JP6417708B2 - 光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタに関する。

近年、時分割で複数の波長の光を取り出し、取り出された複数の波長の光を順次変調することで画像を形成して投影する時分割式のプロジェクタが普及している。このような時分割式のプロジェクタに用いる光源装置として、例えば、白色光を出力する光源と、複数のカラーフィルタが貼られた回転ホイールとを備えて、光源から出射された白色光を、一定速度で回転する回転ホイールに入射させて、時分割で複数の波長の光（例えば、青、緑、赤色光）を取り出すものが知られている。

また、レーザダイオードを始めとする単波長の光を出力する光源により、カラーフィルタの代わりに蛍光体層を有する回転ホイールを用いて、これにレーザダイオード等の光源から出射された単波長の光を入射させることで、時分割で複数の波長の光を取り出す光源装置も提案されている。このような光源装置の中には、特許文献１に示すように、光源として青色の波長帯域光を出射するレーザ光源を用い、回転ホイールと蛍光体層との間に、レーザ光源の光は透過させるが、他の波長帯域光を反射するダイクロイック層を形成したものがある。

このような構成により、レーザ光源から出射された青色の光は、回転ホイールへ入射してダイクロイック層を透過し、蛍光体層へ入射すると、蛍光体により波長変換された光が全方位に出射される。ここで、蛍光体層から出射された光の一部は、レーザ光源側へ戻る方向にも出射されるが、その光はダイクロイック層で反射されるため、蛍光体層から出射された光を効率良く利用することができる。

特開２０１１−１００１６３号

青色レーザ光源と赤色の光を発生する蛍光体層とを用いて赤色波長領域の光を出射させる場合、蛍光体による波長変換光率が低いという課題がある。そこで、光源に赤色のレーザ光源を追加して赤色光の強さを補うことが考えられるが、赤色のレーザ光源から出射された赤色光は、回転ホイールへ入射した後、ダイクロイック層によって反射されてしまうため、光源装置から出射される赤色光を補うのが困難であった。

従って、本発明の目的は、異なる波長帯域の光を出射する複数の光源を用いて、特定波長帯域の光を効率よく出射するとともに、当該特定波長帯域の光の強さを補強することができる光源装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明に係る光源装置の１つの実施態様では、第１の波長帯域の光を出射する第１の光源と、第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域の光を出射する第２の光源とを含む複数の光源と、
前記第１の光源から出射された光を透過させるとともに、前記第２の光源から出射された光を入射角度に応じて透過させる光学部材と、
前記光学部材を透過した前記第１の光源から出射された光の波長帯域を、前記第２の光源から出射された光の波長帯域と同じ波長帯域の光に波長変換する蛍光体層と、を備え、
前記第２の光源から出射された光は、前記光学部材を透過する入射角度で入射する。

上述した構成により、第１の光源から出射された光は、光学部材を透過し、蛍光体層によって第２の光源から出射された光の波長帯域と同じ波長帯域を含む光に変換されて全方位に出射される。このとき、蛍光体層で反射され光学部材に戻った光は、光学部材によって反射されるため、光源側に戻ることなく光源装置の出射光として利用することができる。また、第２の光源から出射された光は、光学部材を透過する入射角度で入射するため、光学部材を透過してそのまま光源装置の出射光として利用することができる。

以上のように、本発明の光源装置は、異なる波長帯域の光を出射する複数の光源を用いて、特定波長帯域の光を効率よく出射するとともに、当該特定波長帯域の光の強さを補強することができる。

本発明の光源装置の１つの実施形態を示す模式図である。 同光源装置が備える回転板の構成を示す模式図である。 同光源装置の回転板が有する誘電体膜における各波長の入射角度に対する反射率の特性を示す特性図である。 同光源装置の回転板が有する誘電体膜および蛍光体層の形成に関する他の実施形態を示す模式図である。 同光源装置の回転板に対する光源の配置に関する他の実施形態を示す模式図である。 同光源装置の回転板が有する蛍光体層の種類に関する他の実施形態を示す模式図である。 本発明のプロジェクタの１つの実施形態を示す模式図である。

本発明の光源装置及びこの光源装置を備えたプロジェクタについて、以下に図面を用いながら詳細に説明する。まず、図１を参照して本発明に係る光源装置の一実施形態について説明する。この図に示すように、本実施形態の光源装置１は、大別すると光源１０、集光レンズ２０、回転板３０、モータ４０、および受光レンズ５０によって構成されている。

光源１０は、青色光を出射するレーザダイオード１１Ｂ（第１の光源）と、赤色光を出射するレーザダイオード１１Ｒ（第２の光源）とを含む複数の光源からなり、異なる複数の波長帯域の光を出射する。ここで、レーザダイオード１１Ｂが出射する光の波長帯域は、第１の波長帯域であって、４２０〜５００ｎｍの青色光、レーザダイオード１１Ｒが出射する光の波長帯域は、第２の波長帯域であって、５７５〜７８０ｎｍの赤色光である。光源１０は、レーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒを複数ずつ備えており、集光レンズ２０の光軸ＯＡを中心として、光軸ＯＡに近い側に複数のレーザダイオード１１Ｂを、遠い側に複数のレーザダイオード１１Ｒが配置されるように、具体的には、複数のレーザダイオード１１Ｒよりも波長が短い複数のレーザダイオード１１Ｂを円筒状に配置し、さらにその周囲に複数のレーザダイオード１１Ｒを同心円状に配置している。なお、本実施形態では、光源としてレーザダイオードを用いているが、代わりにＬＥＤを用いてもよい。

また、各レーザダイオードから出射された光は、それぞれに対応するコリメートレンズ１２を透過して光学レンズである集光レンズ２０へ出射される。なお、各コリメートレンズ１２は必要に応じて一部または全てを省略してもよい。集光レンズ２０は、光源１０から出射された光が、回転板３０の表面上で所定のスポット径となるように集光する。なお、レーザダイオード１１Ｒから出射された光は、集光レンズ２０によって屈折した後、入射角度αで回転板３０へ入射するように、レーザダイオード１１Ｒの向きが調整されている。この入射角度αについては後に詳しく説明する。

回転ホイールまたはカラーホイールに相当する回転板３０は、光を透過させる透明な円板状の部材であり、その中心はモータ４０の駆動軸４０ａに固定されている。ここで、回転板３０の素材は、光の透過率が高い素材であれば、ガラス、樹脂、サファイアなどを使用することができる。図２に回転板３０の外観を示す。この図において（ａ）は光源１０と対向する面（以下、「入射面」または「表面」ともいう。）を示し、（ｂ）は、図１に示す矢印Ａの方向から見た回転板３０の面、すなわち受光レンズ５０と対向する面（以下、「出射面」または「裏面」ともいう。）を示している。また、図２（ａ）における破線の円で示すスポットＳＰは、集光レンズ２０によって集光された光源１０からの入射光が当たる領域を示している。さらに、図２（ｂ）における破線の円で示す蛍光領域ＦＬは、光源１０からの入射光よって後述する蛍光体層が発光する領域を示している。

図２に示すように、回転板３０には、同心円状に複数の透過領域が形成されており、具体的には円周方向に三等分された３つの透過領域ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３が設けられている。すなわち、透過領域ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３は、各々、回転板３０の中心を頂点とし、１２０゜の角度範囲を有する扇形の領域となっている。なお、図２（ａ）に示す回転板３０において、内円Ｃinの内側を遮光領域とし、回転板３０の外周縁から中心に向かって幅Ｗ１を有する円弧領域を透過領域としてもよい。図２（ａ）に示すように、回転板３０の入射面における透過領域ＴＲ１には、回転板３０の外周縁に沿って幅Ｗ１を有する光学部材３１ａとして誘電体膜が形成され、同様に、透過領域ＴＲ２およびＴＲ３には光学部材３１ｂとして誘電体膜が形成されている。

透過領域ＴＲ１に形成された誘電体膜３１ａは、図３に示すように、入射する光（以下、「入射光」ともいう。）の波長および入射角に応じて反射率が異なる性質を有している。換言すると、所定の入射角度範囲内で入射したときは透過し、所定の入射角度範囲外で入射したときは反射する性質を有している。例えば、約４５０ナノメートルの波長の入射光が０゜〜約４０゜の入射角度で誘電体膜３１ａへ入射した場合は、誘電体膜３１ａの反射率が０〜５％であることから、ほとんど反射することなく誘電体膜３１ａを透過することになる。これに対して、約６２０ナノメートルの波長の入射光が０゜〜約４５゜の入射角度で誘電体膜３１ａへ入射した場合は、誘電体膜３１ａの反射率が８０〜１００％であることから、ほとんどの光は反射して誘電体膜３１ａを透過することができない。ただし、この波長の入射光であっても、約４５°以上の入射角度で入射した場合は反射率が約６０％以下となるから、多くの入射光が誘電体膜３１ａを通過することができる。これにより、入射光の入射角度αが４５°以上、具体例としては５０°となるように、前述したレーザダイオード１１Ｒの向きが調整されている。

これに対して、透過領域ＴＲ２およびＴＲ３に形成された誘電体膜３１ｂは、入射光の波長に応じて反射率が異なる性質を有してもよく、レーザダイオード１１Ｂが出射する光の波長帯域については反射率が低く、レーザダイオード１１Ｒが出射する光の波長帯域については反射率が高くなっている。換言すると、レーザダイオード１１Ｂからの入射光は透過させるが、レーザダイオード１１Ｒからの入射光は、誘電体膜３１ａと異なり、入射角度に関わらず透過させない性質を有してもよい。

図２に戻り、回転板３０の出射面における透過領域ＴＲ１およびＴＲ２には、図２（ｂ）に示すように、回転板３０の外周縁に沿って幅Ｗ２を有する蛍光体層３２Ｒと３２Ｇとが形成されている。これらの蛍光体層の幅Ｗ２は、前述した誘電体膜の幅Ｗ１よりも狭いことが望ましい。蛍光体層３２Ｒは、誘電体膜３１ａを透過したレーザダイオード１１Ｂからの光が照射されると、レーザダイオード１１Ｒからの出射光と同じ波長帯域を含む波長帯域の蛍光を発する。換言すると、蛍光体層３２Ｒは、レーザダイオード１１Ｂから出射された光の波長帯域を、レーザダイオード１１Ｒから出射された光の波長帯域に変換しているともいえる。蛍光体層３２Ｒの具体的な材料の一例としては、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎを挙げることができる。

また、レーザダイオード１１Ｒから出射された光は、誘電体膜３１ａへ入射角度αで入射するため、その一部が誘電体膜３１ａを透過して蛍光体層３２Ｒに入射する。そして、蛍光体層３２Ｒにより散乱・反射されるものの透過して受光レンズ５０側へ出射される。ここで、レーザダイオード１１Ｂの出射光によって発生した蛍光体層３２Ｒの蛍光は、ランバーシアン特性を有しており、受光レンズ５０側のみならず光源１０側にも出射される。このうち、誘電体膜３１ａに対して入射角度αで入射した蛍光の一部は光源１０側へ出射されてしまうが、それ以外の角度で入射した蛍光は誘電体膜３１ａで反射して受光レンズ側へ出射される。また、レーザダイオード１１Ｒから出射し、蛍光体により反射・散乱した光も同様に光源１０側にも出射されるが、このうち、誘電体膜３１ａに対して入射角度αで入射した蛍光の一部は光源１０側へ出射されてしまうが、それ以外の角度で入射した蛍光は誘電体膜３１ａで反射して受光レンズ５０側へ出射される。

次に、透過領域ＴＲ２に形成された蛍光体層３２Ｇは、誘電体膜３１ｂを透過したレーザダイオード１１Ｂからの光が照射されると、波長帯域が約５００〜５６０ナノメートルを含む緑色の蛍光を発生する。蛍光体層３２Ｇの具体的な材料の一例としては、β-SiAlON:Eu、Lu₃Al₅O₁₂等の酸化物系蛍光体を挙げることができる。蛍光体層３２Ｇの蛍光は、蛍光体層３２Ｒと同様に、その一部が光源１０側にも出射されるが、誘電体膜３１ｂで反射して受光レンズ５０側へ出射される。透過領域ＴＲ３には、透過領域ＴＲ１およびＴＲ２のような蛍光体層が形成されていないため、誘電体膜３１ｂを透過したレーザダイオード１１Ｂの光（青色光）が回転板３０を透過して受光レンズ５０側へ出射される。

なお、図２（ｂ）に示す透過領域ＴＲ３において、光を拡散させる拡散面を形成し、レーザダイオード１１Ｂから出射された青色光に、回転板３０の回転中に上述した散乱面を透過させて、青色光を動的に拡散させることによってスペックルノイズを低減させてもよい。

図１に戻り、モータ４０は、ブラシレス直流モータであり、駆動軸４０ａと集光レンズ２０の光軸ＯＡとが平行になるように配置されている。また、駆動軸４０ａに対して回転板３０の面が垂直となるように固定され、再生する動画のフレームレート（１秒当たりのフレーム数。単位は［ｆｐｓ］）に基づく回転速度で、図２の矢印Ｂに示す方向に回転させる。例えば、６０［ｆｐｓ］の動画を再生可能とする場合、回転板３０の回転速度は毎秒６０回転の整数倍に定めるとよい。受光レンズ５０は、コリメートレンズであり、蛍光体層３２Ｒおよび３２Ｇで発生した蛍光を平行光にして、光源装置１の出射光として出射する。

上述した構成の光源装置１においては、光源１０から出射されたレーザダイオード１１Ｂおよび１１Ｒの光は集光レンズ２０によって集光され、回転板３０に照射される。このとき、レーザダイオード１１Ｒの赤色光は、回転板３０の表面に対して入射角度αで入射する。回転板３０はモータ４０によって図２の矢印Ｂの方向に回転しており、集光レンズ２０によって集光されたスポットＳＰが、透過領域ＴＲ１上に位置しているときは、レーザダイオード１１Ｂの青色光は誘電体膜３１ａおよび回転板３０を透過して蛍光体層３２Ｒに入射する。これにより、蛍光体層３２Ｒにおいて赤色光が発生して、受光レンズ５０へ出射される。このとき、発生した一部の赤色光は光源１０側に向かって出射されるが、誘電体膜３１ａに対して入射角度αで入射したものを除いて誘電体膜３１ａで反射されるため、受光レンズ５０側へと出射される。これにより、蛍光体層３２Ｒで発生した赤色光を光源の光として効率良く利用することができる。

また、レーザダイオード１１Ｒから出射された赤色光は、誘電体膜３１ａに入射角度αで入射するため、そのほとんどは誘電体膜３１ａを透過し、さらに蛍光体層３２Ｒも透過して、蛍光体層３２Ｒで発生した蛍光（赤色光）と共に受光レンズ５０へ出射される。これにより、一般に視感度の低いとされる赤色光を、レーザダイオード１１Ｒから出射される赤色光によって補強することができる。なお、回転板３０の回転中において、スポットＳＰが透過領域ＴＲ１上に位置しているときに、レーザダイオード１１Ｂの発光を停止（消灯）させて、レーザダイオード１１Ｒのみによって赤色光を得ることも考えられる。しかしながらこの場合、青色光を励起光とする蛍光体層３２Ｒの蛍光（赤色光）が得られないため、本実施形態に比べてレーザダイオード１１Ｒの数をさらに増やす必要がある。

次に、スポットＳＰが透過領域ＴＲ２上に位置しているときは、誘電体膜３１ａにおいてレーザダイオード１１Ｂの青色光は透過することができるが、レーザダイオード１１Ｒからの赤色光は反射される。これにより、蛍光体層３２Ｇにはレーザダイオード１１Ｂの青色光だけが入射して緑色光が発生し、受光レンズ５０側へ出射される。また、蛍光体層３２Ｇで発生した緑色光の一部は光源１０側にも出射されるが、誘電体膜３１ｂで反射して受光レンズ５０側へ出射される。さらに、スポットＳＰが透過領域ＴＲ３上に位置しているときは、誘電体膜３１ａによってレーザダイオード１１Ｂの青色光のみが透過して、受光レンズ５０側へ出射される。なお、回転板３０の回転中において、スポットＳＰが透過領域ＴＲ２およびＴＲ３上に位置しているときに、レーザダイオード１１Ｒの発光を停止（消灯）するように制御してもよい。

以上のように、光源装置１は、回転板３０の回転に応じて赤色、緑色、青色の光を順番に、かつ繰り返し出射する。ここで、例えば、いわゆる３チップ方式のＤＬＰ（Digital Light Processing）プロジェクタにおける赤色光の光源として光源装置１を用いるときは、回転板３０を省略して誘電体膜３１ａおよび蛍光体層３２Ｒによって赤色光を出射するようにしてもよい。この場合においても、レーザダイオード１１Ｒの出射光が、入射角度αで誘電体膜３１ａに入射するように調整する必要があることはいうまでもない。

（誘電体膜および蛍光体層の形成に関する他の実施形態）
図１に示した実施形態では、回転板３０の各透過領域において、入射面上に誘電体膜を形成する一方で、出射面上には蛍光体層を形成、つまり、蛍光体層は、回転ホイールの光学部材が配置された面とは反対側の面において、光学部材である誘電体膜に対応する位置に形成したが、誘電体膜および蛍光体層の形成については、これ以外の形態であってもよい。例えば、図４（ａ）に示す形態では、回転板３０の出射面上に誘電体膜３１ａを形成し、さらにその上面に蛍光体層３２Ｒを形成している。つまり、光学部材である誘電体膜が、回転ホイールの透過領域において、光源に対向する面とは反対側の面に配置され、蛍光体層が、誘電体膜の表面に形成している。また、図４（ｂ）に示す形態では、回転板３０の入射面上に誘電体膜３１ａを形成し、回転板３０の厚さ方向において、蛍光体層３２Ｒの表面が回転板３０の出射面と一致するように形成している。

図４（ｃ）に示す形態では、回転板３０の厚さ方向において、誘電体膜３１ａの表面が回転板３０の入射面と一致し、蛍光体層３２Ｒの表面が回転板３０の出射面と一致するように形成している。図４（ｄ）に示す形態では、誘電体膜３１ａの表面が、回転板３０の厚さ方向において回転板３０の入射面と一致するように形成し、蛍光体層３２Ｒを回転板３０の出射面上に形成している。図４（ｅ）に示す形態では、誘電体膜３１ａを回転板３０内に埋め込み、回転板３０の出射面上に蛍光体層３２Ｒを形成している。さらに、図４（ｆ）に示す形態では、誘電体膜３１ａおよび蛍光体層３２Ｒを回転板３０内に埋め込んでいる。

なお、誘電体膜および蛍光体層の形成については、各々、（ｉ）入射面または出射面上に形成する、（ii）表面が入射面または出射面と一致するように形成する、または、（iii）回転板３０内に埋め込む、という形態を適宜組み合わせることができる。ただし、いずれの場合であっても蛍光体層３２Ｒよりも誘電体膜３１ａの方が、光源１０により近い位置に形成する必要が有る。

（光源の配置に関する他の実施形態）
図１に示した実施形態では、集光レンズ２０の屈折率を考慮して、レーザダイオード１１Ｒの出射光が入射角度αで誘電体膜３１ａへ入射するように、レーザダイオード１１Ｒの向きを調整していたが、レーザダイオード１１Ｒからの光を誘電体膜３１ａへ入射させる方法はこれに限定されるものではない。例えば、図５（ａ）に示すように、集光レンズ２１を介することなく、直接レーザダイオード１１Ｒの出射光を、入射角度αで誘電体膜３１ａへ入射させるように、レーザダイオード１１Ｒの向きを調整してもよい。

また、これとは別に図５（ｂ）に示す形態では、レーザダイオード１１Ｒからの出射光を、集光レンズ２１を介さずミラー２２で反射させることによって、誘電体膜３１ａに対して入射角度αで入射させている。図５（ｃ）に示す形態も、図５（ｂ）と同様にミラー２２を用いて、レーザダイオード１１Ｒからの出射光を入射角度αで誘電体膜３１ａへ入射させている。ただし、この形態ではレーザダイオード１１Ｒの光が、レーザダイオード１１Ｂの出射光とは逆方向に出射されている。このように、ミラーを用いた形態では、集光レンズを介する場合や、誘電体膜３１ａへ直接入射させる場合に比べて、レーザダイオード１１Ｒから出射される光の向きについて、自由度を高くすることができる。

（蛍光体層の種類および数に関する他の実施形態）
図２に示した回転板３０では、３つ透過領域ＴＲ１〜ＴＲ３を設けて、赤色、緑色、青色の光を出射するように構成していたが、透過領域の数をさらに追加することも可能である。例えば、回転板３０の中心を頂点として、各々６０゜の角度範囲を有する６つの扇形の透過領域に区分して、回転板３０が一回転する間に、赤色光、緑色光、青色光を２回ずつ出射するように構成してもよい。

また、図６に示すように、回転板３０の中心を頂点として、各々９０゜の角度範囲を有する４つの扇形の透過領域に区分して、赤色光、緑色光、青色光を出射する透過領域ＴＲ１〜ＴＲ３に加え、白色光を出射する透過領域ＴＲ４を追加してもよい。例えば、透過領域ＴＲ４において、回転板３０の入射面には、緑色光を発生する透過領域ＴＲ２に形成された誘電体膜３１ａと同じ誘電体膜を形成する。一方、回転板３０の出射面には、レーザダイオード１１Ｂからの光によって黄色の蛍光を発生する蛍光体層３２Ｙを形成する。なお、蛍光体層３２Ｙは、レーザダイオード１１Ｂからの一部の光を、波長変換することなく透過させる特性を有している。これにより、スポットＳＰが透過領域ＴＲ４に位置しているときには、蛍光体層３２Ｙで発生した黄色光と、レーザダイオード１１Ｂからの青色光とが、加法混合されて白色光に見える。ここで黄色の蛍光を発生する蛍光体層３２Ｙの具体的な材料の一例としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）およびルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＬＡＧ系蛍光体）を挙げることができる。

このように、回転板３０が一回転する間に白色光を出射できるようにすることで、光源装置１を、例えば後述するプロジェクタの光源として用いた場合に、明るい画像を投影することができる。なお、上述した他の実施形態および図２に示した回転板では、各透過領域の角度範囲を均等にしていたが（例えば、図２においては各透過領域の角度範囲を１２０゜（三等分）、図４においては９０゜（四等分））、角度範囲はこれに限定されるものではなく、任意に設定してもよい。

（光源装置１の応用例）
次に図７を参照して、図１に示した光源装置１を、いわゆる１チップ方式のＤＬＰプロジェクタにおける光源装置として用いた場合の概略構成について説明する。なお、図７において、図１に示した各部と同じものについては同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。

図７に示すプロジェクタ１００において、光源装置１から出射された光は、光変調手段であるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）素子１１０で反射され、投射手段であるレンズ１２０によって集光されて、スクリーンＳに投影される。ＤＭＤ素子１１０は、スクリーンＳに投影された画像の各画素に相当する微細なミラーをマトリックス状に配列したものであり、各ミラーの角度を変化させてスクリーンＳへ出射する光を、マイクロ秒単位でオン／オフすることができる。ここで、ミラーの角度を、光源装置１から出射された光がレンズ１２０へ反射するようにした場合がオンの状態であり、レンズ１２０へ反射しないようにした場合がオフの状態である。

また、各ミラーをオンにしている時間とオフにしている時間の比率によって、レンズ１２０へ入射する光の階調を変化させることにより、投影する画像の画像データに基づいた階調表示が可能になる。これにより、光源装置１から順次出射される赤色光、緑色光、青色光の各々に対して、個々のミラーで階調制御を行うことにより、スクリーンＳにカラー画像（動画も含む）を投影することができる。レンズ１２０は、主に投射レンズから構成され、ＤＭＤ素子１１０によって形成された画像を、所定の大きさに拡大してスクリーンＳに投射する。

なお、本実施形態では、光変調手段としてＤＭＤ素子を用いているが、これに限られるものではなく、用途に応じて、その他任意の光変調素子を用いることができる。また、本発明に係る光源装置およびこの光源装置を用いたプロジェクタは、上述した実施形態に限られるものではなく、その他の様々な実施形態が本発明に含まれる。

１ 光源装置
１０ 光源
１１Ｂ，１１Ｒ レーザダイオード
１２ コリメートレンズ
２０，２１ 集光レンズ（光学レンズ）
３０ 回転板（回転ホイール）
３１ａ，３１ｂ 誘電体膜（光学部材）
３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｙ 蛍光体層
４０ モータ
４０ａ 駆動軸
５０ 受光レンズ
１００ プロジェクタ
１１０ ＤＭＤ素子（光変調手段）
１２０ レンズ（投射手段）

Claims (10)

1. 第１の波長帯域の光を出射する第１の光源と、第１の波長帯域と異なる第２の波長帯域の光を出射する第２の光源とを含む複数の光源と、
   前記第１の光源から出射された光を透過させるとともに、前記第２の光源から出射された光を入射角度に応じて透過させる光学部材と、
   前記光学部材を透過した前記第１の光源から出射された光の波長帯域を、前記第２の光源から出射された光の波長帯域と同じ波長帯域を含む波長帯域の光に波長変換する蛍光体層と、を備え、
   前記第２の光源から出射された光は、前記光学部材を透過する入射角度で入射し、
   同心円状に複数の透過領域が形成され、前記複数の光源と対向する位置に回転板を備え、
   前記複数の透過領域のうち、少なくとも１つの透過領域に対して前記蛍光体層および前記光学部材を設けた
   ことを特徴とする光源装置。
2. 前記光学部材は、前記第２の波長帯域の光が、所定の入射角度範囲内で入射したときは透過し、前記所定の入射角度範囲外で入射したときは反射し、
   前記第２の光源から出射された第２の波長帯域の光は、前記所定の入射角度範囲内で前記光学部材へ入射される
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記複数の光源から出射された光を、前記蛍光体層に向けて集光する光学レンズを備え、
   前記光学レンズによって集光された前記第２の光源から出射された光が、前記所定の入射角度範囲内で入射するように、該第２の光源を配置する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記複数の光源が、コリメートレンズを有することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の光源装置。
5. 前記第１の光源から出射される光の波長帯域は、前記第２の光源から出射される光の波長よりも短く、
   前記第１の光源を中心とする同心円状に、複数の前記第２の光源を配置した
   ことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載された光源装置。
6. 前記第１の光源は青色光を出射し、前記第２の光源は赤色光を出射する
   ことを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載された光源装置。
7. 前記光学部材が、前記回転板の透過領域において、前記複数の光源に対向する面に配置され、
   前記蛍光体層が、前記回転板の前記光学部材が配置された面とは反対側の面において、前記光学部材に対応する位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載の光源装置。
8. 前記光学部材が、前記回転板の透過領域において、前記光源に対向する面とは反対側の面に配置され、
   前記蛍光体層が、前記光学部材の表面に形成されている
   ことを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載された光源装置。
9. 前記第１の光源と前記第２の光源とは、同時に出射されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の光源装置。
10. 前記請求項１から９のうちいずれか１項に記載された光源装置と、
    画像データに基づいて、前記光源装置から出射された複数の波長帯域の光を順次変調して画像を形成する光変調手段と、
    前記画像を拡大して投射する投射手段と、
    を備えたプロジェクタ。

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