び第2の光学系は、蛍光体が発する蛍光の主たる波長域とは異なる波長域の色光を発する別光源を少なくとも1つ備えてもよい。この際、蛍光板から発せられる蛍光の光強度と、別光源が発する色光の光強度とを同じにするとよい。典型的には、別光源の色光は、蛍光板から発せられる蛍光と合成されることで白色光を生成する色光である。

本発明によれば、2つの光学系でそれぞれ生成される青色レーザ光から励起された緑色蛍光、赤色LED光、及び青色LED光を、高効率で集光及び合成することができる。よって、白バランスが良好な白色光を高効率かつ高輝度で出射できる、小型の投写型表示装置を実現できる。

本発明の第1の実施形態に係る光源装置1の構成図 第1の実施形態に係る光源装置1の変形例の構成図 本発明の第1の実施形態に係る蛍光板31の構成図 図1の固体光源ユニット10及び20の構成図 本発明の第2の実施形態に係る光源装置2の構成図 本発明の第2の実施形態に係る蛍光板32の構成図 本発明の第3の実施形態に係る光源装置3の構成図 本発明の第3及び第4の実施形態に係る蛍光板33の構成図 本発明の第4の実施形態に係る光源装置4の構成図 本発明の第5の実施形態に係る光源装置5の構成図 本発明の第5の実施形態に係る蛍光板35の構成図 本発明の第6の実施形態に係る光源装置6の構成図 本発明の第6の実施形態に係る蛍光板36の構成図 本発明の光源装置を用いた投写型表示装置7の構成図 本発明の光源装置を用いた投写型表示装置8の構成図

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態>
図1Aは、本発明の第1の実施形態に係る光源装置1の構成を示す図である。図1Aにおいて、第1の実施形態に係る光源装置1は、固体光源ユニット10及び20と、第1の光学系11と、第2の光学系21と、蛍光板31と、光合成部41とを備える。
図2Aは、図1Aの蛍光板31の詳細な構成例を示す図である。図2Aにおいて、(a)は蛍光板31の正面図であり、(b)は蛍光板31の側面図である。図2Bは、図1Aの青色半導体レーザ120及び220の配置例を説明する図である。

まず、第1の実施形態に係る光源装置1の各構成を説明する。
[蛍光板31の構成]
蛍光板31は、ガラス基板311と、反射膜312及び314と、蛍光体層313及び315と、モータ316とを備えている。
ガラス基板311は、透明なガラスからなる円形形状の基板である。このガラス基板311は、本第1の実施形態と後述する第2の実施形態では、放熱性に優れていればガラス以外の金属などであってもよい。モータ316は、ガラス基板311の中央部に設けられており、ガラス基板311の中心を回転軸とした回転制御を行う。ガラス基板311の一方表面(以下、第1面という)には、反射膜312が成膜されており、その反射膜312上には蛍光体層313が円環状に形成されている。同様に、ガラス基板311の他方表面(以下、第2面という)には、反射膜314が成膜されており、その反射膜314上には蛍光体層315が円環状に形成されている。反射膜312及び314は、蛍光などの可視光を反射する誘電体薄膜である。蛍光体層313及び315は、青色の励起光により励起されて緑色の蛍光を発する蛍光体を含んでいる。モータ316によって回転制御される蛍光板31は、励起光による蛍光体の温度上昇を抑制し、励起光から蛍光への変換効率を安定に維持することができる。

[固体光源ユニット10及び20の構成]
固体光源ユニット10は、複数の青色半導体レーザ120、放熱板121、及び複数のコリメートレンズ122を含む。固体光源ユニット20は、複数の青色半導体レーザ220、放熱板221、及び複数のコリメートレンズ222を含む。この固体光源ユニット10及び固体光源ユニット20は、共に同じ構成をしており、励起光源を構成する。

複数の青色半導体レーザ120は、放熱板121上に一定の間隔で2次元状に配置されており、それぞれ青色のレーザ光を発する。複数の青色半導体レーザ220は、放熱板221上に一定の間隔で2次元状に配置されており、それぞれ青色のレーザ光を発する。本実施形態では、6行×3列の18個の青色半導体レーザ120及び220が、放熱板121及び221上にそれぞれ配置されている構成を示している(図2Bを参照)。放熱板121及び221は、複数の青色半導体レーザ120及び220が発生する熱を放出させて固体光源ユニット10及び20を冷却するために用いられている。複数のコリメートレンズ122は、複数の青色半導体レーザ120にそれぞれ対応して設けられており、各々の青色半導体レーザ120から出射されるレーザ光を平行光に変換する。また、複数のコリメートレンズ222は、複数の青色半導体レーザ220にそれぞれ対応して設けられており、各々の青色半導体レーザ220から出射されるレーザ光を平行光に変換する。

この固体光源ユニット10は、複数のコリメートレンズ122から出射されるレーザ光束の光軸が、蛍光板31の蛍光体層313が形成された第1面と略垂直に交わる位置に設けられている。一方、この固体光源ユニット20は、複数のコリメートレンズ222から出射されるレーザ光束の光軸が、蛍光板31の蛍光体層315が形成された第2面と略垂直に交わる位置に設けられている。

[第1の光学系11の構成]
第1の光学系11は、凸レンズ130と、拡散板131と、凹レンズ132と、青透過ダイクロイックミラー133と、赤透過ダイクロイックミラー146と、コンデンサーレンズ134、144、149、及び150と、リレーレンズ145と、青色光源141と、赤色光源151とを備える。

青色光源141は、青色LED142及び放熱板143を含む。青色LED142は、熱を放出させるための放熱板143上に設けられ、緑色蛍光の主たる波長域とは異なる波長域を有した青色のLED光を発光する。この青色光源141は、発光するLED光の光軸が、固体光源ユニット10が出射するレーザ光束の光軸と直交する位置に設けられている。

赤色光源151は、赤色LED147及び放熱板148を含む。赤色LED147は、熱を放出させるための放熱板148上に設けられ、緑色蛍光の主たる波長域とは異なる波長域を有した赤色のLED光を発光する。この赤色光源151は、発光するLED光の光軸が、固体光源ユニット10が出射するレーザ光束の光軸と平行となる位置に設けられている。

凸レンズ130、拡散板131、凹レンズ132、青透過ダイクロイックミラー133、及びコンデンサーレンズ134は、固体光源ユニット10と蛍光板31との間に配置される。凸レンズ130は、入射光を集光する。拡散板131は、表面に微細な凹凸形状を有したガラス基板であり、入射光を拡散させる。凹レンズ132は、入射光を略平行光に変換して出射する。青透過ダイクロイックミラー133は、ミラー面がレーザ光束の光軸に対して約45度の傾斜を有するように設置された誘電体多層膜であり、青色レーザ光及び青色LED光を透過し、緑色蛍光を反射する特性を備える。コンデンサーレンズ134は、平行光からスポット光への変換、又はスポット光から平行光への変換を行う。

コンデンサーレンズ144は、青色光源141と青透過ダイクロイックミラー133との間に配置され、入射光を平行光に変換する。コンデンサーレンズ149、赤透過ダイクロイックミラー146、及びコンデンサーレンズ150は、赤色光源151と光合成部41と間に配置される。コンデンサーレンズ149は、入射光を平行光に変換する。赤透過ダイクロイックミラー146は、ミラー面が青透過ダイクロイックミラー133のミラー面に対して約90度の傾斜を有するように設置された誘電体多層膜であり、赤色LED光を透過し、青色LED光及び緑色蛍光を反射する特性を備える。コンデンサーレンズ150は、平行光をスポット光に変換する。リレーレンズ145は、平行光の状態を維持するために、青透過ダイクロイックミラー133と赤透過ダイクロイックミラー146との間に挿入される。

[第2の光学系21の構成]
第2の光学系21は、凸レンズ230と、拡散板231と、凹レンズ232と、青透過ダイクロイックミラー233と、赤透過ダイクロイックミラー246と、コンデンサーレンズ234、244、249、及び250と、リレーレンズ245と、青色光源241と、赤色光源251とを備える。

この第2の光学系21は、上述した第1の光学系11と全く構成が同じであるが、蛍光板31に対して左右対称に各構成が配置されていることが異なる。すなわち、固体光源ユニット10から出射される青色レーザ光の光軸と、固体光源ユニット20から出射される青色レーザ光の光軸とが、一致する。以降の各本実施形態では、第2の光学系21において、配置が左右対称となるだけで第1の光学系11と同一の構成については、参照符号の百の位を「1」から「2」に付け替えて表現し、重複する説明は省略する。

[光合成部41の構成]
光合成部41は、ロッドインテグレータ411と、合成プリズム412及び413とを備えている。
合成プリズム412及び413は、斜面にそれぞれ反射コートが施されており、ロッドインテグレータ411の一方端に左右対称の状態で設けられている。この合成プリズム412は、第1の光学系11のコンデンサーレンズ150から出射されるスポット光をロッドインテグレータ411内に導光し、合成プリズム413は、第2の光学系21のコンデンサーレンズ250から出射されるスポット光をロッドインテグレータ411内に導光する。

[光源装置1の動作]
次に、第1の実施形態に係る光源装置1の動作を説明する。
固体光源ユニット10から出射される青色レーザ光(励起光)は、凸レンズ130で集光され、拡散板131及び凹レンズ132を介して略平行光となって、青透過ダイクロイックミラー133へ入射される。青透過ダイクロイックミラー133は青色レーザ光を透過するため、青色レーザ光は、コンデンサーレンズ134で集光されて蛍光板31の蛍光体層313が形成された第1面へスポット照射される(図1Aにおける+X方向)。
また、固体光源ユニット20から出射される青色レーザ光(励起光)は、凸レンズ230で集光され、拡散板231及び凹レンズ232を介して略平行光となって、青透過ダイクロイックミラー233へ入射される。青色レーザ光は、青透過ダイクロイックミラー233を透過し、コンデンサーレンズ234で集光されて蛍光板31の蛍光体層315が形成された第2面へスポット照射される(図1Aにおける−X方向)。

蛍光体層313に照射された青色レーザ光は、蛍光体層313に含まれる緑色蛍光体によって波長変換されて緑色蛍光を発する。ここで、蛍光板31のガラス基板311の第1面には反射膜312が成膜されているため、発生する緑色蛍光は、コンデンサーレンズ134側(図1Aにおける−X方向)に集められて、出射される。
また、蛍光体層315に照射された青色レーザ光は、蛍光体層315に含まれる緑色蛍光体によって波長変換されて緑色蛍光を発する。ここで、蛍光板31のガラス基板311の第2面には反射膜314が成膜されているため、発生する緑色蛍光は、コンデンサーレンズ234側(図1Aにおける+X方向)に集められて、出射される。

蛍光板31の第1面から−X方向に出射される緑色蛍光は、コンデンサーレンズ134で略平行光に変換されて青透過ダイクロイックミラー133に入射される。青透過ダイクロイックミラー133は緑色蛍光を反射するため、緑色蛍光は、光路が90度変換されて、赤透過ダイクロイックミラー146へ入射される。また、青透過ダイクロイックミラー133は青色LED光を透過させるため、青色光源141から出射される青色LED光も、リレーレンズ145を介して赤透過ダイクロイックミラー146へ入射される。
これにより、第1の光学系11において、緑色蛍光と青色LED光とが、同一光軸上に合成される。

また、蛍光板31の第2面から+X方向に出射される緑色蛍光は、コンデンサーレンズ234で略平行光に変換されて青透過ダイクロイックミラー233に入射される。緑色蛍光は、青透過ダイクロイックミラー233で反射して光路が90度変換されて、赤透過ダイクロイックミラー246へ入射される。また、青透過ダイクロイックミラー233は青色LED光を透過させるため、青色光源241から出射される青色LED光も、リレーレンズ245を介して赤透過ダイクロイックミラー246へ入射される。
これにより、第2の光学系21において、緑色蛍光と青色LED光とが、同一光軸上に合成される。

なお、蛍光板31の第1面から−X方向に出射される緑色蛍光の蛍光スペクトルと、蛍光板31の第2面から+X方向に出射される緑色蛍光の蛍光スペクトルとは、略同一であることが望ましい。

赤透過ダイクロイックミラー146は緑色蛍光と青色LED光を反射するため、青透過ダイクロイックミラー133から出射される緑色蛍光及び青色LED光は、光路が90度変換されて、コンデンサーレンズ150に入射される。また、赤透過ダイクロイックミラー146は赤色LED光を透過させるため、赤色光源151から出射される赤色LED光も、コンデンサーレンズ149を介してコンデンサーレンズ150に入射される。
これにより、第1の光学系11において、緑色蛍光と青色LED光と赤色LED光とが、同一光軸上に合成され(各光束の重心が一致かつ集光角が同一)白色光が生成される。なお、バランスのとれた白色光を得るためには、赤色LED光、緑色蛍光、及び青色LED光の光強度が同じであることが望ましい。

同様に、赤透過ダイクロイックミラー246は緑色蛍光と青色LED光を反射するため、青透過ダイクロイックミラー233から出射される緑色蛍光及び青色LED光は、光路が90度変換されて、コンデンサーレンズ250に入射される。また、赤透過ダイクロイックミラー246は赤色LED光を透過させるため、赤色光源251から出射される赤色LED光も、コンデンサーレンズ249を介してコンデンサーレンズ250に入射される。
これにより、第2の光学系21において、緑色蛍光と青色LED光と赤色LED光とが、同一光軸上に合成され(各光束の重心が一致かつ集光角が同一)白色光が生成される。なお、バランスのとれた白色光を得るためには、赤色LED光、緑色蛍光、及び青色LED光の光強度が同じであることが望ましい。

この第1の光学系11で合成された白色光は、光合成部41の合成プリズム412を介してロッドインテグレータ411に、また第2の光学系21で合成された白色光は、光合成部41の合成プリズム413を介してロッドインテグレータ411に、それぞれ導光され合成されて1つの白色光となる。

以上のように、本発明の第1の実施形態に係る光源装置1によれば、反射膜を有する蛍光体層が両面に形成された1つの蛍光板31を用いて、蛍光板31を挟んで左右対称にレイアウト配置した2つの光学系を光学的に結合する。これにより、2つの光学系でそれぞれ生成される青色レーザ光から励起された緑色蛍光、赤色LED光、及び青色LED光を、高効率で集光及び合成することができる。従って、白バランスが良好な白色光を高効率かつ高輝度で出射できる。

特に、蛍光板31の両側に2つの光学系をレイアウトするため、光源装置1は、蛍光体からの蛍光取り出し効率が高い反射型構造になる、蛍光板31の両面に励起光を分割して照射させることができ励起光による蛍光体の温度上昇を最小限に抑えられる、光源装置1のY方向のサイズを小さくできる、という利点がある。

なお、蛍光体層313と蛍光体層315とに使用される蛍光体には、同一の種類であり同一波長の蛍光を放つものを用いるのが一般的であるが、それぞれ波長の異なる蛍光を放つ蛍光体を使用して発光色を調整することも可能である。

また、第1の光学系11と第2の光学系21との間では、光源からロッドインテグレータ411までの光路長(光学的距離)を、同一色で等しくすることが好ましい。つまり、第1の光学系11における青色の光路長と第2の光学系21における青色の光路長とが同じ長さ、第1の光学系11における緑色の光路長と第2の光学系21における緑色の光路長とが同じ長さ、及び第1の光学系11における赤色の光路長と第2の光学系21における赤色の光路長とが同じ長さである。

さらに、本実施形態では、白色光を合成する手段として、ロッドインテグレータ411と合成プリズム412及び413とを用いた光合成部41を例示した。しかし、白色光を合成する手段としては、レンズアレイを用いた構成や、異なる角度から複数の光を合成させる構成など、様々な構成を適用することができる。

<第1の実施形態の変形例>
図1Bは、第1の実施形態に係る光源装置1の変形例を示しており、図1Aと同一部分の構成には同一符号を付している。固体光源ユニット20からの励起光は、コンデンサーレンズ234で集光されて蛍光板31の蛍光体層315が形成された第2面へスポット照射されるが、第1の実施形態と異なり、第2面におけるスポット照射位置が異なる。具体的には、この第2面におけるスポット照射位置は、コンデンサーレンズ134で集光されて蛍光板31の蛍光体層313が形成された第1面へスポット照射される励起光の照射位置に対して、180度反対の位置となる。第1面におけるスポット照射位置と第2面におけるスポット照射位置とが180度反対の位置となるように、固体光源ユニット20、第2の光学系21、及びコンデンサーレンズ234が配置される。この場合、コンデンサーレンズ134で励起光が照射された蛍光体の発光の出射方向と、コンデンサーレンズ234で励起光が照射された蛍光体の発光の出射方向とは、同一軸上にはなく、互いに平行な軸上にある。
一般に、蛍光体は温度が上昇すると変換効率が低下するが、この変形例のように蛍光板31の表裏で励起光の照射位置を異ならせることによって蛍光体の温度上昇を抑えることができ、変換効率を上昇させることができる。

<第2の実施形態>
図3は、本発明の第2の実施形態に係る光源装置2の構成を示す図である。図3において、(a)は光源装置2の正面図であり、(b)は光源装置2の左側面図であり、(c)は光源装置2の右側面図である。図3に示す第2の実施形態に係る光源装置2は、固体光源ユニット10及び20と、第1の光学系12と、第2の光学系22と、蛍光板32と、光合成部41とを備える。
図4は、蛍光板32の詳細な構成例を示す図であり、(a)は正面図を、(b)は側面図を示す。

図3で示すように、第2の実施形態に係る光源装置2は、第1の実施形態に係る光源装置1から、第1の光学系12、第2の光学系22、及び蛍光板32の構成が異なる。また、これらの構成の違いから、光源装置2の各構成の配置が光源装置1とは異なる。
以下、光源装置2について異なる構成についてのみ説明を行い、同じ参照符号が付された同一構成については、重複する説明を省略する。

[蛍光板32の構成]
蛍光板32は、ガラス基板311と、反射膜312と、蛍光体層313と、モータ316とを備えている。つまり図4に示すように、蛍光板32は、ガラス基板311の一方表面(第1面)だけに、反射膜312が成膜され、かつその反射膜312上に蛍光体層313が円環状に形成されている。

[第1の光学系12の構成]
第1の光学系12では、コンデンサーレンズ150が、青色光源141と光合成部41と間に配置される。この配置変更により、青色光源141とコンデンサーレンズ150との間には、(赤透過ダイクロイックミラー146に代えて)赤反射ダイクロイックミラー161が配置される。赤反射ダイクロイックミラー161は、ミラー面が青透過ダイクロイックミラー133のミラー面に対して約90度の傾斜を有するように設置された誘電体多層膜であり、青色LED光及び緑色蛍光を透過し、赤色LED光を反射する特性を備える。また、第1の光学系12には、コンデンサーレンズ150から出射される白色光を光合成部41の合成プリズム412に導光するための全反射ミラー162が、新たに追加されている。

[第2の光学系22の構成]
図3に示す第2の光学系22では、蛍光板32の第1面と略平行方向に固体光源ユニット20から出射されるレーザ光束を、蛍光板32の第1面に略垂直に照射するため、全反射ミラー225が設けられている。しかし、蛍光板32の外径が大きく、光源装置2の筐体サイズに余裕があるのであれば、全反射ミラー225を用いることなく、第1の光学系12と同様に蛍光板32の第1面に対向して固体光源ユニット20を設置すればよい。いずれの構成にせよ、第2の光学系22は、固体光源ユニット20から出射されるレーザ光束が、第1の光学系12と同じ蛍光板32の蛍光体層313が形成された面に照射される。

さらに、第2の光学系22では、第1の光学系12と同様に、青色光源241と光合成部41と間にコンデンサーレンズ250が配置され、青色光源241とコンデンサーレンズ250との間に(赤透過ダイクロイックミラー246に代えて)赤反射ダイクロイックミラー261が配置される。赤反射ダイクロイックミラー261は、ミラー面が青透過ダイクロイックミラー233のミラー面に対して約90度の傾斜を有するように設置された誘電体多層膜であり、青色LED光及び緑色蛍光を透過し、赤色LED光を反射する特性を備える。また、第2の光学系22には、コンデンサーレンズ250から出射される白色光を光合成部41の合成プリズム413に導光するための全反射ミラー262が、新たに追加されている。

[光源装置2の動作]
固体光源ユニット10から出射される青色レーザ光Aは、青透過ダイクロイックミラー133を透過して、蛍光板32の蛍光体層313が形成された面の第1領域へスポット照射される(図3における+X方向)。また、固体光源ユニット20から出射される青色レーザ光Bは、青透過ダイクロイックミラー233を透過して、蛍光板32の蛍光体層313が形成された面の第1領域とは異なる第2の領域へスポット照射される(図3における+X方向)。

蛍光板32は、青色レーザ光Aから励起される緑色蛍光Aを図3における−X方向へ出射し、青色レーザ光Bから励起される緑色蛍光Bを図3における−X方向へ出射する。蛍光板32から出射される緑色蛍光Aは、青透過ダイクロイックミラー133で反射し、赤反射ダイクロイックミラー161を透過して、コンデンサーレンズ150へ入射される。この緑色蛍光Aは、青透過ダイクロイックミラー133及び赤反射ダイクロイックミラー161を透過してくる青色LED光、及び赤反射ダイクロイックミラー161で反射される赤色LED光と合成されて白色光となり、全反射ミラー162を介して光合成部41へ導光される。また、蛍光板32から出射される緑色蛍光Bは、青透過ダイクロイックミラー233で反射し、赤反射ダイクロイックミラー261を透過して、コンデンサーレンズ250へ入射される。この緑色蛍光Bも、青透過ダイクロイックミラー233及び赤反射ダイクロイックミラー261を透過してくる青色LED光、及び赤反射ダイクロイックミラー261で反射される赤色LED光と合成されて白色光となり、全反射ミラー262を介して光合成部41へ導光される。

以上のように、本発明の第2の実施形態に係る光源装置2によれば、反射膜を有する蛍光体層が片面だけに形成された1つの蛍光板32を用いて、蛍光板32に向かって並列にレイアウト配置した2つの光学系を光学的に結合する。これにより、2つの光学系でそれぞれ生成される緑色蛍光、赤色LED光、及び青色LED光を、高効率で集光及び合成することができる。

特に、蛍光板32の片面側に2つの光学系を反射型にレイアウトするため、蛍光体からの蛍光取り出し効率が高い反射型構造になる、蛍光板32に励起光を分割して照射させることができ励起光による蛍光体の温度上昇を最小限に抑えられる、2つの光学系における光強度を均等にでき合成光の明るさと色ムラを押さえ易い、光源装置2のX方向のサイズを小さくできる、という利点がある。

<第3の実施形態>
図5は、本発明の第3の実施形態に係る光源装置3の構成を示す図である。図5に示す第3の実施形態に係る光源装置3は、固体光源ユニット10と、第1の光学系11と、第2の光学系23と、蛍光板33と、光合成部41とを備える。
図6は、蛍光板33の詳細な構成例を示す図であり、(a)は正面図を、(b)は側面図を示す。

図5で示すように、第3の実施形態に係る光源装置3は、第1の実施形態に係る光源装置1から、固体光源ユニット20が削除され、第2の光学系23及び蛍光板33の構成が異なる。なお、光源装置3の各構成の配置は、光源装置1の配置と同じである。
以下、光源装置3について異なる構成についてのみ説明を行い、同じ参照符号が付された同一構成については、重複する説明を省略する。

[蛍光板33の構成]
蛍光板33は、ガラス基板311と、蛍光体層313と、モータ316とを備えている。つまり図6に示すように、蛍光板33は、ガラス基板311の一方表面(第1面)だけに、蛍光体層313が円環状に形成されている。ガラス基板311と蛍光体層313との間には、反射膜は成膜されていない。

[第2の光学系23の構成]
図5に示す第2の光学系23では、上記第1の実施形態の第2の光学系21から、凸レンズ230、拡散板231、及び凹レンズ232が削除されている。従って、この第2の光学系23は、緑色蛍光を励起する光源を有していないことになる。

[光源装置3の動作]
固体光源ユニット10から出射される青色レーザ光は、青透過ダイクロイックミラー133を透過して、蛍光板33の蛍光体層313が形成された面へスポット照射される(図5における+X方向)。蛍光板33は、ガラス基板311と蛍光体層313との間に反射膜を有していないので、青色レーザ光によって励起される緑色蛍光を、図5における+X方向と−X方向との両側に分離させて発する。

蛍光板33から−X方向へ出射される緑色蛍光は、第1の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へ導光される。一方、蛍光板33から+X方向へ出射される緑色蛍光は、コンデンサーレンズ234で略平行光に変換された後、青透過ダイクロイックミラー233で反射されて、第1の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へ導光される。

以上のように、本発明の第3の実施形態に係る光源装置3によれば、反射膜を有しない蛍光体層が形成された1つの蛍光板33を用いて、蛍光板33を挟んで左右対称にレイアウト配置した2つの光学系を光学的に結合する。これにより、2つの光学系でそれぞれ生成される緑色蛍光、赤色LED光、及び青色LED光を、高効率で集光及び合成することができる。また、反射膜を有しない蛍光板33を用いるため、一方の光学系において緑色蛍光を励起する半導体レーザ光源が不要となる。
特に、蛍光板33の両面に2つの光学系をレイアウトするため、光源装置3のY方向のサイズを小さくできるという利点がある。

なお、光源装置3の構成では、緑色光を生成する1つの固体光源ユニット10に対して、青色光を生成する2つの青色光源141及び241と、赤色光を生成する2つの赤色光源151及び251とが設けられている。よって、赤色、緑色、及び青色の光強度を合わせてバランスがとれた白色光を得るためには、固体光源ユニット10の出力を光源装置1と比べて2倍にすることが望ましい。例えば、6行×6列の36個の青色半導体レーザ120が放熱板121上に配置されている構成が考えられる。

<第4の実施形態>
図7は、本発明の第4の実施形態に係る光源装置4の構成を示す図である。図7に示す第4の実施形態に係る光源装置4は、固体光源ユニット10及び20と、第1の光学系11と、第2の光学系21と、蛍光板33と、光合成部41とを備える。

図7で示すように、本第4の実施形態に係る光源装置4は、第1の実施形態に係る光源装置1の蛍光板31を、第3の実施形態に係る光源装置3の蛍光板33に代えた構成である。
以下、光源装置4について異なる動作について説明を行い、重複する説明を省略する。

[光源装置4の動作]
固体光源ユニット10から出射される青色レーザ光は、青透過ダイクロイックミラー133を透過して、蛍光板33の蛍光体層313へスポット照射される(図7における+X方向)。また、固体光源ユニット20から出射される青色レーザ光は、青透過ダイクロイックミラー233を透過して、蛍光板33のガラス基板311を介して蛍光体層313へスポット照射される(図7における−X方向)。蛍光板33は、固体光源ユニット10及び20の両方から照射される青色レーザ光によって励起される緑色蛍光を、図7における+X方向と−X方向との両側に分離させて発する。

蛍光板33から−X方向へ出射される緑色蛍光は、第1の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へ導光される。一方、蛍光板33から+X方向へ出射される緑色蛍光は、コンデンサーレンズ234で略平行光に変換された後、青透過ダイクロイックミラー233で反射されて、第1の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へ導光される。

以上のように、本発明の第4の実施形態に係る光源装置4によれば、反射膜を有しない蛍光体層が形成された1つの蛍光板33を用いて、蛍光板33を挟んで左右対称にレイアウト配置した2つの光学系を光学的に結合する。これにより、2つの光学系でそれぞれ生成される緑色蛍光、赤色LED光、及び青色LED光を、高効率で集光及び合成することができる。

<第5の実施形態>
図8は、本発明の第5の実施形態に係る光源装置5の構成を示す図である。図8において、(a)は光源装置5の正面図であり、(b)は光源装置5の左側面図であり、(c)は光源装置5の右側面図である。図8に示す第5の実施形態に係る光源装置5は、固体光源ユニット10及び20と、第1の光学系15と、第2の光学系25と、蛍光板35と、光合成部41とを備える。
図9は、蛍光板35の詳細な構成例を示す図であり、(a)は正面図を、(b)は側面図を示す。

図8で示すように、第5の実施形態に係る光源装置5は、第2の実施形態に係る光源装置2から、第1の光学系15、第2の光学系25、及び蛍光板35の構成が異なる。また、これらの構成の違いから、光源装置5の各構成の配置が光源装置2とは異なる。
以下、光源装置5について異なる構成についてのみ説明を行い、同じ参照符号が付された同一構成については、重複する説明を省略する。

[蛍光板35の構成]
蛍光板35は、ガラス基板311と、蛍光体層313と、誘電体多層膜357と、モータ316とを備えている。誘電体多層膜357は、青色レーザ光を透過し、かつ、蛍光などの可視光を反射する誘電体薄膜である。図9に示すように、蛍光板35は、ガラス基板311の一方表面(第1面)だけに、誘電体多層膜357が成膜され、かつその誘電体多層膜357上に蛍光体層313が円環状に形成されている。

[第1の光学系15の構成]
第1の光学系15は、第2の実施形態で示した第1の光学系12と比べて、拡散板131及び凹レンズ132が削除され、コンデンサーレンズ171が追加された構成である。固体光源ユニット10と蛍光板35の他方表面(第2面)との間には、凸レンズ130及びコンデンサーレンズ134が配置される。蛍光板35の第1面には、コンデンサーレンズ171と、蛍光板35に対してミラー面が約45度の傾斜した青透過ダイクロイックミラー133とが配置されている。この固体光源ユニット10、凸レンズ130、コンデンサーレンズ134、蛍光板35、コンデンサーレンズ171、及び青透過ダイクロイックミラー133は、光軸を一致させて配置されている。これ以外の構成は、赤色光源151の位置が変わっているが、第2の実施形態と実質的に同じである。

[第2の光学系25の構成]
第2の光学系25も、第1の光学系15と同様に、第2の実施形態で示した第2の光学系22と比べて、拡散板231及び凹レンズ232が削除され、コンデンサーレンズ271が追加された構成である。固体光源ユニット20、凸レンズ230、コンデンサーレンズ234、蛍光板35、コンデンサーレンズ271、及び青透過ダイクロイックミラー233は、光軸を一致させてこの順序で配置されている。

[光源装置5の動作]
固体光源ユニット10から出射される青色レーザ光Aは、蛍光板35のガラス基板311及び誘電体多層膜357を透過して、蛍光板35の蛍光体層313が形成された面の第1領域へスポット照射される(図8における+X方向)。また、固体光源ユニット20から出射される青色レーザ光Bは、蛍光板35のガラス基板311及び誘電体多層膜357を透過して、蛍光板35の蛍光体層313が形成された面の第2領域へスポット照射される(図8における+X方向)。

蛍光体層313とガラス基板311との間には、蛍光を反射する誘電体多層膜357が成膜されているので、青色レーザ光Aの励起によって蛍光体層313で発生する緑色蛍光Aは、コンデンサーレンズ171側(図8における+X方向)に集められて出射され、青色レーザ光Bの励起によって蛍光体層313で発生する緑色蛍光Bは、コンデンサーレンズ271側(図8における+X方向)に集められて出射される。

蛍光板35から出射される緑色蛍光Aは、コンデンサーレンズ171で平行光に変換された後、青透過ダイクロイックミラー133で反射されて、第2の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へ導光される。一方、蛍光板35から出射される緑色蛍光Bは、コンデンサーレンズ271で平行光に変換された後、青透過ダイクロイックミラー233で反射されて、第2の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へ導光される。

以上のように、本発明の第5の実施形態に係る光源装置5によれば、誘電体多層膜を有する蛍光体層が片面だけに形成された1つの蛍光板35を用いて、蛍光板35に向かって並列にレイアウト配置した2つの光学系を光学的に結合する。これにより、2つの光学系でそれぞれ生成される緑色蛍光、赤色LED光、及び青色LED光を、高効率で集光及び合成することができる。
特に、蛍光板35の片面側に2つの光学系を透過型にレイアウトするため、蛍光板35に励起光を分割して照射させることができ励起光による蛍光体の温度上昇を最小限に抑えられる、2つの光学系における光強度を均等にでき合成光の明るさと色ムラを押さえ易い、光源装置5のX方向のサイズを小さくできる、という利点がある。

<第6の実施形態>
図10は、本発明の第6の実施形態に係る光源装置6の構成を示す図である。図10に示す第6の実施形態に係る光源装置6は、固体光源ユニット10と、第1の光学系11と、第2の光学系26と、蛍光板36と、光合成部41とを備える。
図11は、蛍光板36の詳細な構成例を示す図であり、(a)は正面図を、(b)は側面図を示す。

図10で示すように、第6の実施形態に係る光源装置6は、第3の実施形態に係る光源装置3から、第2の光学系26及び蛍光板36の構成が異なる。なお、光源装置6の各構成の配置は、光源装置3の配置と同じである。
以下、光源装置6について異なる構成についてのみ説明を行い、同じ参照符号が付された同一構成については、重複する説明を省略する。

[蛍光板36の構成]
蛍光板36は、ガラス基板311と、セグメント層368と、モータ316とを備えている。図11に示すように、蛍光板36は、ガラス基板311の一方表面(第1面)に、2つの領域に分割された円環状のセグメント層368を有している。セグメント層368の一方の領域には、青色の励起光により励起されて緑色の蛍光を発する蛍光体を含んだ蛍光体層368aが形成され、他方の領域には、青色レーザ光を透過かつ拡散させる性質を有する拡散板層368bが形成されている。

[第2の光学系26の構成]
図10に示す第2の光学系26では、上記第3の実施形態の第2の光学系23から、青色光源241及びコンデンサーレンズ244が削除されている。従って、この第2の光学系26は、緑色蛍光を励起する光源に加え青色LED光を発する光源も有していないことになる。また、青透過ダイクロイックミラー233が全反射ミラー263に変更されている。

[光源装置6の動作]
固体光源ユニット10から出射される青色レーザ光は、青透過ダイクロイックミラー133を透過して、蛍光板36のセグメント層368が形成された面へスポット照射される(図10における+X方向)。蛍光板36は、モータ316によって回転制御されているため、青色レーザ光が蛍光体層368aに照射される期間は、緑色蛍光が励起され、図10における+X方向と−X方向との両側に緑色蛍光を発生させる。一方、青色レーザ光が拡散板層368bに照射される期間は、青色レーザ光が蛍光板36を透過し、拡散されてコンデンサーレンズ234側(図10における+X方向)に出射される。

蛍光板36から−X方向へ出射される緑色蛍光は、第3の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へそれぞれ導光される。一方、蛍光板36から+X方向へ出射される緑色蛍光及び青色レーザ光は、共にコンデンサーレンズ234で略平行光に変換された後、全反射ミラー263で反射されて、第3の実施形態で説明した光路を通って光合成部41へ導光される。

以上のように、本発明の第6の実施形態に係る光源装置6によれば、セグメント層が形成された1つの蛍光板36を用いて、蛍光板36を挟んで左右対称にレイアウト配置した2つの光学系を光学的に結合する。これにより、2つの光学系でそれぞれ生成される緑色蛍光、赤色LED光、及び青色LED光を、高効率で集光及び合成することができる。また、反射膜を有しない蛍光板36を用いるため、一方の光学系において緑色蛍光を励起する半導体レーザ光源が不要となる。
特に、青色レーザ光を透過する領域を有した蛍光板36の両面に2つの光学系をレイアウトするため、青色光源を1つにまとめて、光源装置6のY方向のサイズを小さくできるという利点がある。

<光源装置を用いた投写型表示装置の例1>
図12は、本発明の光源装置を用いた投写型表示装置7の構成例を示す図である。図12の投写型表示装置7は、第1の実施形態に係る光源装置1、リレーレンズ500、全反射ミラー501、全反射プリズム502、DMD503、及び投写レンズ504を備えている。

光源装置1は、2つの固体光源ユニット10及び20が、2つの青色光源141及び241が、2つの赤色光源151及び251が、それぞれ同期しながら点灯させて、時系列的に緑、赤、及び青の色光を出射する。

ロッドインテグレータ411は、入射面と出射面とが矩形の柱状ガラスである。ロッドインテグレータ411の入射面に入射した光は、全反射を含む多重反射をして出射面まで伝播する。この伝搬により、入射面では不均一だった光束が、出射面では均一な光束となる。ロッドインテグレータ411からの出射光は、リレーレンズ500、全反射ミラー501、及び全反射プリズム502において屈折及び反射した後、DMD503に入射される。リレーレンズ500の焦点は、ロッドインテグレータ411の出射面とDMD503面とが共役な関係となるように決められている。全反射プリズム502は、照明光を全反射し、DMD503からの投写光を透過するプリズムである。ロッドインテグレータ411からの出射光は、DMD503上に表示領域と相似な矩形照明となり、DMD503面を高効率で均一に照明する。DMD503への入射光は、映像信号に応じて画像形成に必要な光束のみを偏向し、全反射プリズム502を透過した後、投写レンズ504に入射される。投写レンズ504は、DMD503で変調形成される画像光を拡大投写する。

以上のように、本発明の光源装置1と、時分割方式による1つのミラー偏向型のDMDで構成されるライトバルブとを用いることで、小型軽量かつ高輝度な投写型表示装置7を構成できる。

<光源装置を用いた投写型表示装置の例2>
図13は、本発明の光源装置を用いた投写型表示装置8の構成例を示す図である。図13の投写型表示装置8は、第1の実施形態に係る光源装置1の変形構成である光源装置1’、レンズアレイ板600〜601、偏光変換素子602、重畳用レンズ603、青反射ダイクロイックミラー604、緑反射ダイクロイックミラー605、反射ミラー606〜608、リレーレンズ609〜610、フィールドレンズ611〜613、入射側偏光板614〜616、液晶パネル617〜619、出射側偏光板620〜622、赤反射のダイクロイックミラー及び青反射のダイクロイックミラーから構成される合成プリズム623、及び投写レンズ624を備えている。

光源装置1’は、光源装置1からコンデンサーレンズ150及び250を削除し、光合成部41に代えて合成プリズム480が設けられている。赤透過ダイクロイックミラー146及び246からそれぞれ出力される白色光(各色の光束は、大きさが略同一かつ重心が一致している)は、斜面に反射コートが施された合成プリズム480で合成される。

合成プリズム480で合成された白色光は、レンズアレイ板600で多数の光束に分割され、レンズアレイ板601に収束する。レンズアレイ板600及び601は、複数のレンズ素子から構成される。レンズアレイ板600のレンズ素子は、液晶パネル617〜619と相似形の開口形状である。レンズアレイ板601のレンズ素子は、レンズアレイ板600と液晶パネル617〜619とが略共役関係となるようにその焦点距離を決めている。レンズアレイ板601からの出射光は、偏光分離プリズムと1/2波長板で構成される偏光変換素子602で、1つの偏光方向の光に変換される。偏光方向が変換された光は、重畳用レンズ603を通って、青反射ダイクロイックミラー604及び緑反射ダイクロイックミラー605により、青、緑、及び赤の色光に分離される。重畳用レンズ603は、レンズアレイ板601の各レンズ素子からの出射した光を液晶パネル617〜619上に重畳照明するためのレンズである。

緑色光は、フィールドレンズ611及び入射側偏光板614を透過して、液晶パネル617に入射される。青色光は、反射ミラー606で反射した後、フィールドレンズ612及び入射側偏光板615を透過して、液晶パネル618に入射される。赤色光は、リレーレンズ609〜610や反射ミラー607〜608を透過屈折及び反射して、フィールドレンズ613及び入射側偏光板616を透過して、液晶パネル619に入射される。

ライトバルブとして利用する3枚の液晶パネル617〜619は、TNモード又はVAモードを用いた画素領域に薄膜トランジスタを形成したアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルであり、映像信号に応じた画素への印加電圧の制御により入射する光の偏光状態を変化させる。この液晶パネル617〜619は、各液晶パネルの両側に透過軸を直交するように配置した入射側偏光板614〜616及び出射側偏光板620〜622を組み合わせて光を変調し、緑、青、及び赤の画像を形成する。出射側偏光板620〜622を透過した各色光は、合成プリズム623により、各ダイクロイックミラーで反射する赤色光と青色光と緑色光とが合成され、投写レンズ624を介してスクリーン(図示せず)上に拡大投写される。

以上のように、本発明の光源装置1’と、時分割方式ではなく偏光方式を利用する3枚の液晶パネルで構成されたライトバルブとを用いることで、カラーブレイキングなく色再現が良好、小型軽量、高輝度、かつ高精細な投写型表示装置8を構成できる。

なお、上記例では、ライトバルブとして透過型の液晶パネルを用いたが、反射型の液晶パネルを用いて構成してもよい。反射型の液晶パネルを用いることにより、より小型で高精細な投写型表示装置を構成できる。また、ライトバルブとして3つのミラー偏向型ライトバルブを用いてもよい。

本発明の光源装置は、ライトバルブを用いた投写型表示装置などに利用可能であり、特に白バランスの良好な白色光を高効率かつ高輝度で出射したい場合などに適している。

1、1’、2、3、4、5、6 光源装置
7、8 投写型表示装置
10、20 固体光源ユニット
11、15、21、22、23、25、26 光学系
31、32、33、35、36 蛍光板
41 光合成部
120、220 青色半導体レーザ
121、143、148、221、243、248 放熱板
122、130、132、134、144、145、149、150、171、222、230、232、234、244、245、249、250、271、500、504、603、609〜613、624 レンズ
131、231、368b 拡散板(拡散板層)
133、146、161、233、246、261、604、605 ダイクロイックミラー
141、151、241、251 光源
142、147、242、247 LED
162、262、263、501 全反射ミラー
311 ガラス基板
312、314 反射膜
313、315、368a 蛍光体層
316 モータ
357 誘電体多層膜
368 セグメント層
411 ロッドインテグレータ
412、413、480、502、623 プリズム
503 デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)
600、601 レンズアレイ板
602 偏光変換素子
614、615、616、620、621、622 偏光板
617、618、619 液晶パネル

Claims (21)

  1. 励起光を用いて蛍光を発する光源装置であって、
    前記励起光を出射する励起光源と
    基板の表面に蛍光体が塗布された蛍光板と、
    前記励起光が前記蛍光体に照射されることで第1の方向に発せられた蛍光を、光合成部まで導光する第1の光学系と、
    前記励起光が前記蛍光体に照射されることで第2の方向に発せられた蛍光を、前記光合成部まで導光する第2の光学系とを備え
    前記第1の光学系、及び前記第2の光学系は、前記蛍光板に対向配置され、前記蛍光体からの蛍光を集光するコンデンサレンズを有する、光源装置。
  2. 前記励起光源は、第1及び第2の光源を含み、
    前記第1の光学系による蛍光を発する前記第1の方向は、前記第1の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が反射する方向であり、
    前記第2の光学系による蛍光を発する前記第2の方向は、前記第2の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が反射する方向であることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  3. 前記蛍光板は、
    基板と、
    前記基板の両面に成膜された反射膜と、
    前記反射膜上に塗布された前記蛍光体とで構成され、
    前記第1及び第2の光源は、前記蛍光板の異なる面の前記蛍光体にそれぞれ励起光を照射することを特徴とする、請求項2に記載の光源装置。
  4. 前記第1の方向に発せられた蛍光の軸と前記第2の方向に発せられた蛍光の軸とが同一軸上にあり、
    前記第1の光学系と前記第2の光学系とが、前記蛍光板を中心に略対称な位置関係に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の方向に発せられた蛍光の軸と前記第2の方向に発せられた蛍光の軸とが同一軸上にないように、前記第1の方向に蛍光を発するための前記蛍光体における励起光照射位置と前記第2の方向に蛍光を発するための前記蛍光体における励起光照射位置とが異なることを特徴とする、請求項3に記載の光源装置。
  6. 前記蛍光板は、
    基板と、
    前記基板の片面に成膜された反射膜と、
    前記反射膜上に塗布された前記蛍光体とで構成され、
    前記第1及び第2の光源は、前記蛍光板の同じ片面に励起光をそれぞれ照射することを特徴とする、請求項2に記載の光源装置。
  7. 前記第1の方向と前記第2の方向とが平行であり、
    前記第1の光学系と前記第2の光学系とが、前記蛍光板を中心に略対称な位置関係にあることを特徴とする、請求項6に記載の光源装置。
  8. 前記蛍光板は、
    透明基板と、
    前記透明基板の片面に塗布された前記蛍光体とで構成され、
    前記第1及び第2の光源は、前記蛍光板の異なる面の前記蛍光体にそれぞれ励起光を照射す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1の方向に発せられた蛍光の軸と前記第2の方向に発せられた蛍光の軸とが同一軸上にあり、
    前記第1の光学系と前記第2の光学系とが、前記蛍光板を中心に略対称な位置関係にあ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の光学系による蛍光を発する前記第1の方向は、前記励起光源が出射する励起光の入射方向に対して光が反射する方向であり、
    前記第2の光学系による蛍光を発する前記第2の方向は、前記励起光源が出射する励起光の入射方向に対して光が透過する方向であることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  11. 前記蛍光板は、
    透明基板と、
    前記透明基板の片面の少なくとも一部に塗布された前記蛍光体とで構成され、
    前記励起光源は、前記蛍光板の片面に励起光を照射することを特徴とする、請求項10に記載の光源装置。
  12. 前記第1の光学系と前記第2の光学系とが、前記蛍光板を中心に略対称な位置関係にあることを特徴とする、請求項11に記載の光源装置。
  13. 前記励起光源は、第1及び第2の光源を含み、
    前記第1の光学系による蛍光を発する前記第1の方向は、前記第1の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が透過する方向であり、
    前記第2の光学系による蛍光を発する前記第2の方向は、前記第2の光源が出射する励起光の入射方向に対して光が透過する方向であることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  14. 前記第1の方向と前記第2の方向とが平行であり、
    前記第1の光学系と前記第2の光学系とが、前記蛍光板を中心に略対称な位置関係にあることを特徴とする、請求項13に記載の光源装置。
  15. 前記第1の光学系の光学的距離と前記第2の光学系の光学的距離とが略同一であることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  16. 前記励起光源は、複数の半導体レーザからなることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  17. 前記蛍光体が前記第1の方向に発する蛍光と、前記蛍光体が前記第2の方向に発する蛍光とは、蛍光スペクトルが略同一であることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  18. 前記第1及び第2の光学系は、前記蛍光体が発する蛍光の主たる波長域とは異なる波長域の色光を発する別光源を少なくとも1つ備えることを特徴とする、請求項1に記載の光源装置。
  19. 前記蛍光板から発せられる蛍光の光強度と、前記別光源が発する色光の光強度とが同じであることを特徴とする、請求項18に記載の光源装置。
  20. 前記別光源の色光は、前記蛍光板から発せられる蛍光と合成されることで白色光を生成する色光であることを特徴とする、請求項18に記載の光源装置。
  21. 請求項1に記載の光源装置と、
    前記光源装置から出力される光を入射し、映像信号に応じた入射光の変調を行う画像表示素子と、
    前記画像表示素子で変調された光をスクリーン上に投写する投写レンズとを備える、投写型表示装置。
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