WO2016121720A1 - 波長変換部材及び画像形成装置 - Google Patents

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三森　満
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コニカミノルタ株式会社
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action

Definitions

  • the present invention relates to a wavelength conversion member and an image forming apparatus, and more particularly to a wavelength conversion member suitably used for an image forming apparatus such as a small image projection apparatus and an image forming apparatus using the same.
  • an image projection apparatus which is a kind of image forming apparatus
  • a projection image is formed using a liquid crystal panel, a mirror deflection type digital micromirror device (DMD), or the like.
  • DMD digital micromirror device
  • As a light source for projecting such an image Conventionally, discharge lamps have been widely used. However, the discharge lamp has a problem that its life is short and its reliability is low, and there is also a demand for environmental protection.
  • solid-state light sources such as semiconductor lasers and light emitting diodes have been developed, and have been used as light sources for image projection apparatuses.
  • Patent Document 1 discloses a fluorescent wheel that excites red light by causing blue laser light to enter the red phosphor layer and excites green light by causing blue laser light to enter the green phosphor layer. ing.
  • the heat dissipating substrate shown in Patent Document 2 has a function of radiating the heat dissipated from the phosphor layer where the high-intensity light is collected to the outside.
  • the junction part is formed between the thermal radiation board
  • the present invention has been made in view of such problems, and is a wavelength conversion member that is inexpensive, relatively thin, small and lightweight, and that can maintain high performance while maintaining stable performance over a long period of time.
  • An object of the present invention is to provide an image forming apparatus using the above.
  • a wavelength conversion member reflecting one aspect of the present invention is a wavelength conversion member in which a phosphor layer is provided on at least a part of a substrate, the substrate and the substrate Between the phosphor layers, there is provided a reflection portion formed by laminating a metal layer and a dielectric multilayer film, and the light of the first wavelength from the light source incident on the phosphor layer is The light is converted into light having a second wavelength different from the first wavelength, and is emitted from the phosphor layer directly or after being reflected by the reflecting portion.
  • the present invention it is possible to provide a wavelength conversion member capable of maintaining stable performance over a long period of time while being inexpensive, relatively thin and light, and an image forming apparatus using the wavelength conversion member.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image projection apparatus 100 as an image forming apparatus according to an embodiment.
  • 3 is a perspective view of a phosphor wheel 106.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a phosphor wheel 106.
  • FIG. It is the figure which looked at the optical deflection
  • substrate thickness t 1, 2 mm.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image projection apparatus 100 as an image forming apparatus according to the present embodiment.
  • a configuration example of an image projection apparatus using a reflective LCD light modulation element (LCOS: Liquid crystal on silicon) as a light modulation element is shown, but the present invention is not limited to this, and a mirror array (DMD: Digital Mirror Device) is shown.
  • LCOS Liquid crystal on silicon
  • DMD Digital Mirror Device
  • a light modulation element using transmissive liquid crystal may be employed.
  • a plurality of light modulation elements may be used in combination.
  • the image projection apparatus 100 includes an illumination unit IL from the light source 101 to the front of the LCD light modulation element 113, and an optical engine unit OE from the LCD light modulation element 113 to the projection lens 114.
  • the optical engine unit OE has a function of optically processing the light emitted from the illumination unit IL to generate image light and enlarging and projecting the image light on an external object plane.
  • the object plane is a wall, a screen, a whiteboard, a three-dimensional object, or the like.
  • the optical engine unit OE includes an LCD light modulation element 113, a polarization beam splitter 112 serving as a branching element for illumination light and projection light, and a projection lens 114 for enlarging and projecting an image generated by the LCD light modulation element 113. .
  • the polarization beam splitter 112 is also used in the illumination unit IL described later.
  • the configuration of the optical engine unit OE may be any configuration that includes the above-described three elements as a minimum configuration and that includes a branching element in the optical path between the LCD light modulation element 113 and the projection lens 114. If necessary, other optical elements may be added on the optical path. Examples of such an optical element include a wave plate that changes the polarization state, a polarizing filter, and a filter that corrects the color.
  • the LCD light modulation element 113 changes the arrangement of LCOS liquid crystal cells and changes the polarization state of incident light in response to the signal decomposed into R component, G component, and B component corresponding to the image from the control unit CONT.
  • the modulated light is combined with the polarizing film of the polarizing beam splitter to generate a modulated image.
  • an R image, a G component, and a B component of the projected image are generated on the LCD light modulation element 113 by a so-called color field sequential method, which is divided in time, and a full color image is projected. can do.
  • the arrangement (field) of the liquid crystal cells changed to form the R component, G component, and B component images of the LCD light modulation element 113, and R (infrared light) and G (green light) of the illumination unit IL. ), B (blue light) emission timing is synchronized.
  • the illumination unit IL includes a first light source 101, a beam reduction optical system 102 including a positive lens and a negative lens, a bandpass polarization filter 103, a quarter wavelength plate 104, and at least one positive lens (or A condensing lens 105 which is a condensing optical system including a mirror), a phosphor wheel 106 which is a wavelength conversion member, a motor 107 as a rotation driving unit, a first relay optical system 108, a light pipe 109, The second relay optical system 110 and the polarization beam splitter 112 are included.
  • the first light source 101 is driven to emit light in synchronization with the rotation of the motor 107 by the laser driver DR.
  • the band-pass polarization filter 103 is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis, transmits P-polarized light of ⁇ 20 nm with respect to the first wavelength of 450 nm, and has S-polarized light and a long wavelength of 500 nm or more. It has the characteristic of reflecting the light.
  • the condensing lens 105 only needs to be set so as to be focused on the phosphor wheel 106 with a light beam diameter of a predetermined size. good.
  • FIG. 2 is a perspective view of the phosphor wheel 106
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the phosphor wheel 106.
  • the phosphor wheel 106 is a first light conversion unit 106 b in a band shape in the circumferential direction at a position facing the condenser lens 105 in the vicinity of the outer periphery of the upper surface of the substrate 106 a that is a transparent disk-shaped glass.
  • the second light conversion unit 106j is formed.
  • the light converting portions 106b and 106j are formed only for 2/3 of the substrate 106a, and the rest is obtained by forming a reflective layer (reflecting portion) 106c on the substrate 106a.
  • the 1st light conversion part 106b is formed in 1/3 circumference of the board
  • the 2nd light conversion part 106j is formed in another 1/3 circumference
  • another 1/3 circumference is reflection of the board
  • a hole 106p for connecting to the rotating shaft of the motor 107 is formed.
  • the substrate 106a is not necessarily made of glass, and may be a material that absorbs less in the visible light region or a material with good thermal conductivity.
  • a metal material such as copper or aluminum may be used as the material with good thermal conductivity. .
  • the light conversion units 106b and 106j have the same configuration except for the phosphor layer, and from the substrate 106a side, the reflection layer 106c, the phosphor layer 106d, and the light deflection as the reflection unit (surface or layer).
  • the portion 106e is laminated.
  • the reflection layer 106c is a very thin layer of less than 1 ⁇ m because a metal layer such as silver or aluminum and a dielectric multilayer film are laminated on the substrate 106a by vapor deposition.
  • cerium activated yttrium aluminum garnet (a typical chemical structure of the crystal matrix of this phosphor is Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 ), Ce or cerium activated lutetium aluminum garnet (LuAG: Ce), or ⁇ sialon phosphor can be used, but when the light of the first wavelength is incident, as the light of the second wavelength Any phosphor capable of emitting fluorescence having a peak wavelength from 500 nm to 560 nm may be used.
  • a Sr sialon phosphor (Sr 2 Si 7 Al 3 ON 13 : Eu) or the like can be used as the phosphor layer 106d of the second light conversion unit 106j.
  • any phosphor may be used as long as it emits fluorescent light having a peak wavelength from 600 nm to 650 nm as the second wavelength light.
  • the thickness of the phosphor layer 106d is 45 ⁇ m.
  • the thickness of the phosphor layer 106j is desirably different from the thickness of the phosphor layer 106d.
  • the phosphor layers 106d and 106j containing the inorganic phosphor include phosphor particles having a median diameter d50 of about 8 ⁇ m to 20 ⁇ m (here 10 ⁇ m) and a binder material for fixing the phosphor particles.
  • FIG. 4 is a view of the light deflection unit 106e as viewed from obliquely above
  • FIG. 5 is a view of the light deflection unit 106e as viewed from the incident side.
  • the light deflection unit 106e used in common by the light conversion units 106b and 106j is an aggregate of a plurality of minute optical elements 106h having the same shape. More specifically, each optical element 106h has a size larger than the median diameter of the phosphor, and as shown in FIG. 4, a base 106f having a thickness of a base in contact with the phosphor layer 106d, and a base 106f thereon It consists of a conical surface 106g that is joined and in contact with air.
  • the optical element 106h is not limited to a conical surface as long as it has a condensing function, and may have an aspherical surface or a spherical surface that becomes a quadrangular pyramid or a convex lens.
  • the optical elements 106h are arranged in a matrix.
  • the axial interval between the adjacent conical surfaces 106g becomes smaller than the diameter of the bottom surface in a state of being arranged in a matrix like this, the conical surfaces 106g interfere with each other and a part of the conical surfaces 106g is interrupted.
  • the axial interval is such that the bottom surface including the discontinuous portion (boundary) of the conical surface 106g has a square shape.
  • a half-moon shaped cross section 106w shown in FIG. 4 appears.
  • the base portion 106f has a single parallel plate shape as a whole, but may be separated according to the square bottom surface of the conical surface 106g (illustrated by a dotted line in FIG. 4). If the conical surface 106g is hexagonal close-packed, the bottom surface is hexagonal.
  • matrix shape refers to a lattice shape in which the sides of one base 106h are abutted against the sides of three adjacent bases 106h as shown in FIG. It also includes a shape in which the side of one base portion 106h is arranged with only a side of one adjacent base portion 106h but without a gap.
  • the bottom surface of the base portion 106h can be hexagonal and can be arranged in a hexagonal close-packed, so-called honeycomb shape without gaps.
  • the efficiency can be further improved.
  • the gaps CL may be formed between the adjacent conical surfaces 106g by cutting the four corners of the bottom surface of the conical surface 106g with an arc.
  • the base 106f is exposed from the gap CL.
  • the tip is indicated by a point, and the slope is shaded by a plurality of arcs.
  • Adjacent bases 106f are joined together to form an integral plate.
  • the tip of the conical surface 106g is preferably sharp, but it may be a curved surface or a flat surface (shown by a dotted line in FIG. 3) because it is relatively difficult to form a sharp tip.
  • the area of the curved surface or plane is 1/25, preferably 1/50 or less of the area of the base 106f.
  • the light deflection unit 106e is formed by transferring a mold from a resin or glass material (inorganic material) having a glass transition point (Tg) of 150 ° C. or higher.
  • a resin or glass material inorganic material
  • Tg glass transition point
  • a material having a heat resistance of 100 ° C. or higher and a low absorption around 450 nm is preferable.
  • a thermoplastic resin a COP material such as a product name “ZEONEX” of Nippon Zeon Co., Ltd. Can be used.
  • an acrylic photo-curing resin or a thermosetting resin may be used as long as the conditions are satisfied.
  • the first light source 101 includes a solid-state light emitting element 101a that emits light having a first wavelength and a collimating lens array 101b.
  • the solid-state light emitting device 101a uses a blue semiconductor laser array that can emit a plurality of blue lights having a wavelength of 450 nm simultaneously in order to obtain a predetermined output by multiplexing. From the solid-state light emitting device 101a, a plurality of linearly polarized blue lights having the same polarization state are emitted.
  • the first wavelength may be any wavelength that is shorter than the wavelength of the fluorescent light emitted from the phosphor layer (second wavelength) and can be recognized as blue, but is preferably 480 nm or less. .
  • the phosphor wheel 106 is controlled to rotate in synchronism with the field of the LCD light modulation element 113, that is, the color field and the segment are controlled to synchronize. Specifically, blue light is incident on the light modulation element 113 in the blue color field of the LCD light modulation element 113, green light is incident on the edge color field, and red light is incident on the red color field. It has become.
  • blue light of linearly polarized light (P-polarized light with respect to the bandpass polarization filter 103) emitted from the solid-state light emitting element 101a of the first light source 101 passes through the collimator lens array 101b to become a plurality of parallel light beams.
  • the collimated light beam is narrowed down by the beam reduction optical system 102, passes through the band-pass polarizing filter 103, enters the quarter-wave plate 104, is converted into a circularly polarized state, and is collected by the condenser lens 105.
  • the light is collected and condensed as spot light on the surface side of the substrate 106a of the phosphor wheel 106 (the side where the light conversion units 106b and 106j are formed).
  • the phosphor wheel 106 connected to the rotation shaft of the motor 107 is driven to rotate at a predetermined speed.
  • the spot light is incident on one of the first light conversion unit 106b, the second light conversion unit 106j, and the non-conversion unit 106k according to the rotational position of the phosphor wheel 106.
  • Most of the spot light incident on the first light conversion unit 106b is divided by the light deflecting unit 106e and condensed on the phosphor layer 106d, and green phosphor is generated by exciting the phosphor.
  • this fluorescence is scattered light (Lambertian light distribution), since the phosphor is located on the light condensing surface of the light deflector 106e, the fluorescence excited by the phosphor is the phosphor layer of the light deflector 106e.
  • the light is refracted so as to be condensed at the flat portion 106d side and the surface 106g (toward the side closer to the normal of the substrate), and the light distribution of the fluorescence is narrowed in the normal direction of the substrate.
  • part of the fluorescence is emitted from the light deflection unit 106e through the phosphor layer 106d at an angle close to the incident angle of the light beam incident on the light deflection unit 106e.
  • another fluorescent light traveling toward the inner side of the phosphor layer 106d is reflected by the reflecting layer 106c, and then passes through the phosphor layer 106d and is emitted from the light deflecting unit 106e.
  • the thickness of the phosphor layer 106d is relatively small. Since it is thin, the condensing (deflecting) action of the light deflecting unit 106e is maintained even in the majority of the reflected light. As a result, the return light from the phosphor wheel 106 approaches the parallel light flux when passing through the condenser lens 105, and it is possible to minimize the etendue deterioration.
  • the substrate 106a when a general metal (for example, aluminum) is coated on the substrate 106a, it has a characteristic of absorbing about 10% when light of the first wavelength (450 nm band) is incident, and the light amount is low because of low reflectance.
  • the reflective layer absorbs light and generates heat.
  • the reflective layer 106c since the reflective layer 106c is formed by laminating a metal layer and a dielectric multilayer film, the reflective layer 106c is thin but has excellent reflection characteristics, and incident light and fluorescent light reach the substrate 106a. Since the light is almost reflected by the reflective layer 106c before the heating, the heating of the substrate 106a can be suppressed, the light use efficiency can be improved, and the performance of the phosphor layer 106d can be maintained over a long period of time.
  • the spot light incident on the second light conversion unit 106j is divided by the light deflecting unit 106e and collected on the phosphor layer 106d, and red fluorescence is generated by exciting the phosphor. .
  • the small difference between the NA of the forward light flux that has passed through the condenser lens 105 and the NA of the return path before the return light from the phosphor wheel 106 enters the condenser lens 105 minimizes the deterioration of the etendue. This means that it can be limited to the limit.
  • the spot light (blue light) incident on the non-converting portion 106k is directly reflected by the reflecting portion 106c and passes through the condenser lens 105 again to become a parallel light beam.
  • blue light passes through the quarter-wave plate 104 and becomes S-polarized, and green light and red light are reflected by the bandpass polarization filter 103 regardless of polarization.
  • the Illumination light in which blue light, green light, and red light sequentially reflected by the bandpass polarization filter 103 is incident on the light pipe 109 via the first relay optical system 108, and is then reflected by the second light.
  • the light passes through the relay optical system 110, is reflected by the polarization beam splitter 112, and enters the LCD light modulation element 113.
  • the illumination light is guided to the LCD light modulation element 113 in a state in which the luminance unevenness due to the light source and the phosphor layer is alleviated. Yes.
  • a so-called polarization conversion element that uniformly aligns the polarization state is inserted in the optical path from the bandpass polarization filter 103 to the polarization beam splitter 112 in order to reduce light loss due to polarization. May be.
  • the LCD light modulation element 113 becomes a blue color field when blue light is incident, a green color field when green light is incident, and a red color field when red light is incident.
  • Divided images can be formed and projected through the projection lens 114 of the optical engine unit OE. A person who observes each projected image can visually recognize a full-color image obtained by adding the components by the afterimage effect of the eyes.
  • the two light conversion units 106b and 106j are formed on the phosphor wheel 106 has been described.
  • the phosphor wheel 106 has a first light conversion that converts blue light into green light.
  • the unit 106b and the non-converting unit 106k may be provided, and instead, the red light emitted from the red semiconductor light source may be guided to the LCD light modulation element 113 using a dichroic filter or the like.
  • a low reflectance layer to be an adhesion layer is vapor-deposited with a physical film thickness of 25 nm on a disk-shaped aluminum (or glass) substrate 106a, and subsequently an Ag film to be a reflective layer by electron beam vapor deposition.
  • a plurality of dielectric films serving as an increased reflection layer are formed by the IAD method. It is preferable to form six layers of increasing reflection layers in order of a low refractive index layer and a high refractive index layer.
  • Substance H4 (abbreviated as Sub-L5) "is preferable, but the low reflectance material (L) has a refractive index of 1.55 or less, such as cerium oxide or silicon dioxide, and a high reflectance material (H). May be any general optical thin film material containing titanium oxide or the like and having a refractive index of 1.8 or more.
  • the reflective layer may be made of a metal film such as Al instead of Ag, and the increased reflective layer is not 6 layers, and if the desired reflectance can be realized, the number of layers may be smaller and the number of layers may be larger.
  • a phosphor layer is formed on the increased reflection layer.
  • a metal mask is used outside the necessary range, and a YAG phosphor doped with Ce as an activator is formed on the vacant portion of the mask as a binder material. It is preferable to disperse in a solvent containing a siloxane dispersion and apply by spraying. Furthermore, the material is heated and fixed in a 150 ° C. environment.
  • the phosphor binder material may be any material that absorbs less and has a lower refractive index than that of the phosphor, and preferably has a refractive index comparable to that of the low-reflectance material L.
  • YAG has a refractive index of about 1.8 and polysiloxane has a refractive index of about 1.45.
  • Table 1 shows the layer structure of the reflective portion of Example 1.
  • a low refractive index material L is formed as a relaxation layer (although not necessarily provided) on an aluminum substrate, a silver metal layer is formed thereon, and an additional six layers are formed.
  • a reflective layer dielectric multilayer film
  • Example 2 shows the layer structure of the reflective portion of Example 2.
  • a low refractive index material (L) is formed as a relaxation layer (although not necessarily provided) on an aluminum substrate, an aluminum metal layer is formed thereon, and four layers are added.
  • a reflective layer (dielectric multilayer film) is provided.
  • FIG. 7 is a diagram comparing the reflectance characteristics of Examples 1 and 2 and the comparative example, where the vertical axis represents the reflectance and the horizontal axis represents the wavelength of the incident light.
  • the comparative example is an aluminum simple substance having no reflecting portion.
  • the absorptance in the wavelength range of 450 to 500 nm can be suppressed to about 2%.
  • the heat generation energy of the substrate can be reduced to about 1/4.
  • the absorptance in the wavelength band of 450 to 500 nm can be suppressed to about 5%, and the heat generation energy of the substrate can be reduced to about 5/8.
  • the excitation light is calculated with a wavelength of 450 nm, 25 W, a substrate size of 30 mm in outer diameter, an environmental temperature of 20 ° C., and equivalent to natural cooling (heat transfer coefficient 10 W / m 2 K), as shown in FIG. It can be seen that the temperature increase is clearly suppressed in the 1 mm substrate in Example 1 than in the case of a single substance.

Abstract

　安価であって比較的薄く小型軽量であり、高効率を実現しながらも、長期間にわたって安定した性能を維持できる波長変換部材及びそれを用いた画像形成装置を提供する。基板（１０６ａ）の少なくとも一部に蛍光体層（１０６ｄ）を設けた波長変換部材であって、基板と蛍光体層との間には、金属層と誘電体多層膜とを積層してなる反射部（１０６ｃ）が設けられており、蛍光体層に入射した光源からの第１の波長の光は、第１の波長とは異なる第２の波長の光に変換され、蛍光体層から直接もしくは前記反射部で反射された後に出射する。

Description

波長変換部材及び画像形成装置
　本発明は、波長変換部材及び画像形成装置に関し、特に小型の画像投影装置のような画像形成装置に好適に用いられる波長変換部材及びそれを用いた画像形成装置に関する。
　画像形成装置の一種である画像投影装置においては、液晶パネルやミラー偏向型のデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等を用いて投影画像を形成しているが、かかる画像を投影するための光源として、従来から放電ランプが広く利用されている。しかしながら、放電ランプは寿命が短く信頼性が低いという問題点があり、更には環境保護の要請もある。これに対し、近年では半導体レーザや発光ダイオードの固体光源の開発が進み、画像投影装置の光源として用いられるようになってきた。
　ここで、投影画像を形成する際には、光の三原色として、赤色、緑色、青色の三色の高強度光が必要になるが、例えば半導体レーザとしては、赤色のレーザと青色のレーザは高輝度のものが実用化されているのに対し、十分に高輝度の緑色のレーザがまだ実用化されていないという問題がある。そこで、青色レーザ光を波長変換して、緑色の高強度光を得ようとする試みがある。又、青色レーザ光を波長変換して赤色の高強度光を得ることも行われている。例えば特許文献１には、青色レーザ光を赤色蛍光体層に入射させることで赤色光を励起させ、また青色レーザ光を緑色蛍光体層に入射させることで緑色光を励起させる蛍光ホイールが開示されている。
　ところで、画像投影装置用に適した強度の高い照明光を得るためには、高強度かつ小面積からの発光が必要となる。レーザ光源を用いて蛍光体層の小面積に集光させ、蛍光を発光させれば高強度光を得ることができるが、小面積に高強度光が集中することで発熱して高温状態になり、それにより蛍光体層の劣化などの課題が生じるため、熱対策が必要となる。熱対策としては、特許文献２に示すように、熱伝導率の大きな材料からなる放熱基板等を設けることが一般的である。
特開２００９-２７７５１６号公報 特開２０１１－１２９３５４号公報
　ここで、特許文献２に示された放熱基板は、高強度光が集光した蛍光体層から放散してきた熱を外部へ放散させる機能を有するものであるが、これを言い換えると、一部のエネルギが放熱基板に吸収されてしまい、光の利用効率が低下すると共に、放熱基板自体が昇温して蛍光体層全体を劣化させる恐れがあることを意味する。又、特許文献２においては、放熱基板と蛍光体層の間に接合部が形成されており、この接合部は、有機接着剤、無機接着剤、低融点ガラス、金属ろう付けなどを用いることができるとされている。しかしながら、このような素材を用いると接合部が比較的厚くなり、またコストが高くなるといった問題がある。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、安価であって比較的薄く小型軽量であり、高効率を実現しながらも、長期間にわたって安定した性能を維持できる波長変換部材及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
　上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した波長変換部材は、基板の少なくとも一部に蛍光体層を設けた波長変換部材であって、前記基板と前記蛍光体層との間には、金属層と誘電体多層膜とを積層してなる反射部が設けられており、前記蛍光体層に入射した前記光源からの第１の波長の光は、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光に変換され、前記蛍光体層から直接もしくは前記反射部で反射された後に出射するようになっている。
　本発明によれば、安価であって比較的薄く小型軽量でありながら、長期間にわたって安定した性能を維持できる波長変換部材及びそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
本実施形態にかかる画像形成装置としての画像投影装置１００の概略構成図である。 蛍光体ホイール１０６の斜視図である。 蛍光体ホイール１０６の概略断面図である。 光偏向部１０６ｅを斜め上方から見た図である。 光偏向部１０６ｅを入射側から見た図である。 変形例にかかる光偏向部１０６ｅを入射側から見た図である。 実施例１，２と比較例の反射率特性を比較して示す図である。 基板厚さｔ＝１，２ｍｍとした実施例１と比較例とについて時間経過による温度変化を示すグラフである。
　以下、本実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる画像形成装置としての画像投影装置１００の概略構成図である。ここでは、光変調素子として、反射型のＬＣＤ光変調素子(ＬＣＯＳ：Liquid crystal on silicon)を用いた画像投影装置の構成例を示すが、これに限定されずミラーアレイ(ＤＭＤ：Digital Mirror Device)や透過型液晶を用いた光変調素子を採用しても良い。又、複数の光変調素子を組合せて用いても良い。
　画像投影装置１００は、光源１０１からＬＣＤ光変調素子１１３の手前までの照明部ＩＬと、ＬＣＤ光変調素子１１３から投影レンズ１１４までの光学エンジン部ＯＥとを備える。光学エンジン部ＯＥは、照明部ＩＬから射出された光を光学的に処理して画像光を生成し、その画像光を外部の物体面に拡大投影する機能を有する。物体面とは、壁、スクリーン、ホワイトボードや、立体物などである。光学エンジン部ＯＥは、ＬＣＤ光変調素子１１３と、照明光と投影光の分岐素子となる偏光ビームスプリッタ１１２と、ＬＣＤ光変調素子１１３で生成された像を拡大投影する投影レンズ１１４で構成される。偏光ビームスプリッタ１１２は、後に述べる照明部ＩＬでも共用される。
　光学エンジン部ＯＥの構成は、最小構成として上述の３要素を備え、ＬＣＤ光変調素子１１３と投影レンズ１１４の光路中に分岐素子が入る構成であれば良い。また、必要に応じて、光路上にその他の光学素子を加えても良い。そのような光学素子としては、例えば、偏光状態を変化させる波長板や、偏光フィルタ、色味を補正するフィルタ等がある。
　ＬＣＤ光変調素子１１３は、制御部ＣＯＮＴからの画像に対応してＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に分解された信号に対し、ＬＣＯＳの液晶セルの配列を変化させ、入射光の偏光状態を変えた光を偏光ビームスプリッタの偏光膜と組み合わせることで、変調された画像を生成する。
　また、その際に、投影される画像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分についてそれぞれ時間的に分割されたいわゆるカラーフィールドシーケンシャル方式でＬＣＤ光変調素子１１３上に画像を生成し、フルカラーの映像を投影することができる。このとき、ＬＣＤ光変調素子１１３のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の画像を形成するために変化した液晶セルの配列（フィールド）と、照明部ＩＬのＲ（赤外光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）の発光タイミングとを同期させている。
　一方、照明部ＩＬは、第１光源１０１と、正レンズ及び負レンズを含むビーム縮小光学系１０２と、バンドパス偏光フィルタ１０３と、１／４波長板１０４と、少なくとも１枚の正レンズ（又はミラーでも良い）を含む集光光学系である集光レンズ１０５と、波長変換部材である蛍光体ホイール１０６と、回転駆動部としてのモータ１０７と、第１リレー光学系１０８と、ライトパイプ１０９と、第２リレー光学系１１０と、偏光ビームスプリッタ１１２とを有する。第１光源１０１は、レーザドライバＤＲによりモータ１０７の回転に同期して発光駆動される。バンドパス偏光フィルタ１０３は、光軸に対して４５度の角度で傾いており、第１の波長である４５０ｎｍに対して±２０ｎｍのＰ偏光の光を透過し、Ｓ偏光と５００ｎｍ以上の長波長の光を反射する特性を有する。この際、集光レンズ１０５は蛍光体ホイール１０６に所定のサイズの光束径で集光されるように設定されていれば良く、更には所定サイズの径であれば、平行な光束であっても良い。
　図２は、蛍光体ホイール１０６の斜視図であり、図３は、蛍光体ホイール１０６の概略断面図である。図２において、蛍光体ホイール１０６は、透明な円盤状のガラスである基板１０６ａの上面外周近傍の、集光レンズ１０５と対向する位置において、周方向に沿って帯状に第１の光変換部１０６ｂと、これに続けて第２の光変換部１０６ｊとを形成したものである。但し、光変換部１０６ｂ、１０６ｊは、基板１０６ａの２／３周分しか形成されておらず、残りは基板１０６ａに反射層（反射部）１０６ｃを形成したものである。つまり、基板１０６ａの１／３周に第１の光変換部１０６ｂが形成され、別の１／３周に第２の光変換部１０６ｊが形成され、別の１／３周は基板１０６ａの反射層１０６ｃのみを形成した非変換部１０６ｋである。尚、基板１０６ａの中央には、モータ１０７の回転軸と連結するための孔１０６ｐが形成されている。基板１０６ａは必ずしもガラスである必要はなく、可視光域に吸収の少ない材料または、熱伝導の良い材料であればよく、熱伝導の良い材料として例えば銅やアルミニウム等の金属材料を用いても良い。
　図３において、光変換部１０６ｂ、１０６ｊは、蛍光体層以外は同じ構成を有しており、基板１０６ａ側から、反射部（面又は層）としての反射層１０６ｃ、蛍光体層１０６ｄ、光偏向部１０６ｅとを積層して形成されている。反射層１０６ｃは、基板１０６ａ上に銀やアルミニウムなどの金属層と、誘電体多層膜とを蒸着により積層してなるため、１μｍ未満のきわめて薄い層である。
　第１の光変換部１０６ｂの蛍光体層１０６ｄとしては、セリウム賦活イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ：Ｃｅ）（この蛍光体の結晶母体の代表的な化学組織はＹ3（Ａｌ,Ｇａ）5Ｏ12である）、Ｃｅ又はセリウム賦活ルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬｕＡＧ：Ｃｅ）、またはβサイアロン蛍光体等を用いることができるが、第１の波長の光を入射したときに、第２の波長の光として５００ｎｍから５６０ｎｍにピーク波長がある蛍光発光を行える蛍光体であれば良い。一方、第２の光変換部１０６ｊの蛍光体層１０６ｄとしては、Ｓｒサイアロン蛍光体（Ｓｒ2Ｓｉ7Ａｌ3ＯＮ13：Ｅｕ）等を用いることができるが、第１の波長の光を入射したときに、第２の波長の光として６００ｎｍから６５０ｎｍにピーク波長がある蛍光発光を行える蛍光体であれば良い。本実施形態では、蛍光体層１０６ｄの厚みは４５μｍであるが、緑色光と赤色光の共役関係がずれることから、蛍光体層１０６ｊの厚みは蛍光体層１０６ｄの厚みと異ならせることが望ましい。無機蛍光体を含む蛍光体層１０６ｄ、１０６ｊは、メディアン径ｄ５０が８μｍ～２０μｍ程度（ここでは１０μｍ）の蛍光体粒子と前記蛍光体粒子を固定するバインダー材を内包している。
　図４は、光偏向部１０６ｅを斜め上方から見た図であり、図５は、光偏向部１０６ｅを入射側から見た図である。図に示すように、光変換部１０６ｂ、１０６ｊで共通に用いられる光偏向部１０６ｅは、それぞれ同一形状である複数の微小な光学要素１０６ｈの集合体である。より具体的には、個々の光学要素１０６ｈは、蛍光体のメディアン径よりも大きいサイズであり、図４に示すように、蛍光体層１０６ｄに接するベースの厚みを有する基部１０６ｆと、その上に接合され空気に接している円錐面１０６ｇとからなる。但し、光学要素１０６ｈは、集光作用を持つ形状であれば、円錐面に限らず、四角錐や凸レンズとなる非球面或いは球面を有していても良い。
　この光学要素１０６ｈはマトリクス状に並べられている。このようにマトリクス状に並べた状態で、隣接する円錐面１０６ｇの軸間隔が底面の直径より小さくなると、円錐面１０６ｇ同士が干渉して一部が途切れるようになる。ここでは円錐面１０６ｇの途切れた部位（境界）を含む底面が正方形状となるような軸間隔としている。このとき隣接する円錐面１０６ｇの境界を切断すると、図４に示す半月状の断面１０６ｗが現れることとなる。基部１０６ｆは全体として１枚の平行平板状であるが、円錐面１０６ｇの正方形底面に合わせて分離していても良い（図４の点線で図示）。尚、円錐面１０６ｇを六方最密充填とすると、底面は六角形になる。「マトリクス状」とは、図５に示すように１つの基部１０６ｈの辺を、隣接する３つの基部１０６ｈの辺と突き合わせて隙間なく配置した格子形状の他、図６（ａ）に示すように、１つの基部１０６ｈの辺を、隣接する１つの基部１０６ｈの辺のみと突き合わせて隙間なく配置した形状も含む。例えば基部１０６ｈの底面を六角形状として、六方最密充填、所謂ハニカム状に隙間なく配置することもできるが、正方形状の基部１０６ｈをマトリクス状に隙間なく配置することで、ロスが少なく光の利用効率をより向上できる。尚、図６（ｂ）に示すように、円錐面１０６ｇの底面の四隅を円弧でカットするようにして、隣接する円錐面１０６ｇの間に隙間ＣＬを形成するようにしても良い。隙間ＣＬから基部１０６ｆが露出している。ここで、図５，６において、円錐面１０６ｇの立体感を出すために、先端を点で示し且つ斜面に複数の円弧で影を付している。
　隣接する基部１０６ｆ同士を接合して一体の板状物としている。円錐面１０６ｇの先端は尖っていることが望ましいが、尖った先端の形成上比較的困難であるから、曲面もしくは平面（図３に点線で図示）であっても良い。但し、曲面もしくは平面の面積は、基部１０６ｆの面積の１／２５好ましくは１／５０以下であるのが良い。
　光偏向部１０６ｅは、ガラス転移点（Ｔｇ）が１５０℃以上の樹脂またはガラス材（無機材料）から金型の転写によって形成される。特に光偏向部１０６ｅが樹脂で形成される場合は耐熱性が１００℃以上で、４５０ｎｍ近傍の吸収が少ない材料が好ましく、熱可塑性樹脂では日本ゼオン株式会社の製品名「ゼオネックス」等のＣＯＰ材などを用いることが出来る。又、条件を満たせばアクリル系の光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いてもよい。
　光学要素１０６ｈに対して第１の波長の光が入射したときに、その３０％以上の光は２次元的に並べられた微細な光学要素１０６ｈにより分割されて、蛍光体層１０６ｄに集光されるようになっている。
　第１光源１０１は、第１の波長の光を出射する固体発光素子１０１ａと、コリメートレンズアレイ１０１ｂとで構成されている。固体発光素子１０１ａは、合波によって所定出力を得るために、ここでは波長４５０ｎｍの青色光を複数本同時に出射できる青色半導体レーザアレイを用いる。固体発光素子１０１ａからは、偏光状態のそろった直線偏光の青色光を複数本射出する。なお、第１の波長としては、上述する蛍光体層で蛍光発光する光の波長（第２の波長）より短く、青色と認識できる波長帯域のものであれば良いが、好ましくは４８０ｎｍ以下である。
　本実施形態の動作について説明する。ここで、蛍光体ホイール１０６は、ＬＣＤ光変調素子１１３のフィールドに同期して回転し、すなわち各カラーフィールドとセグメントが同期するよう制御されている。具体的には、ＬＣＤ光変調素子１１３における青のカラーフィールドでは青色光が光変調素子１１３に入射し、縁のカラーフィールドでは、緑色光が入射し、赤のカラーフィールドでは赤色光が入射するようになっている。
　まず、第１光源１０１の固体発光素子１０１ａ出射された直線偏光（バンドパス偏光フィルタ１０３に対してＰ偏光）の青色光は、コリメートレンズアレイ１０１ｂを通過して複数の平行光束とされ、その複数の平行光束は、ビーム縮小光学系１０２で光束径を絞り込まれ、バンドパス偏光フィルタ１０３を通過し、１／４波長板１０４に入射して円偏光状態に変換され、更に集光レンズ１０５により集光されて、蛍光体ホイール１０６の基板１０６ａの表面側（光変換部１０６ｂ、１０６ｊが形成された側）にスポット光として集光する。尚、モータ１０７の回転軸に連結された蛍光体ホイール１０６は、所定の速度で回転駆動されている。
　かかるスポット光は、蛍光体ホイール１０６の回転位置に応じて、第１の光変換部１０６ｂ、第２の光変換部１０６ｊ、非変換部１０６ｋのいずれかに入射する。第１の光変換部１０６ｂに入射したスポット光の大部分は、光偏向部１０６ｅにより分割され蛍光体層１０６ｄに集光され、蛍光体が励起されることで緑色の蛍光が発生する。この蛍光は散乱光（ランバーシャン配光）となっているが、蛍光体が光偏向部１０６ｅの集光面に位置するため、蛍光体で励起された蛍光は、光偏向部１０６ｅの蛍光体層１０６ｄ側の平面部及び面１０６ｇで集光されるように（基板の法線に近づく側に）屈折し、蛍光の配光分布が基板の法線方向に狭められる。その結果、蛍光の一部は光偏向部１０６ｅに入射した光束の入射角に近い角度で、蛍光体層１０６ｄを通して光偏向部１０６ｅから出射されることとなる。又、蛍光体層１０６ｄの奥側に向かう別の蛍光は反射層１０６ｃで反射した後、蛍光体層１０６ｄを通過して光偏向部１０６ｅから出射するが、蛍光体層１０６ｄの厚さが比較的薄いので、この反射光の大部分においても光偏向部１０６ｅの集光（偏向）作用が維持されることとなる。これにより、蛍光体ホイール１０６からの戻り光が、集光レンズ１０５を通過した際に平行光束に近づき、エタンデュの悪化を最小限に抑えることが可能となる。
　ここで、基板１０６aに一般的な金属（例えばアルミニウム）をコーティングした場合、第１の波長（４５０ｎｍ帯）の光が入射したときに約１０％を吸収する特性があり、反射率が低いため光量が余分に必要になることや、高エネルギー光が入射すると吸収により大きく発熱しやすいという課題がある。又、基板１０６aにガラスを用いた場合でも、反射層において少なからず光が吸収され発熱する。これに対し本実施形態では、反射層１０６ｃが金属層と誘電体多層膜と積層してなるものであるので、薄いながらも優れた反射特性を有し、入射光や蛍光光が基板１０６ａに到達する前に反射層１０６ｃで殆ど反射させてしまうので、基板１０６ａの加熱を抑制でき、光の利用効率を向上させると共に、長期間にわたって蛍光体層１０６ｄの性能を維持できる。
　同様に、第２の光変換部１０６ｊに入射したスポット光の大部分は、光偏向部１０６ｅにより分割され蛍光体層１０６ｄに集光され、蛍光体が励起されることで赤色の蛍光が発生する。又、集光レンズ１０５を通過した往路の光束のＮＡと蛍光体ホイール１０６からの戻り光が集光レンズ１０５に入射する前の復路のＮＡとの差が小さいということは、エタンデュの悪化を最小限に抑えることが可能となっていることを表している。これに対し、非変換部１０６ｋに入射したスポット光（青色光）は、反射部１０６ｃにより直接反射されて再度集光レンズ１０５を通過して平行光束となる。
　集光レンズ１０５を通過した平行光束のうち、青色光は１／４波長板１０４を通過することでＳ偏光状態となり、緑色光、赤色光においては偏光に関係なくバンドパス偏光フィルタ１０３で反射される。バンドパス偏光フィルタ１０３で反射された青色光、緑色光、赤色光が順次入れ替わる照明光は、第１リレー光学系１０８を介してライトパイプ１０９内に入射し、ここで多重反射した後、第２リレー光学系１１０を通過して、偏光ビームスプリッタ１１２で反射して、ＬＣＤ光変調素子１１３に入射する。ライトパイプ１０９と第２リレー光学系１１０を通ることにより、照明光は光源や蛍光体層による輝度ムラが緩和された状態でＬＣＤ光変調素子１１３に導かれるので、輝度ムラの小さな照明となっている。尚、図示してはいないが、偏光による光のロスを低減するために、偏光状態を一様に揃える、所謂偏光変換素子をバンドパス偏光フィルタ１０３から偏光ビームスプリッタ１１２までの光路中に挿入しても良い。
　更に、ＬＣＤ光変調素子１１３は、青色光を入射するときは青のカラーフィールドとなり、緑色光を入射するときは緑のカラーフィールドとなり、赤色光を入射するときは赤のカラーフィールドとなり、それぞれ時間的に分割された画像を形成し、光学エンジン部ＯＥの投影レンズ１１４を介して投影することができる。投影された各画像を観察する者は、目の残像効果によって各成分を足し合わせたフルカラーの画像を視認することができる。
　又、以上の実施形態では、蛍光体ホイール１０６に２つの光変換部１０６ｂ、１０６ｊを形成した例を示したが、例えば蛍光体ホイール１０６には青色光を緑色光に変換する第１の光変換部１０６ｂと非変換部１０６ｋを設け、その代わりに赤色の半導体光源から出射させた赤色光を、ダイクロイックフィルタなどを用いてＬＣＤ光変調素子１１３へと導くようにしても良い。
　以下、蛍光体ホイール１０６の製造方法の一例について説明する。具体的には、円盤形状のアルミニウム（又はガラス）製の基板１０６ａ上に、密着層となる低反射率層を物理膜厚２５ｎｍで蒸着し、続いて、電子ビーム蒸着で反射層となるＡｇ膜を形成し、さらにＩＡＤ法で増反射層となる複数層の誘電体膜を形成する。増反射層は低屈折率層、高屈折率層を順に６層形成すると好ましい。使用する材料としては低反射率材（Ｌ）としてメルク株式会社製の製品名「Ｓｕｂｓｔａｎｃｅ　Ｌ５（Ｓｕｂ－Ｌ５と略記する）」、及び高反射率材（Ｈ）としてメルク株式会社製の製品名「Ｓｕｂｓｔａｎｃｅ　Ｈ４（Ｓｕｂ－Ｌ５と略記する）」を用いると好ましいが、低反射率材（Ｌ）は、酸化セリウム、二酸化珪素等の屈屈折率が１．５５以下、また高反射率材（Ｈ）は、酸化チタン等を含有する屈折率が１．８以上となる一般的な光学薄膜材料であれば良い。また反射層はＡｇではなくＡｌ等の金属膜を用いてもよく、増反射層は６層ではなく、所望の反射率を実現できれば更に少ない層数、多い層数でもよい、また、高反射率材（Ｈ），低反射率材（Ｌ）の層の順についても同様である。さらに、この増反射層の上に、蛍光体層を形成する。円環状の領域のみに蛍光体層を形成するため、必要範囲以外は金属製のマスクをし、マスクの空いている部分に、賦活材としてＣｅをドープしたＹＡＧ蛍光体を、バインダー材となるポリシロキサン分散液を含む溶媒に分散しスプレーで塗布すると好ましい。さらにその材料を１５０℃環境下で加熱し固定化する。蛍光体のバインダー材は吸収が少なく、蛍光体よりも屈折率が低い材料であれば良く、好ましくは低反射率材Ｌ材と同等程度の屈折率であることが望ましい。以下の実施例では、ＹＡＧは約１．８の屈折率を有し、ポリシロキサンは約１．４５の屈折率を有している。
　以下、本実施形態に好適な実施例について説明する。表１に、実施例１の反射部の層構成を示す。実施例１では、アルミニウム製の基板上に緩和層（但し必ずしも設ける必要はない）として低屈折率材（L）を形成し、その上に、銀の金属層を形成し、更に６層の増反射層（誘電体多層膜）を設けたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表２に、実施例２の反射部の層構成を示す。実施例２では、アルミニウム製の基板上に緩和層（但し必ずしも設ける必要はない）として低屈折率材（L）を形成し、その上に、アルミニウムの金属層を形成し、更に４層の増反射層（誘電体多層膜）を設けたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図７は、縦軸が反射率、横軸が入射光の波長であり、実施例１，２と比較例の反射率特性を比較して示す図である。図７において、比較例は、反射部のないアルミニウム単体とした。一般的なアルミニウムの吸収率が、波長４５０～５００ｎｍの帯域で８％前後であるのに対し、実施例１では、波長４５０～５００ｎｍの帯域における吸収率を２％程度に抑えることが可能となり、基板の発熱エネルギーを１／４程度に低減可能となる。一方、実施例２では波長４５０～５００ｎｍの帯域における吸収率を５％程度に抑えることが可能となり、基板の発熱エネルギーを５／８程度に低減可能となる。
　表３及び図８に、実施例１の層構成をアルミニウム基板（厚さｔ＝１，２ｍｍ）に形成した場合と、比較例のアルミニウム単体（ｔ＝１，２ｍｍ）の場合とにおける温度上昇計算（概算）結果を示す。励起光を波長４５０ｎｍ、２５Ｗ、基板サイズを外径３０ｍｍ、環境温度を２０℃とし、自然冷却相当（熱伝達率１０W/m2K）として計算した場合、図８のように、比較例における２ｍｍ単体よりも実施例１における１ｍｍ基板の方が明らかに温度上昇が抑えられていることがわかる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本発明は、本明細書に記載の実施形態や実施例に限定されるものではなく、他の実施形態・実施例を含むことは、本明細書に記載された実施形態や実施例や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施形態・実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。
１００　　　　　画像投影装置
１０１　　　　　光源
１０１ａ　　　　固体発光素子
１０１ｂ　　　　コリメートレンズアレイ
１０２　　　　　ビーム縮小光学系
１０３　　　　　バンドパス偏光フィルタ
１０４　　　　　１／４波長板
１０５　　　　　集光レンズ
１０６　　　　　蛍光体ホイール
１０６ａ　　　　ガラス基板
１０６ｂ　　　　光変換部
１０６ｃ　　　　反射部
１０６ｄ　　　　蛍光体層
１０６ｅ　　　　光偏向部
１０６ｆ　　　　基部
１０６ｇ　　　　円錐面
１０６ｐ　　　　孔
１０７　　　　　モータ
１０８　　　　　第１リレー光学系
１０９　　　　　ライトパイプ
１１０　　　　　第２リレー光学系
１１２　　　　　偏光ビームスプリッタ
１１３　　　　　ＬＣＤ光変調素子
１１４　　　　　投影レンズ
ＣＯＮＴ　　　　制御部
ＤＲ　　　　　　レーザドライバ
ＩＬ　　　　　　照明部
ＯＥ　　　　　　光学エンジン部

Claims (9)

  1. 　基板の少なくとも一部に蛍光体層を設けた波長変換部材であって、
    　前記基板と前記蛍光体層との間には、金属層と誘電体多層膜とを積層してなる反射部が設けられており、
    　前記蛍光体層に入射した前記光源からの第１の波長の光は、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光に変換され、前記蛍光体層から直接もしくは前記反射部で反射された後に出射するようになっている波長変換部材。
  2. 　前記金属層は銀又はアルミニウムからなる請求項１に記載の波長変換部材。
  3. 　前記基板は金属製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の波長変換部材。
  4. 　前記蛍光体層の光入射側には、集光作用を持つ複数の光学要素が並べられて配置された光偏向部が設けられ、前記光偏向部に入射した前記第１の波長の光は、前記光学要素により分割されて前記蛍光体層へ集光され、前記蛍光体層によって前記第１の波長とは異なる第２の波長の光に変換され、前記第２の波長の光は前記蛍光体層から直接もしくは前記反射部で反射された後に、前記光偏向部で屈折されて、配光分布が前記基板の法線方向に狭まるように出射される請求項１～３のいずれかに記載の波長変換部材。
  5. 　前記第２の波長のうち最も光強度が高い波長は５００ｎｍ～５６０ｎｍのいずれかである請求項１～４のいずれかに記載の波長変換部材。
  6. 　前記第１の波長は４８０ｎｍ以下である請求項１～５のいずれかに記載の波長変換部材。
  7. 　第１の波長の光を出射する光源と、少なくとも一枚の正のパワーを有するレンズまたはミラーを含む集光光学系と、前記光学系を介して前記第１の波長の光を入射する波長変換部材と、画像を形成する光変調素子と、前記光変調素子に前記波長変換部材からの光を導く照明部と、前記光変調素子からの画像光を投影する投影光学系と、を有する画像形成装置。
  8. 　前記光源は半導体レーザである請求項７に記載の画像形成装置。
  9. 　前記波長変換部材を回転させる回転駆動部を有し、前記波長変換部材は、前記回転駆動部によって前記波長変換部材を回転させることによって、前記集光光学系を介して集光された前記第１の波長の光が前記光偏向部に入射する位置と、それ以外の位置とを選択的にとる請求項７又は８に記載の画像形成装置。
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