WO2017126422A1 - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents

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WO2017126422A1
WO2017126422A1 PCT/JP2017/000980 JP2017000980W WO2017126422A1 WO 2017126422 A1 WO2017126422 A1 WO 2017126422A1 JP 2017000980 W JP2017000980 W JP 2017000980W WO 2017126422 A1 WO2017126422 A1 WO 2017126422A1
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light
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lens
housing
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孝浩 滝沢
智広 ▲高▼木
小川 恭範
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セイコーエプソン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light source device and a projector.
  • a projector including a light source, a light modulation device that modulates light emitted from the light source to form an image according to image information, and a projection optical device that projects the formed image.
  • a projector an LD array in which a plurality of LDs (Laser Diodes) emitting blue laser light are arranged, a diffusing plate for diffusing and transmitting the laser light, and green light by irradiating the laser light
  • a light source unit including a color wheel in which phosphor layers that emit light are divided and an LED (Light Emitting Diode) that emits red light (for example, see Patent Document 2).
  • the light source unit included in the projector described in Patent Document 2 includes a mirror array, two lenses, and a dichroic mirror in addition to the above configuration.
  • the laser light emitted from the LD array is reflected by the mirror array, then condensed and collimated by the two lenses, and is incident on the color wheel via the dichroic mirror.
  • the laser light is incident on the transmissive diffusion plate, the laser light is diffused and emitted from the color wheel, and is incident as blue light on a micromirror element as a light modulation device via a mirror and a lens.
  • the micromirror element forms an image corresponding to the incident color light, and the image is projected and displayed on the screen by the projection lens unit which is a projection optical device.
  • the thickness dimension of the lens (particularly the thickness dimension of the central portion) is increased when the diameter of the light beam incident on the spherical lens increases due to an increase in the LD array. There is a problem that the lens becomes large and the weight of the light source portion increases.
  • An advantage of some aspects of the invention is to provide a light source device and a projector capable of improving the arrangement accuracy of components, and to reduce the weight. Another object is to provide a light source device and a projector that can be realized.
  • the light source device includes a first light source unit and a second light source unit that emit light along two different directions, and light emitted from the first light source unit and the second light source unit.
  • the holding member that holds the photosynthetic member is fixed in the light source housing to which the first light source unit and the second light source unit are attached from the outside. According to this, by appropriately arranging the holding member and the light source casing, it is possible to perform photosynthesis at an appropriate position on the optical path of light emitted in two different directions from the first light source unit and the second light source unit.
  • the member can be easily arranged. Therefore, the arrangement accuracy of the light combining member can be improved, and the light emitted from each light source unit can be appropriately combined.
  • a condensing lens for condensing the light synthesized by the photosynthesis member is provided, and the holding member holds the condensing lens.
  • the condensing lens can be accurately arranged by fixing the holding member for holding the condensing lens in the light source casing. Therefore, the arrangement accuracy of the condensing lens can be improved.
  • the holding member that holds the condensing lens in a state where the movement of the condensing lens is restricted by the biasing member is fixed in the light source casing. According to this, the arrangement accuracy of the condensing lens can be further improved.
  • the first aspect includes an optical component that receives light emitted from the light source housing, and a housing housing that houses the optical component and is connected to the light source housing. Includes an opening into which the optical component is inserted, and a first housing in which the inserted optical component is disposed, and a first housing that is combined with the first housing to close the opening. It is preferable to have two housings. According to such a configuration, the housing case in which the optical component is housed is connected to the light source housing in which the light combining member is housed. According to this, the light emitted from the first light source unit and the second light source unit and combined can be appropriately incident on the optical component. Therefore, the amount of light incident on the optical component can be reliably ensured. In addition, since the first housing has the opening, it is easy to place the optical component on the first housing, and the opening is closed by the second housing. Intrusion of dust into the housing can be suppressed.
  • the first aspect it is preferable to have an elastic member disposed between the first casing and the second casing. According to such a structure, it can suppress that the clearance gap which dust invades in an accommodating housing
  • one of the first housing and the second housing is formed along an outer edge of the one housing, and the groove portion in which the elastic member is disposed inside is provided.
  • the other housing has a pressing portion that is inserted into the groove portion and presses the elastic member, and the elastic member is disposed over substantially the entire region of the groove portion in the groove direction and is elastically deformable.
  • a tube is preferred. According to such a configuration, the tube as an elastic member disposed in the groove is elastically deformed by the pressing portion, whereby the gap is formed between the inner surface of the groove and the pressing portion. It can be reliably suppressed. Therefore, the sealing performance in the housing case can be reliably improved.
  • the light source device includes a light source unit that emits light and a condenser lens that collects the light emitted from the light source unit, and the light source unit has a first interval.
  • the aspherical lens which comprises a condensing lens is arrange
  • light emitted from one light emitting region of one light source unit is collected by one aspheric lens.
  • a plurality of aspherical lenses compared to a case where a condensing lens corresponding to the entire light source unit, that is, one condensing lens into which all of the light emitted from the plurality of light emitting regions is incident is adopted. It is possible to reduce the thickness dimension of a condensing lens configured to include Therefore, it is possible to reduce the weight of the condensing lens, and thus the light source device.
  • the light source unit includes the first light source unit and the second light source unit that each have the plurality of light emitting regions and emit light along two different directions. It is preferable to have a light combining member that combines light emitted from one light source unit and the second light source unit and guides the light to the condenser lens. According to such a configuration, not only the first light source unit but also the second light source unit can be provided as light sources, and the light emitted from these light source units can be combined and guided to the condenser lens. Therefore, it is possible to easily increase the amount of light emitted from the light source device.
  • each of the plurality of light emitting regions includes a plurality of light emitting elements.
  • light-emitting elements such as solid light sources are used not only as a single unit but also as units arranged in a matrix on a support. In such a unit, since the light emitting elements are arranged in the central portion of the support, in the light source unit having a plurality of such units, between the light emitting area in one unit and the light emitting area in the other unit. Causes a gap corresponding to the first interval.
  • the thickness dimension of the condenser lens is surely reduced. can do. Therefore, the above effect can be reliably achieved.
  • the plurality of aspherical lenses include a first lens configured by a Fresnel lens having a plurality of small lenses, and each of the plurality of small lenses included in the first lens includes the plurality of small lenses.
  • a first lens configured by a Fresnel lens having a plurality of small lenses
  • each of the plurality of small lenses included in the first lens includes the plurality of small lenses.
  • the light emitted from each light emitting element can be reliably focused at a predetermined position. Therefore, the light collection efficiency of the light emitted from the light source unit can be increased.
  • the collimating lens that collimates the light incident from the condenser lens, the wavelength conversion element that converts part of the wavelength of the light that passes through the collimating lens, and the collimating lens. It is preferable to include a diffusion element that diffuses another part of the light that has passed through, a light combining device that combines and emits the light converted by the wavelength conversion element and the light diffused by the diffusion element. .
  • the light emitted from the light source unit can be exemplified by blue light
  • the light source part radiate
  • a projector includes the light source device, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device, and a projection optical device that projects light emitted from the light modulation device. It is characterized by providing. According to the said 3rd aspect, there can exist an effect similar to either the light source device which concerns on the said 1st aspect, and the light source device which concerns on the said 2nd aspect. Therefore, the loss of the light incident on the light modulation device can be suppressed, and either the effect that the brightness of the projected image can be increased or the effect that the projector can be reduced in weight can be achieved. it can.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a projector according to an embodiment of the invention.
  • the schematic diagram which shows the structure of the apparatus main body in the said embodiment.
  • the schematic diagram which shows the structure of the illuminating device in the said embodiment.
  • the perspective view which shows the light source unit in the said embodiment.
  • the perspective view which shows the light source unit in the said embodiment.
  • the 5th page figure which shows the light source unit in the said embodiment.
  • casing in the said embodiment was fixed.
  • the perspective view which shows the light source device in the said embodiment The perspective view which shows the light source device in the said embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a projector 1 according to the present embodiment.
  • the projector 1 according to the present embodiment modulates light emitted from a light source device 5 to be described later to form an image according to image information, and projects the formed image on a projection surface such as a screen in an enlarged manner.
  • the projector 1 has one of the features in the structure of the light source unit 6 included in the light source device 5, and has a configuration of a condensing lens 614 that condenses light emitted from each light source unit constituting the light source device 5. It has one of the characteristics. As shown in FIG.
  • such a projector 1 includes an exterior housing 2 that configures an external appearance and accommodates an apparatus main body 3 (see FIG. 2) described later.
  • the exterior casing 2 is configured in a substantially rectangular parallelepiped shape by combining an upper case 2A, a lower case 2B, a front case 2C, and a rear case 2D, each formed of a synthetic resin.
  • Such an exterior housing 2 has a top surface portion 21, a bottom surface portion 22, a front surface portion 23, a back surface portion 24, a left side surface portion 25, and a right side surface portion 26.
  • the bottom surface portion 22 is provided with leg portions 221 that come into contact with the placement surface in a detachable manner at a plurality of locations.
  • An opening 231 through which an image projected by the projection optical device 46 passes is formed at the central portion of the front portion 23 so as to expose an end 461 of the projection optical device 46 described later.
  • an exhaust port 232 through which the heat-carrying cooling gas in the exterior housing 2 is discharged is formed at the position on the left side surface portion 25 side in the front portion 23, and a plurality of louvers 233 are formed in the exhaust port 232. Is provided.
  • a plurality of indicators 234 indicating the operating state of the projector 1 are provided at a position on the right side surface portion 26 side in the front portion 23.
  • the right side surface portion 26 is formed with an introduction port 261 for introducing outside air into the inside as a cooling gas, and a cover member 262 provided with a filter (not shown) is attached to the introduction port 261.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the apparatus main body 3.
  • the apparatus main body 3 includes an image projection apparatus 4 as shown in FIG.
  • the apparatus main body 3 includes a control device that controls the operation of the projector 1, a power supply device that supplies power to the electronic components that constitute the projector 1, and a cooling device that cools the heating element.
  • the control device for example, outputs an image signal corresponding to image information input from the outside to the image projection device 4 and controls lighting of the plurality of indicators 234.
  • the image projection device 4 forms an image corresponding to the image signal input from the control device, and projects the image on the projection surface PS.
  • the image projection device 4 includes an illumination device 41, a color separation device 42, a collimating lens 43, a light modulation device 44, a color synthesis device 45, and a projection optical device 46.
  • the illumination device 41 emits illumination light WL that uniformly illuminates the light modulation device 44.
  • the configuration of the illumination device 41 will be described in detail later.
  • the color separation device 42 separates the blue light LB, the green light LG, and the red light LR from the illumination light WL incident from the illumination device 41.
  • the color separation device 42 includes dichroic mirrors 421 and 422, reflection mirrors 423, 424, and 425, relay lenses 426 and 427, and an optical component casing 428 that accommodates them.
  • the dichroic mirror 421 transmits the blue light LB included in the illumination light WL and reflects the green light LG and the red light LR.
  • the blue light LB transmitted through the dichroic mirror 421 is reflected by the reflection mirror 423 and guided to the collimating lens 43 (43B).
  • the dichroic mirror 422 reflects the green light LG out of the green light LG and red light LR reflected by the dichroic mirror 421, guides it to the collimating lens 43 (43G), and transmits the red light LR.
  • the red light LR is guided to the collimating lens 43 (43R) via the relay lens 426, the reflection mirror 424, the relay lens 427, and the reflection mirror 425.
  • the collimating lens 43 (the collimating lenses for red, green, and blue color lights are 43R, 43G, and 43B, respectively) collimates incident light.
  • the light modulation device 44 (respectively, light modulation devices for red, green, and blue color lights 44R, 44G, and 44B) modulate the incident color lights LR, LG, and LB from the control device. An image is formed for each of the color lights LR, LG, and LB corresponding to the input image signal.
  • Each of these light modulation devices 44 includes, for example, a liquid crystal panel that modulates incident light and a pair of polarizing plates that are disposed on the incident side and the emission side of the liquid crystal panel.
  • the color synthesizer 45 synthesizes the images for the color lights LR, LG, LB incident from the light modulators 44R, 44G, 44B.
  • the color synthesizing device 45 is constituted by a cross dichroic prism in the present embodiment, but can also be constituted by a plurality of dichroic mirrors.
  • the projection optical device 46 enlarges and projects the image synthesized by the color synthesizing device 45 onto the projection surface PS.
  • a projection optical device 46 for example, a combined lens composed of a lens barrel and a plurality of lenses arranged in the lens barrel can be adopted.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the illumination device 41.
  • the illumination device 41 emits the illumination light WL toward the color separation device 42 as described above.
  • the illumination device 41 includes a light source device 5 and a uniformizing device 9.
  • the light source device 5 emits a light beam to the homogenizing device 9.
  • the light source device 5 includes a light source unit 6, a collimating lens 51, a first phase difference element 52, a homogenizer optical device 53, a photosynthesis device 54, a first pickup optical device 55, a wavelength conversion device 56, a second phase difference element 57,
  • the housing case 7 described later is provided.
  • the light source unit 6, the collimating lens 51, the first phase difference element 52, the homogenizer optical device 53, the photosynthesis device 54, the second phase difference element 57, the second pickup optical device 58, and the diffusion element 59 are included in the housing case.
  • the first pickup optical device 55 and the wavelength conversion device 56 are also set in the housing 7 and are disposed on the second illumination optical axis Ax2 orthogonal to the first illumination optical axis Ax1.
  • the light synthesizing device 54 is disposed at the intersection of the first illumination optical axis Ax1 and the second illumination optical axis Ax2, and the second phase difference element 57, the second pickup optical device 58, and the diffusion element 59 are included in the light source unit 6.
  • the collimating lens 51, the first phase difference element 52, the homogenizer optical device 53, and the photosynthesis device 54 are located on the opposite side.
  • the traveling direction of the excitation light emitted from the light source unit 6 along the first illumination optical axis Ax1 is defined as the + Z direction.
  • the traveling direction of the illumination light emitted from the light source device 5 along the second illumination optical axis Ax2 out of the + X direction and the + Y direction orthogonal to the + Z direction and orthogonal to each other is defined as a + X direction.
  • the direction from the bottom surface portion 22 toward the top surface portion 21 is defined as a + Y direction.
  • the direction opposite to the + Z direction is defined as the ⁇ Z direction. The same applies to the ⁇ X direction and the ⁇ Y direction.
  • the light source unit 6 emits excitation light that is blue light toward the collimating lens 51.
  • the light source unit 6 includes a first light source unit 61 and a second light source unit 62 that emit excitation light in different directions, a light combining member 63 that combines the excitation light, and a condenser lens 64.
  • the first light source unit 61 includes a plurality of solid light sources SS that are light emitting elements, and also includes a plurality of parallel lenses (not shown) provided according to the solid light sources SS.
  • the second light source unit 62 includes a plurality of solid light sources SS and a plurality of collimating lenses (not shown).
  • These solid-state light sources SS are configured by, for example, an LD that emits excitation light having a peak wavelength of 440 nm. However, an LD that emits excitation light having a peak wavelength of 446 nm may be employed. In addition, LDs that emit excitation light having peak wavelengths of 440 nm and 446 nm may be mixed in the light source units 61 and 62 as solid light sources SS.
  • the excitation light emitted from these solid light sources SS is collimated by a collimating lens and is incident on the light combining member 63. In the present embodiment, the excitation light emitted from each solid light source SS is S-polarized light.
  • the light combining member 63 transmits the excitation light emitted from the first light source unit 61 along the first illumination optical axis Ax1, and is emitted from the second light source unit 62 along the direction intersecting the first illumination optical axis Ax1.
  • the excited light is reflected along the first illumination optical axis Ax1, and the excitation light is synthesized.
  • the light combining member 63 has a plurality of transmission parts 631 (see FIG. 15) that transmit the excitation light from the first light source part 61 and a plurality of light that reflects the excitation light from the second light source part 62.
  • the reflection parts 632 are configured as plate-like bodies arranged alternately.
  • the excitation light that has passed through the light combining member 63 is incident on the condenser lens 64.
  • the condensing lens 64 condenses the excitation light incident through the light combining member 63 to reduce the diameter of the light beam, and causes the excitation light to enter the collimating lens 51.
  • the condensing lens 64 is composed of two lenses FL (see FIG. 17) each being a Fresnel lens. The configuration of such a light source unit 6 will be described in detail later.
  • the second light source unit 62 is illustrated on the + X direction side with respect to the light combining member 63.
  • the second light source unit is illustrated.
  • 62 is located on the + Y direction side with respect to the photosynthetic member 63.
  • the second light source unit 62 may be located on the + X direction side as shown in FIG. 3, or may be located on the ⁇ Y direction side or the ⁇ X direction side.
  • the collimating lens 51 constitutes an afocal optical element together with the condensing lens 64, and collimates and emits the excitation light incident from the condensing lens 64.
  • the condenser lens 64 and the collimating lens 51 adjust the luminous flux diameter of the excitation light emitted from the light source units 61 and 62.
  • the excitation light that has passed through the collimating lens 51 is incident on the first phase difference element 52.
  • the first phase difference element 52 is a half-wave plate. By passing through the first retardation element 52, a part of the S-polarized excitation light incident from the collimating lens 51 is converted into P-polarized excitation light, and the excitation light transmitted through the first retardation element 52. Becomes excitation light in which S-polarized light and P-polarized light are mixed. This excitation light is incident on the homogenizer optical device 53.
  • the first phase difference element 52 is configured to be rotatable around the optical axis of the first phase difference element 52 (coincident with the first illumination optical axis Ax1).
  • the ratio of the S-polarized light and the P-polarized light of the excitation light transmitted through the first phase difference element 52 can be adjusted.
  • the illumination light emitted from the light source device 5 can be adjusted.
  • the white balance can be adjusted.
  • the homogenizer optical device 53 equalizes the illuminance of the excitation light incident on the phosphor layer 563 that is the illuminated region in the wavelength conversion device 56 together with the first pickup optical device 55 described later.
  • the excitation light that has passed through the homogenizer optical device 53 is incident on the photosynthesis device 54.
  • Such a homogenizer optical device 53 includes a first multi-lens 531 and a second multi-lens 532.
  • the first multi-lens 531 has a configuration in which a plurality of first lenses 5311 are arranged in a matrix in a plane orthogonal to the first illumination optical axis Ax1, and the incident excitation light is converted into the plurality of first lenses 5311. Is divided into a plurality of partial luminous fluxes.
  • the second multi-lens 532 has a configuration in which a plurality of second lenses 5321 corresponding to the plurality of first lenses 5311 are arranged in a matrix in a plane orthogonal to the first illumination optical axis Ax1.
  • the second multi-lens 532 cooperates with each second lens 5321 and the first pickup optical device 55 to combine the plurality of partial light beams divided by each first lens 5311 with the phosphor layer that is the illuminated area. 563 is superimposed. Thereby, the illuminance in the plane orthogonal to the central axis of the excitation light incident on the phosphor layer 563 (in the plane orthogonal to the second illumination optical axis Ax2) is made uniform.
  • the second multi-lens 532 is configured to be movable along a plane orthogonal to the first illumination optical axis Ax1 (plane orthogonal to the + Z direction), and the position adjustment with respect to the first multi-lens 531 is performed in the manufacture of the light source device 5 ( Performed during assembly).
  • the light combining device 54 is a PBS (Polarizing Beam Splitter) having a prism 541 formed in a substantially right-angled isosceles triangular prism shape, and a surface 542 corresponding to the hypotenuse of the first illumination optical axis Ax1 and the second illumination optical axis Ax2.
  • the surface 543 and 544 corresponding to each adjacent side the surface 543 is substantially orthogonal to the second illumination optical axis Ax2 and the surface 544 is approximately orthogonal to the first illumination optical axis Ax1.
  • a polarization separation layer 542A having wavelength selectivity is positioned on the surface 542.
  • the polarization separation layer 542A has a property of separating S-polarized light and P-polarized light included in the excitation light, and also transmits the fluorescence generated by the wavelength conversion device 56 described later regardless of the polarization state of the fluorescence. Have That is, the polarization separation layer 542A separates S-polarized light and P-polarized light for light in the blue light region wavelength, but transmits S-polarized light and P-polarized light for light in the green light region and red light region. It has a wavelength-selective polarization separation characteristic.
  • the P-polarized light is transmitted to the second phase difference element 57 side along the first illumination optical axis Ax1, and the S-polarized light is The light is reflected toward the first pickup optical device 55 along the two illumination optical axes Ax2. That is, the photosynthesis device 54 emits P-polarized excitation light to the second phase difference element 57 out of the excitation light incident from the homogenizer optical device 53, and the S-polarized excitation light 55 to the first pickup optical device 55.
  • the light combining device 54 combines the fluorescence incident through the first pickup optical device 55 and the excitation light (blue light) incident through the second phase difference element 57. .
  • the first pickup optical device 55 condenses (focuses) the excitation light on the wavelength conversion element 561 of the wavelength conversion device 56, and also collimates the fluorescence emitted from the wavelength conversion element 561 so as to parallelize the polarization separation layer. The light is emitted toward 542A.
  • the first pickup optical device 55 includes three pickup lenses 551 to 553, but the number of lenses included in the first pickup optical device 55 is not limited to three.
  • the wavelength conversion device 56 converts the wavelength of the incident excitation light into fluorescence.
  • the wavelength conversion device 56 includes a wavelength conversion element 561 and a rotation device 565.
  • the rotation device 565 is configured by a motor or the like that rotates the wavelength conversion element 561 formed in a flat plate shape.
  • the wavelength conversion element 561 includes a substrate 562, and a phosphor layer 563 and a reflection layer 564 that are located on the surface on the incident side of the excitation light in the substrate 562.
  • the substrate 562 is formed in a substantially circular shape when viewed from the incident side of the excitation light.
  • the substrate 562 can be made of metal, ceramics, or the like.
  • the phosphor layer 563 includes a phosphor that is excited by incident excitation light and emits fluorescence that is non-polarized light (for example, fluorescence having a peak wavelength in a wavelength range of 500 to 700 nm).
  • a part of the fluorescence generated in the phosphor layer 563 is emitted to the first pickup optical device 55 side, and the other part is emitted to the reflective layer 564 side.
  • the reflection layer 564 is disposed between the phosphor layer 563 and the substrate 562, and reflects the fluorescence incident from the phosphor layer 563 to the first pickup optical device 55 side.
  • the fluorescence is diffused and emitted to the first pickup optical device 55 side by the phosphor layer 563 and the reflection layer 564.
  • the fluorescence enters the polarization separation layer 542A through the first pickup optical device 55, passes through the polarization separation layer 542A along the second illumination optical axis Ax2, and enters the homogenization device 9.
  • the fluorescence generated in the wavelength conversion element 561 is emitted in the second illumination optical axis Ax2 direction (+ X direction) by the photosynthesis device 54.
  • the wavelength conversion device 56 is configured such that at least the position of the phosphor layer 563 is movable along the second illumination optical axis Ax2 with respect to the first pickup optical device 55.
  • the wavelength conversion device 56 has a moving mechanism (not shown) that supports the rotating device 565 so as to be movable along the second illumination optical axis Ax2.
  • the second phase difference element 57 is a quarter wavelength plate, and converts the polarization state of the P-polarized excitation light (linearly polarized light) that is transmitted through the light combining device 54 and is incident on the circularly polarized light.
  • the second pickup optical device 58 is an optical device that condenses (focuses) the excitation light transmitted through the second phase difference element 57 on the diffusion element 59, and has three pickup lenses 581 to 583 in this embodiment.
  • the number of lenses constituting the second pickup optical device 58 is not limited to three as in the first pickup optical device 55.
  • the diffusing element 59 diffuses and reflects incident excitation light (blue light) at a diffusion angle similar to that of the fluorescence diffused and emitted from the wavelength conversion device 56.
  • the diffusing element 59 includes a reflecting plate 591 that causes Lambertian reflection of incident light, and a rotating device 592 that rotates the reflecting plate 591 to cool it.
  • the excitation light diffusely reflected by such a diffusion element 59 is incident on the second phase difference element 57 again via the second pickup optical device 58.
  • the circularly polarized light incident on the diffusing element 59 becomes reverse circularly polarized light, and in the process of transmitting again through the second phase difference element 57, the reversely circularly polarized light is reflected.
  • the excitation light is converted into S-polarized excitation light whose polarization direction is rotated by 90 ° with respect to P-polarized light.
  • the S-polarized excitation light is reflected by the polarization separation layer 542A and is incident on the uniformizing device 9 as blue light along the second illumination optical axis Ax2. That is, the excitation light diffusely reflected by the diffusing element 59 is emitted by the photosynthesis device 54 in the same direction as the traveling direction of the fluorescence passing through the photosynthesis device 54.
  • the pickup lenses 581 to 583 constituting the second pickup optical device 58 are configured to be movable along a plane orthogonal to the first illumination optical axis Ax1 (plane orthogonal to the + Z direction). As the lenses 581 to 583 are moved in this manner, the incident angle of the excitation light (blue light) diffused by the diffusing element 59 with respect to the polarization separation layer 542A, and consequently, reflected by the polarization separation layer 542A. The inclination angle of the excitation light traveling toward the homogenizer 9 with respect to the second illumination optical axis Ax2 can be adjusted.
  • the optical path of the excitation light that has passed through the second multi-lens 532 is changed, so that the optical path of the excitation light that passes through the lenses 581 to 583 is changed. Will also be changed. Therefore, the movement of the lenses 581 to 583 also has a function of supplementing the change of the optical path due to the movement of the second multi-lens 532 for blue light.
  • the diffusing element 59 is configured to be movable along the first illumination optical axis Ax1. That is, although not shown, the diffusing element 59 has a moving mechanism that supports the reflecting plate 591 so as to be movable along the first illumination optical axis Ax1. By moving the reflecting plate 591 in this way, the beam diameter of the excitation light incident on the reflecting plate 591 can be adjusted. Therefore, the beam diameter of the excitation light diffused by the diffusion element 59, and hence the polarization separation layer. The beam diameter of the excitation light reflected by 542A and traveling toward the homogenizer 9 can be adjusted.
  • the S-polarized excitation light is wavelength-converted to the fluorescence by the wavelength conversion device 56 and then transmitted through the light combining device 54.
  • the homogenizer 9 the P-polarized excitation light is diffused and reflected by being incident on the diffusing element 59, transmitted twice through the second phase difference element 57, reflected by the light combining device 54, and uniformized as blue light. It is incident on the device 9. That is, the blue light, the green light, and the red light are combined by the light combining device 54, emitted in the second illumination optical axis Ax2 direction (+ X direction), and incident on the uniformizing device 9 as white illumination light WL. .
  • the uniformizing device 9 equalizes the illuminance on the plane orthogonal to the central axis of the illumination light incident from the light source device 5 (the plane orthogonal to the optical axis), and as a result, is illuminated in the light modulator 44 (44R, 44G, 44B).
  • the illuminance distribution in the image forming area (modulation area) that is the area is made uniform.
  • the homogenizing device 9 includes a first lens array 91, a second lens array 92, a polarization conversion element 93, and a superimposing lens 94. These configurations 91 to 94 are arranged so that the optical axes thereof coincide with the second illumination optical axis Ax2.
  • the first lens array 91 has a configuration in which a plurality of small lenses 911 are arranged in a matrix on a plane orthogonal to the optical axis, and incident light is divided into a plurality of partial light beams by the plurality of small lenses 911.
  • the second lens array 92 has a configuration in which a plurality of small lenses 921 are arranged in a matrix on the optical axis orthogonal plane, and each small lens 921 has a corresponding small lens 911.
  • the small lenses 921 superimpose a plurality of partial light beams divided by the small lenses 911 on the image forming area of each light modulator 44 together with the superimposing lens 94.
  • the polarization conversion element 93 is disposed between the second lens array 92 and the superimposing lens 94 and has a function of aligning the polarization directions of a plurality of incident partial light beams.
  • [Configuration of light source unit] 4 is a perspective view of the light source unit 6 viewed from the ⁇ Y direction side and the + Z direction side.
  • FIG. 5 is a perspective view of the light source unit 6 viewed from the + Y direction side and the ⁇ Z direction side. It is a perspective view.
  • FIG. 6 is a five-side view showing the light source unit 6.
  • the light source unit 6 includes the first light source unit 61, the second light source unit 62, the light combining member 63, and the condensing lens 64, as well as the outer casing 65, the cover, as shown in FIGS.
  • Members 66 and 67, an inner housing 68 and a biasing member 69 are provided.
  • FIG. 7 is a perspective view of the first light source unit 61 viewed from the light emitting side.
  • the first light source unit 61 includes a light emitting device 611, a heat receiving plate 612, a heat radiating member 613, a cover member 614, a support member 615, and an elastic member 616.
  • the light emitting device 611 includes two solid light source units 6111 each having a rectangular shape in plan view. Each of these solid light source units 6111 has a substantially rectangular parallelepiped support 6112 on which the plurality of solid light sources SS are arranged, and a substrate 6114.
  • the support 6112 has a plurality of recesses 6113 drilled in a matrix, and the solid light source SS is arranged inside each recess 6113.
  • the collimating lens provided in accordance with the solid light source SS is also disposed in the recess 6113.
  • the plurality of substrates 6114 are located on the opposite side of the support 6112 from the light emitting side of the solid light source SS, and the terminals of the solid light source SS are connected thereto. Specifically, each substrate 6114 is arranged along the short direction of the solid light source unit 6111, and the terminals of a plurality of solid light sources SS located in the short direction are connected. These substrates 6114 are connected to a lighting device (not shown) for lighting the light source device 5 via a cable (not shown).
  • These solid light source units 6111 are arranged so that the longitudinal directions of the respective support bodies 6112 are parallel to each other and the short-side directions thereof coincide. In other words, the two solid light source units 6111 are connected in series along the short direction. Thereby, the light emitting device 611 has a substantially square appearance when viewed from the light emitting side of each solid light source SS.
  • the plurality of recesses 6113 in which the solid light sources SS are respectively disposed are not formed in the region of the support body 6112 on the other support body 6112 side. Specifically, the recess 6113 is not formed at both end portions of the support 6112 in the short direction. For this reason, the solid light sources SS are arranged at positions closer to the center of the support 6112 in the lateral direction. In other words, the substantially rectangular light emitting area LA formed by the solid light source SS included in one solid light source unit 6111 is located in the center of the solid light source unit 6111 in the short direction.
  • a gap GP1 along the longitudinal direction of the solid light source unit 6111 is located between the light emitting areas LA of the two solid light source units 6111.
  • the dimension in the + X direction in the gap GP1 corresponds to the first interval of the present invention.
  • each solid light source unit 6111 will be arrange
  • the heat receiving plate 612 is formed in a plate shape from a heat-conducting material such as metal, and is formed larger than the outer shape of the light emitting device 611 when viewed from the light emitting side. Heat generated by the solid light source SS is conducted to the heat receiving plate 612 through the support body 6112 and the substrate 6114. This heat is conducted to the heat radiating member 613 connected to the heat receiving plate 612 so as to be able to conduct heat.
  • the heat dissipating member 613 is a so-called heat sink and has a configuration in which a plurality of fins 6131 are arranged in parallel.
  • the cooling gas supplied by the cooling device flows between the fins 6131, thereby cooling the heat dissipating member 613 and thus the solid light source SS.
  • the cover member 614 has a function of covering and protecting the heat dissipating member 613, and also functions as a duct through which cooling gas flows between the fins 6131.
  • the cover member 614 is fixed to the support member 615.
  • the support member 615 is a member that supports the light emitting device 611, the heat receiving plate 612, the heat radiating member 613, and the cover member 614 and is fixed to the outer casing 65 described later.
  • the support member 615 is formed to be larger than the structures 611 to 614 when viewed from the light emitting side.
  • the elastic member 616 is formed and arranged in a frame shape surrounding the light emitting device 611 on the support member 615 by an elastically deformable material. When the first light source unit 61 is attached to an outer housing 65 described later, the elastic member 616 contacts the edge of the opening 6511 in which the light emitting device 611 is disposed on the inner side of the outer housing 65. Intrusion of dust into the outer casing 65 is suppressed.
  • the second light source unit 62 also has the same configuration as the first light source unit 61. That is, as indicated by parentheses in FIG. 7, the second light source unit 62 is similar to the light emitting device 611, the heat receiving plate 612, the heat radiating member 613, the cover member 614, the support member 615, and the elastic member 616.
  • the light emitting device 621, the heat receiving plate 622, the heat radiating member 623, the cover member 624, the support member 625, and the elastic member 626 are included.
  • FIG. 8 is a perspective view of the outer casing 65 viewed from the light emitting side.
  • the outer housing 65 corresponds to the light source housing of the present invention.
  • the first light source unit 61 and the second light source unit 62 are fixed, and the inner housing 68 is fixed by the urging member 69.
  • This is a metallic cylindrical housing.
  • the outer casing 65 includes fixing portions 651 and 652, a handle portion 653, side surface portions 654 and 655, a connection portion 656, and a fixing portion 657.
  • the fixing unit 651 is located on the ⁇ Z direction side in the outer casing 65, and is a part where the first light source unit 61 is fixed so that the emission direction of the excitation light from the solid light source SS is along the + Z direction.
  • the fixing portion 651 has a substantially rectangular opening 6511 into which the light emitting device 611 is inserted.
  • the fixing portion 651 has a screw hole into which a screw (not shown) for fixing the support member 615 is screwed, and a positioning protrusion inserted into the support member 615. Note that the elastic member 616 contacts the periphery of the opening 6511.
  • the fixing part 652 is located on the + Y direction side in the outer casing 65, and is a part where the second light source part 62 is fixed so that the emission direction of the excitation light from the solid light source SS is along the ⁇ Y direction.
  • the fixing portion 652 has a substantially rectangular opening 6521 into which the light emitting device 621 is inserted.
  • the fixing portion 652 has a boss 6523 formed with a screw hole 6522 into which a screw (not shown) for fixing the support member 625 is screwed, and a positioning protrusion 6524 inserted into the support member 625.
  • the elastic member 626 abuts on the periphery of the opening 6521, thereby preventing dust from entering the outer casing 65 from between the fixed part 652 and the second light source part 62.
  • the handle portion 653 protrudes further on the + Y direction side and on the ⁇ Z direction side from the + Y direction side and the ⁇ Z direction side end of the outer casing 65.
  • the handle portion 653 is a part used when the light source unit 6 is gripped, and the handle portion 653 has an opening 6531 into which a user's finger is inserted.
  • the side surface portion 654 is located on the ⁇ X direction side in the outer casing 65, and the side surface portion 655 is located on the + X direction side.
  • These side surface portions 654 and 655 are portions to be attached to a base member (not shown) fixed in the lower case 2B, and are portions to which cover members 66 and 67 are attached.
  • the side surface portion 654 has a protrusion portion 6541 protruding in the ⁇ X direction, and the protrusion portion 6541 is formed with a hole portion 6542 through which a screw for fixing the outer casing 65 to the base member is inserted. ing. Further, the side surface portion 654 includes a plurality of positioning projections 6543 projecting in the ⁇ X direction and a plurality of bosses 6544 each having a hole portion 6545. Note that the side surface portion 655 also has the same configuration as the side surface portion 654.
  • connection portion 656 is located on the + Z direction side in the outer casing 65.
  • This connection part 656 is a part where the inner casing 68 is inserted in addition to a part connected to the housing case 7 described later.
  • the connection portion 656 includes an opening portion 6561 and a connection surface 6562 located at the end edge of the opening portion 6561.
  • the opening 6561 is formed in a substantially rectangular shape when viewed from the + Z direction side and opens in the + Z direction.
  • the opening 6561 is an opening into which the inner casing 68 is inserted into the outer casing 65, and the light source section 61 is interposed via the light combining member 63 and the condenser lens 64 held in the inner casing 68.
  • 62 is an opening through which the excitation light emitted from the light source 62 is emitted to the outside.
  • connection surface 6562 is a surface connected to the housing case 7.
  • a substantially U-shaped portion on the ⁇ Y direction side in the connection surface 6562 is a flat connection surface 6562A connected to the first housing 71 constituting the housing 7 and is substantially in the reverse direction on the + Y direction side.
  • the U-shaped portion is a connection surface 6562B that is connected to the second housing 72 that also forms the housing 7.
  • fixing portions 6563 for fixing the outer casing 65 and the first casing 71 are provided at both ends in the + X direction of the connection surface 6562A.
  • the fixing portion 6563 is inserted through a positioning protrusion 6564 inserted into the first housing 71 and a screw (not shown) inserted along the + Z direction from the ⁇ Z direction side and screwed into the first housing 71.
  • a groove 6566 along the connection surface 6562B is formed in the connection surface 6562B.
  • An elastic member EM5 (see FIG. 21) is disposed in the groove portion 6566. Of both ends of the groove 6566, the end on the + X direction side opens to the + X direction side, and the end on the ⁇ X direction side opens to the ⁇ X direction side. For this reason, the excess part of the elastic member EM5 can be protruded outside at each end.
  • the fixing portions 657 are portions for fixing the inner casing 68 inserted into the opening portion 6561, and are disposed at the four corners in the opening portion 6561, respectively. That is, the fixing portion 657 is located on the + Y direction side in the opening 6561 and at the corners at both ends in the + X direction, and at the ⁇ Y direction side and at the corners at both ends in the + X direction. Four are provided. These fixing portions 657 are provided at positions that do not overlap the fixing portion 6563. The fixing portion 657 is located at a step portion that is a predetermined distance away from the edge of the opening 6561 in the ⁇ Z direction.
  • Each of the fixing portions 657 has a screw hole 6571 into which a screw (see the drawing) inserted through the inner housing 68 along the ⁇ Z direction is screwed.
  • a fixing portion 657 located in the corner on the + X direction side on the + Y direction side in the opening 6561 and a fixing portion located on the corner on the ⁇ X direction side on the ⁇ Y direction side Reference numerals 657 each have positioning protrusions inserted into the inner housing 68.
  • the insertion direction of the screw that fixes the inner casing 68 with respect to the outer casing 65 is opposite to the insertion direction of the screw that fixes the first casing 71 with respect to the outer casing 65.
  • the cover member 66 is positioned on the ⁇ X direction side with respect to the outer casing 65, and the cover member 66 is positioned on the + Y direction side with respect to the outer casing, , Attached to the side portions 654, 655.
  • the cover member 66 is connected to cover members 614 and 624 included in the light source portions 61 and 62, and constitutes a part of a duct through which a cooling gas for cooling the heat dissipation members 613 and 623 flows.
  • FIG. 9 is a perspective view of the inner housing 68 as viewed from the light emitting side (+ Z direction side and + X direction side).
  • FIG. 10 is a perspective view of the inner housing 68 to which the urging member 69 is attached as viewed from the light emitting side (+ Z direction side and ⁇ X direction side).
  • FIG. 11 is a view showing a cross section of the inner housing 68 along the YZ plane.
  • the inner casing 68 corresponds to a holding member of the present invention, holds the light combining member 63 and the condenser lens 64 as described above, and is inserted into the opening 6561 and accommodated in the outer casing 65. It is a frame-shaped housing made of steel. As shown in FIGS. 9 to 11, the inner housing 68 is formed in a substantially right-angled isosceles triangular prism shape when viewed along the + X direction.
  • Such an inner housing 68 intersects the substantially right-angled isosceles triangular side portions 681 and 682 along the YZ plane and at an angle of 45 ° with respect to the XY plane and the XZ plane, respectively.
  • the inner housing 68 has an opening 686 having an edge formed by these and opening toward the + Y direction.
  • the side surface portion 681 located on the ⁇ X direction side has an upright portion 6811 that rises from the side surface portion 681 at a portion on the + Z direction side, and the side surface portion 682 located on the + X direction side is located on a portion on the + Z direction side. And an upright portion 6821 that stands up from the side surface portion 682.
  • These upright portions 6811 and 6821 are inserted into the openings 6941 of the respective engaging portions 694 of the urging member 69 described later, and contribute to fixing the urging member 69 to the inner housing 68.
  • the holding unit 683 holds the photosynthetic member 63.
  • the photosynthetic member 63 is fixed to the holding portion 683 by the fixture FX, and a part of the fixture FX is located on the side portions 681 and 682.
  • the holding part 684 is located on the + Z direction side with respect to the holding part 683, and is a part to which the urging member 69 is attached in addition to holding the condenser lens 64.
  • the holding portion 684 has two openings 6841 (6841A, 6841B) into which the two lenses FL (FLA, FLB) constituting the condenser lens 64 are fitted, and a protrusion formed at the edge of the opening 6841. It has a portion 6842, a recess 6843 in which the urging member BM is disposed, and a plurality of screw holes 6844 into which screws for fixing the urging member 69 are screwed. Among these, a plurality of screw holes 6844 are formed in total in the vicinity of both ends in the + X direction and in the center at both ends on the + Y direction side in the holding portion 684.
  • the two openings 6841 are each formed in a rectangular shape according to the shape of the lens FL, and a gap GP2 is provided between the two openings 6841 in the + X direction. That is, when the lens FLA is arranged in the opening 6841A located on the ⁇ X direction side and the lens FLB is arranged in the opening 6841B located on the + X direction side among these openings 6841, these lenses FLA, A gap GP2 exists between the FLBs.
  • the dimension in the + X direction in the gap GP2 corresponds to the second interval of the present invention.
  • edges of the opening 6841A two protrusions 6842 that protrude toward the inside of the opening 6841A are formed at the + X direction edge and the + Y direction edge.
  • two protrusions 6842 that protrude toward the inside of the opening 6841B are formed on each of the ⁇ X direction edge and the ⁇ Y direction edge. ing.
  • the concave portion 6843 is formed on the end surface on the + Z direction side that is connected to the edge facing the protruding portion 6842 among the edges of the opening 6841A.
  • the urging member BM disposed in the concave portion 6843 includes the substantially center of the end on the ⁇ X direction side and the end on the ⁇ Y direction side among the end edges of the opening 6841A into which the lens FLA is fitted.
  • the + Y direction side edge and the + Y direction side edge are disposed in the recesses 6843 respectively formed according to the approximate center.
  • the two urging members BM provided at the edge of the opening 6841A cooperate to urge the lens FLA toward the + Y direction on the + X direction side, and are formed at the edge of the opening 6841A.
  • the protrusion 6842 is brought into contact.
  • the two urging members BM provided at the edge of the opening 6841B cooperate to urge the lens FLB toward the ⁇ Y direction on the ⁇ X direction side, and are formed at the edge of the opening 6841B.
  • the projected portion 6842 is brought into contact.
  • the lenses FLA and FLB are the same lens, and the end surfaces of the lenses FLA and FLB opposite to the end surfaces with which the urging member BM contacts are reference surfaces. Since the lens FLA and the lens FLB are arranged symmetrically, the position of the biasing member BM and the position of the projecting portion 6842 are symmetrical between the opening 6841A and the opening 6841B.
  • the urging member BM is a leaf spring obtained by bending a sheet metal.
  • This urging member BM has a fixed portion BM1 formed in a substantially U shape, and an action portion BM2 that extends from the fixed portion BM1 and is positioned in the opening 6841 and applies a urging force to the lens FL.
  • the fixing part BM1 has two holes BM11, and the urging member BM is fixed by screwing screws SC inserted through the holes BM11 into screw holes (not shown) in the recesses 6843. As shown in FIG.
  • the action portion BM2 is inserted between the edge FL (edge ED along the depth direction) where the biasing member BM is disposed in the opening 6841 and the lens FL.
  • This action part BM2 is inclined in a direction approaching the edge ED as it goes in the depth direction of the opening 6841, and a part on one end side of the action part BM2 is in contact with the edge ED and the other end side. Is in contact with the lens FL. Then, when the spring force generated at the action part BM2 acts on the lens FL, a biasing force in a direction away from the edge ED is applied to the lens FL.
  • the lens FLA is offset toward the corner on the + Y direction side on the + X direction side in the opening 6841A, and the lens FLB is ⁇ on the ⁇ X direction side in the opening 6841B. It is offset toward the corner on the Y direction side.
  • the fixing portion 685 extends outward from the four corners of the holding portion 684.
  • These four fixing portions 685 are portions that are fixed to the fixing portion 657 when the inner casing 68 is disposed in the outer casing 65.
  • each of these fixing portions 685 has a hole portion 6851 through which a screw that is screwed into the screw hole 6571 of the fixing portion 657 is inserted from the + X direction side.
  • a fixing portion 685 located on the + X direction side and the + Y direction side, and a fixing portion 685 located on the ⁇ X direction side and the ⁇ Y direction side respectively protrude from the fixing portion 657.
  • the biasing member 69 is a leaf spring that presses and biases each lens FL toward the inner housing 68 side. As shown in FIG. 10, the urging member 69 is provided so as to cover the holding portion 684 of the inner housing 68 from the + Z direction side, and is fixed to the holding portion 684 with a screw that is screwed into the screw hole 6844. Is done.
  • Such an urging member 69 has one opening 691, four abutting portions 692, two pressing pieces 693, two locking portions 694, and four hole portions 695.
  • the opening 691 is a substantially rectangular opening through which the excitation light passing through the lenses FLA and FLB passes, exposing the lenses FLA and FLB.
  • the four abutting portions 692 are located at the corners of the opening 691, abut against the corners of the lenses FLA and FLB, and bias the lenses FLA and FLB toward the inner housing 68.
  • the two pressing pieces 693 are fixed to the edges of the + Y direction side and the ⁇ Y direction side of the opening 691 so as to straddle the lenses FLA and FLB. These pressing pieces 693 abut against the corners of the lenses FLA and FLB opposite to the abutting portions 692 and abut against the corners FLA and FLB to urge the lenses FLA and FLB toward the inner casing 68.
  • the two locking portions 694 are positioned at the + X direction end and the ⁇ X direction end of the biasing member 69 and at the + Y direction central portion, respectively, and from the central portion to the ⁇ Z direction side. Respectively. These locking portions 694 have openings 6941 into which the upright portions 6811 and 6821 are inserted. The locking portions 694 abut against the side surface portions 681 and 682 to sandwich the inner housing 68, thereby temporarily fixing the biasing member 69 to the inner housing 68.
  • the four holes 695 are formed corresponding to the screw holes 6844 formed at the corners of the holding part 684 among the six screw holes 6844. A screw for fixing the biasing member 69 to the inner housing 68 is inserted through these holes 695.
  • FIG. 14 is a perspective view of the outer casing 65 having the inner casing 68 to which the urging member 69 is attached fixed inside, as viewed from the light emitting side.
  • the inner casing 68 that supports the light combining member 63 and the condenser lens 64 (FLA, FLB) and to which the urging member 69 is attached is provided on the outer casing 65 as shown in FIG. Inserted into the opening 6561 and fixed by the screw SC screwed into the fixing part 657 located in the opening 6561 as described above.
  • the first light source unit 61 and the second light source unit 62 are fixed to the fixing units 651 and 652 of the outer casing 65, respectively.
  • the light combining member 63 and the condenser lens 64 can be disposed at appropriate positions on the optical path of the excitation light emitted from the first light source unit 61 and the second light source unit 62.
  • the arrangement accuracy of the optical lens 64 can be improved.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the configuration of the light combining member 63, and also the positional relationship between the transmission unit 631 and the reflection unit 632 of the light combining member 63 and the solid light source SS included in the first light source unit 61 and the second light source unit 62.
  • FIG. 15 is a view of the light combining member 63 and the condenser lens 64 as viewed from the + Y direction side.
  • the solid light source SS included in the second light source unit 62 is indicated by a dotted line.
  • the light combining member 63 combines the excitation light emitted from the first light source unit 61 and the excitation light emitted from the second light source unit 62 to each of the lenses FLA and FLB of the condenser lens 64. It leads to.
  • the light combining member 63 includes a transmission unit 631 that transmits the excitation light emitted from the first light source unit 61, and a reflection unit 632 that reflects the excitation light emitted from the second light source unit 62.
  • the transmissive portions 631 and the reflective portions 632 are alternately formed on the translucent substrate PL along the + X direction.
  • Each transmission part 631 is arranged according to each column of the solid light source SS of 10 rows and 8 columns located in the two light emitting areas LA of the first light source part 61.
  • Each reflecting portion 632 is arranged according to each column of the solid light sources SS of 10 rows and 8 columns located in the two light emitting areas LA of the second light source portion 62. That is, eight reflective portions 632 are formed on the translucent substrate PL, and the transmissive portion 631 is formed in a region other than the reflective portion 632.
  • the row direction in the first light source unit 61 is a direction along the + X direction
  • the column direction is a direction along the + Y direction.
  • the row direction in the second light source unit 62 is a direction along the + Z direction
  • the column direction is a direction along the + X direction.
  • the incident portions of the excitation light emitted from the solid light sources SS arranged in each row in the first light source unit 61 and the solid light sources arranged in each row in the second light source unit 62 does not coincide with the incident site of the excitation light emitted from the SS. More specifically, the former is shifted to the ⁇ X direction side with respect to the latter, and between the incident portions of the excitation light emitted from the solid light sources SS arranged in two adjacent rows in the second light source unit 62, The incident part of the excitation light emitted from the solid light sources SS arranged in one row in the first light source unit 61 is located.
  • Each of the excitation lights emitted from the first light source unit 61 is incident on the transmission unit 631 and all of the excitation light emitted from the second light source unit 62 is incident on the reflection unit 632.
  • the light source units 61 and 62 are arranged, and the transmission unit 631 and the reflection unit 632 are arranged.
  • Such a photosynthetic member 63 has two regions R1 and R2 (regions R1 and R2 indicated by a two-dot chain line) in which the transmission part 631 and the reflection part 632 are arranged at equal intervals in the + X direction.
  • the excitation light emitted from the light emitting region LA (light emitting region LA indicated by the dotted line) on the ⁇ X direction side in the first light source unit 61 is incident on the region R1 located on the ⁇ X direction side
  • excitation light emitted from the light emitting area LA (light emitting area LA indicated by a two-dot chain line) on the ⁇ X direction side is respectively incident.
  • excitation light emitted from the light emitting area LA (light emitting area LA indicated by the dotted line) located on the + X direction side in the first light source unit 61 is incident on the area R2 located on the + X direction side
  • Excitation light emitted from the light emitting area LA (light emitting area LA indicated by a two-dot chain line) located on the + X direction side in the two light source units 62 is respectively incident.
  • the excitation light emitted from each light emitting region LA on the ⁇ X direction side in the first light source unit 61 and the second light source unit 62 by such a light combining member 63 passes to the lens FLA of the condenser lens 64 via the region R1. Incident.
  • the excitation light emitted from each light emitting area LA on the + X direction side in the first light source section 61 and the second light source section 62 by the light combining member 63 enters the lens FLB of the condenser lens 64 through the area R2. Is done.
  • FIG. 16 is a perspective view showing the lens FL constituting the condenser lens 64.
  • the condensing lens 64 condenses the excitation light incident from the first light source unit 61 and the second light source unit 62 through the light combining member 63 and makes the collimating lens 51 enter the optical component. It is.
  • the condenser lens 64 includes two lenses FL shown in FIG. This lens FL is a Fresnel lens formed in a substantially rectangular shape, and is an aspherical lens.
  • one of the longitudinal directions of the lens FL is defined as the + L direction
  • one of the lateral directions of the lens FL is defined as the + M direction
  • one of the + L direction and the direction orthogonal to the + M direction is defined as the + N direction.
  • the direction opposite to the + L direction is defined as the ⁇ L direction. The same applies to the ⁇ M direction and the ⁇ N direction.
  • the lens FL includes a substantially rectangular translucent substrate FL1 and a plurality of small lenses FL2 projecting from the translucent substrate FL1 in the + N direction. These small lenses FL2 constitute one light emitting area LA in the first light source unit 61 and the second light source unit 62, and are provided according to the solid light sources SS arranged in a matrix. Specifically, the lens FL has a total of 36 small lenses FL2 arranged in 9 rows along the + M direction and 4 columns along the + L direction. When such a lens FL is viewed from the + N direction side, among the small lenses FL2, each of the small lenses FL22 other than the one row of small lenses FL21 (four small lenses FL21) located in the center in the + L direction. The shape and area are substantially the same. In addition, the shape and area of each small lens FL21 in the row are substantially the same as the shape and area in which two small lenses FL22 are connected in the + L direction.
  • each small lens FL2 increases as it moves away from the center in the + L direction at the end on the + M direction side. That is, in the lens FL, the curvature of the small lens FL21 located on the center side in the + L direction at the end on the + M direction side is the smallest, and the small lens FL22 located on the + L direction side and the ⁇ L direction side on the ⁇ M direction side, respectively. Has the largest curvature.
  • the lens FL having such a small lens FL2 is disposed in each opening 6841 of the inner casing 68.
  • the + L direction matches the + Y direction
  • the + M direction matches the + X direction
  • the + N direction matches the ⁇ Z direction.
  • the + L direction matches the ⁇ Y direction
  • the + M direction matches the ⁇ X direction
  • the + N direction matches the ⁇ Z direction.
  • the reference surfaces are an end surface FL11 on the ⁇ L direction side and an end surface FL12 on the + M direction side of the translucent substrate FL1, and end surfaces with which the urging member BM contacts are translucent substrates FL1.
  • the lens FLA located on the ⁇ X direction side when held by the inner housing 68 has a first light source section 61 ⁇
  • Light emitted from the light emitting area LA located on the X direction side and the light emitting area LA located on the ⁇ X direction side in the second light source unit 62 is incident through the area R2 in the light combining member 63.
  • the lens FLB positioned on the + X direction side when held by the inner housing 68 includes a light emitting area LA positioned on the + X direction side in the first light source unit 61 and a + X direction side on the second light source unit 62.
  • the light emitted from the light emitting area LA located at is input through the area R ⁇ b> 2 in the photosynthesis member 63.
  • the one row of lens rows along the + Y direction (+ L direction) includes excitation light emitted from one row of solid light sources SS along the + Y direction in the first light source unit 61, and In the second light source unit 62, excitation light emitted from one row of solid light sources SS along the + Z direction is incident.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the first light source unit 61, the second light source unit 62, the light combining member 63, and the condenser lens 64 along the YZ plane.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the YZ plane in the light emitting region LA on the + X direction side in the first light source unit 61 and the second light source unit 62.
  • the first light source unit 61 emits light from each row of solid light sources SS along the + Y direction
  • the second light source unit 62 emits light from each row of solid light sources SS along the + Z direction
  • FIG. 6 is a diagram showing an optical path of excitation light incident on a row of small lenses FL2 along the + Y direction.
  • the excitation light emitted from each of the one row of solid light sources SS that emits the excitation light that is incident on the small lens FL2 and the excitation light that is incident on the small lens FL2 in the second light source unit 62 are emitted.
  • the excitation light emitted from each of the one row of solid-state light sources SS enters.
  • the excitation light emitted from one solid light source SS11 located closest to the + Y direction among the one row of solid light sources SS of the first light source unit 61 is the most + Y among the small lenses FL2 in the one row.
  • the light enters the small lens FL221 located on the direction side.
  • the excitation light emitted from one solid light source SS21 located closest to the ⁇ Z direction side is, among the one row of small lenses FL2, The light enters the small lens FL221 located closest to the + Y direction.
  • the excitation light emitted from one solid light source SS12 located closest to the ⁇ Y direction among the one row of solid light sources SS of the first light source unit 61 is the most among the one row of small lenses FL2.
  • the light enters the small lens FL222 located on the ⁇ Y direction side.
  • the excitation light emitted from one solid light source SS22 located closest to the + Z direction among the one row of solid light sources SS of the second light source unit 62 is the most among the small lenses FL2 of the one row.
  • the light enters the small lens FL222 located on the ⁇ Y direction side.
  • the first row of small lenses FL21 in the first light source unit 61, two solids located at the center of the one row of solid light sources SS that emit excitation light incident on the first row of small lenses FL2 are disposed.
  • Two solid-state light sources SS located at the center among the solid-state light sources SS that emit the excitation light emitted from the light source SS and the excitation light that is incident on the small-lens FL2 in the second light source unit 62. Excitation light emitted from is incident.
  • the excitation light emitted from the two solid light sources SS13 and SS14 located in the center in the + Y direction is emitted from the one row of small lenses FL2.
  • the light enters the small lens FL21 located at the center in the + Y direction.
  • the excitation light emitted from the two solid light sources SS23 and SS24 located in the center in the + Z direction is out of the one row of small lenses FL2. , Is incident on the small lens FL21 located in the center on the + Y direction side.
  • the solid light source SS that emits the excitation light incident on the small lens FL22 and the small lens FL22 correspond one-to-one.
  • the solid light source SS that emits the excitation light incident on the small lens FL22 and the small lens FL22 correspond one-to-one. That is, one solid light source SS that emits excitation light incident on one small lens FL22 is provided in each of the first light source unit 61 and the second light source unit 62.
  • the curvature and direction of each small lens FL2 are set according to the position of the small lens FL2. For this reason, each small lens FL2 can make it easy to condense the excitation light incident from each light source part 61 and 62 in the predetermined position in 1st illumination optical axis Ax1.
  • the excitation light from the two solid light sources SS located in the center in the + Y direction and the plurality of solid light sources SS included in the second light source unit 62 is incident on the small lens FL21 located in the center in the + Y direction. Since these excitation lights are incident on the small lens FL21 at a position close to the first illumination optical axis Ax1, substantially in parallel with the first illumination optical axis Ax1, the emission angle of the excitation light from the lens FL is greatly adjusted. There is no need. For this reason, since the exit angle of the excitation light emitted from these four solid light sources SS can be adjusted by one small lens FL2, the exit angle of the excitation light is set to simplify the configuration of the lens FL. Adjustment is performed by one small lens FL21.
  • FIG. 18 is a perspective view of the light source device 5 viewed from the + Z direction side
  • FIG. 19 is a perspective view of the light source device 5 viewed from the ⁇ Z direction side
  • FIG. 20 is a plan view showing the light source device 5 with the second housing 72 removed.
  • the light source device 5 includes the light source unit 6 and the optical components 51 to 59, as well as predetermined optical axes Ax1 and Ax2 in which the optical components 51 to 59 are set inside.
  • a housing case 7 is housed in the position. As shown in FIGS. 18 to 20, the housing case 7 is integrated with the light source unit 6, thereby forming a light source device case HS.
  • the housing case 7 is located on the ⁇ Y direction side, the first case 71 to which the optical components 51 to 59 are fixed, and the second case located on the + Y direction side and combined with the first surface portion 71. 72.
  • FIG. 21 is an exploded perspective view showing the light source device housing HS. That is, FIG. 21 shows the first casing 71 and the second casing 72 and the outer casing 65 of the light source unit 6 connected to the casings 71 and 72 on the ⁇ Z direction side and the + Y direction side. It is the perspective view seen from. As shown in FIG. 19, the first casing 71 has an arrangement portion 711 in which the optical components 51 to 59 are arranged, and an opening in the + Y direction for accommodating the optical components 51 to 59 in the arrangement portion 711. An opening 712. In addition, as shown in FIGS.
  • the first housing 71 includes grooves 713 to 716 positioned at the periphery of the opening 712 on the end surface 71A on the + Y direction side that contacts the second housing 72, and Elastic members EM1 to EM4 disposed in the grooves 713 to 716, and a connection surface 717 that is an end surface on the ⁇ Z direction side and is connected to the connection surface 6562A.
  • the groove portions 713 to 716 are formed in all the regions other than the portion that is divided to be connected to other members on the end surface 71A.
  • the elastic members EM1 to EM4 are disposed in the entire region of the groove portions 713 to 716 in the groove direction (direction in which the groove portions 713 to 716 extend).
  • the elastic members EM1 to EM4 are formed by hollow tubes.
  • the connection surface 717 is formed in a substantially U shape corresponding to the shape of the connection surface 6562A.
  • the connection surface 717 is a flat surface, and a gap through which dust can enter is not formed between the connection surface 717 and the connection surface 6562A on the foot connected to the connection surface 6562A.
  • the second casing 72 has an outer shape corresponding to the first casing 71 when viewed from the + Y direction side, and is combined with the first casing 71 to The opening 712 is closed.
  • the second housing 72 has an opening 721 that opens to the + Y direction side.
  • the opening 721 is configured to require position adjustment of the optical components 51 to 59 when the second housing 72 is combined with the first housing 71 in which the optical components 51 to 59 are disposed. It is an opening part into which the jig to hold is inserted.
  • the opening 721 is closed by the plate-like body 73.
  • the second housing 72 has an opening into which a jig for fixing the configuration after position adjustment is inserted, and the opening is sealed by a sealing member. .
  • the second housing 72 has an end surface 72A that comes into contact with the end surface 71A of the first housing 71, and the end surface 72A has protrusions 722 to 722 protruding in the ⁇ Y direction. 725.
  • These protrusions 722 to 725 are inserted into the grooves 713 to 716 to press and deform the elastic members EM1 to EM4 when the first casing 71 and the second casing 72 are combined. This suppresses the formation of a gap between the first housing 71 and the second housing 72 through which air containing dust and the like flows. That is, the protrusions 722 to 725 correspond to the pressing part of the present invention.
  • the second housing 72 is an end surface on the ⁇ Z direction side and has a connection surface 726 connected to the connection surface 6562B.
  • the connection surface 726 presses the elastic member EM5 in the groove portion 6566 (see FIG. 8) formed in the connection surface 6562B. Thereby, it is suppressed that the clearance gap in which the air containing dust etc. flows in into an inside is formed between these connection surfaces 726 and 6562B.
  • connection surfaces 717 and 6562A connected to each other have a relatively small area, the connection surfaces 717 and 6562A can be formed flat. For this reason, when these connection surfaces 717 and 6562A are connected to each other, as described above, it is possible to suppress the formation of a gap through which dust enters the light source device housing HS.
  • connection surface 726 of the second housing 72 is connected to the connection surface 6562B, these connection surfaces 726, Even if the 6562B is formed flat, a gap is generated between the connection surfaces 726 and 6562B.
  • the elastic member EM5 is disposed between the connection surfaces 726 and 6562B, and the elastic member EM5 is sandwiched between the connection surfaces 726 and 6562B and elastically deformed, so that the formation of the gap is suppressed. .
  • the first light source unit 61 and the second light source unit 62 and the outer casing 65 are sealed by the elastic members 616 and 626, and the outer casing 65, the first casing 71, and the second casing 72 are sealed.
  • the elastic members EM1 to EM5 and the sealing member are connected without gaps, and the housing housing the homogenizing device 9 and the housing housing 7 are connected by a sealing member (not shown), the light source device
  • the housing HS is a sealed housing in which a gas containing dust is prevented from entering the inside.
  • the projector 1 according to the present embodiment described above has the following effects.
  • an inner casing 68 that holds the photosynthetic member 63 is fixed in an outer casing 65 to which the first light source section 61 and the second light source section 62 are attached from the outside.
  • the photosynthesis member 63 can be easily arranged. Therefore, the arrangement accuracy of the light combining member 63 can be improved, and the light emitted from the light source units 61 and 62 can be appropriately combined.
  • the inner casing 68 housed and fixed in the outer casing 65 holds not only the photosynthesis member 63 but also the condenser lens 64. According to this, the inner casing 68 is fixed in the outer casing 65, whereby the condenser lens 64 can be arranged with high accuracy. Therefore, the arrangement accuracy of the condenser lens 64 can be improved.
  • a biasing member 69 that biases the condenser lens 64 held by the inner casing 68 toward the inner casing 68 is attached to the inner casing 68.
  • the inner casing 68 is inserted and fixed in the outer casing 65 with the urging member 69 attached. According to this, since the inner casing 68 can be fixed to the outer casing 65 in a state where the movement of the condensing lens 64 is restricted by the urging member 69, the arrangement accuracy of the condensing lens 64 can be further improved.
  • the optical components 51 to 59 are arranged in a housing 7 having a first housing 71 and a second housing 72.
  • the opening 712 into which the optical components 51 to 59 are inserted is closed by a second casing 72 combined with the first casing 71.
  • the housing case 7 is connected to the outer case 56. According to this, the light emitted from the first light source unit 61 and the second light source unit 62 and combined can be appropriately incident on the optical components 51 to 59. Accordingly, it is possible to ensure the amount of light incident on the optical components 51 to 59.
  • the first housing 71 has the opening 712, it is possible to facilitate the arrangement of optical components in the first housing 71, and the opening 712 is blocked by the second housing 72. Therefore, it is possible to suppress the intrusion of dust into the first housing 71 and, consequently, the housing housing 7.
  • the elastic members EM1 to EM4 are disposed between the first casing 71 and the second casing 72. Specifically, groove portions 713 to 716 in which the elastic members EM1 to EM4 are disposed are formed in the end surface 71A of the first housing 71 facing the second housing 72. The elastic members EM1 to EM4 are pressed by the second casing 72 when the second casing 72 is combined with the first casing 71. According to this, the elastic members EM1 to EM4 can suppress the formation of a gap between the first housing 71 and the second housing 72 so that dust enters the housing housing 7. Therefore, the airtightness in the housing 7 can be improved.
  • the elastic members EM1 to EM4 are configured by elastically deformable tubes. Accordingly, the elastic members EM1 to EM4 are pressed by the protrusions 722 to 725 of the second housing 72 and elastically deformed, so that the inner surfaces of the grooves 713 to 716 and the protrusions 722 to 725 are interposed. In addition, the formation of the gap can be reliably suppressed. Therefore, the sealing performance in the housing case 7 can be further enhanced.
  • a lens FL that is an aspheric lens constituting the condenser lens 64 is arranged in accordance with each of the plurality of light emitting areas LA included in the first light source unit 61 and the second light source unit 62. That is, light emitted from one light emitting area LA included in one of the first light source unit 61 and the second light source unit 62 is incident on one lens FL and is condensed. According to this, as compared with the case where a condensing lens corresponding to the whole of the one light source unit, that is, a single condensing lens into which all of the light emitted from the plurality of light emitting areas LA is incident is used.
  • the thickness dimension of the condensing lens 64 configured with the lens FL can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce the weight of the condensing lens 64 and thus the light source device 5, and further reduce the weight of the projector 1. In addition, when the thickness dimension of a condensing lens becomes large, there exists a problem that the internal absorption amount of the light in the said condensing lens will increase, and the light quantity radiate
  • the light source unit 6 includes a light combining member 63 that combines light emitted from the first light source unit 61 and the second light source unit 62 along two different directions and guides the light to a condenser lens 64. According to this, not only the 1st light source part 61 but the light radiate
  • Each of the light source units 61 and 62 includes two solid light source units 6111 in which solid light sources SS are arranged in a matrix on a support 6112.
  • the solid-state light sources SS are arranged in the center portion of the support body 6112 in the short direction.
  • interval arises between the light emission area
  • the lens FLA is arranged according to the light emitting area LA on the ⁇ X direction side
  • the lens FLB is arranged according to the light emitting area LA on the + X direction side.
  • the light emitted from the solid-state light source SS corresponding to the one small lens FL2 is incident on one small lens FL2 of the lens FL composed of a Fresnel lens. That is, the excitation light emitted from one solid light source SS among the plurality of solid light sources SS included in the first light source unit 61 is incident on one small lens FL2. Similarly, excitation light emitted from one solid light source SS among the plurality of solid light sources SS included in the second light source unit 62 is incident on one small lens FL2.
  • the light source device 5 constitutes an afocal optical device together with the condensing lens 64, the collimating lens 51 that collimates the excitation light incident from the condensing lens 64, and the excitation light via the collimating lens 51.
  • a wavelength conversion device 56 wavelength conversion element 561 that converts a part of the wavelength to emit fluorescence
  • a diffusion element 59 that diffuses another part of the excitation light
  • a fluorescence emitted from the wavelength conversion device 56 and
  • a light synthesizer 54 that synthesizes and emits the excitation light diffused by the diffusing element 59. Accordingly, the light source device 5 that emits the illumination light WL that is white light can be configured. Therefore, the versatility of the light source device 5 can be improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the inner casing 68 as a holding member accommodated and fixed in the outer casing 65 as a light source casing is fixed by a fixing portion 657 located in the opening 6561.
  • the present invention is not limited to this, and as long as the inner housing 68 can be accurately fixed to the outer housing 65, the fixing manner of the inner housing 68 may be another fixing manner.
  • the shape of the inner housing 68 is not limited to the above shape, and may be another shape such as at least one of the side surface portions 681 and 682 is not provided.
  • the inner housing 68 holds the two lenses FL constituting the condenser lens 64 in addition to the light combining member 63.
  • the condensing lens 64 may be fixed to the outer housing 65 by another member or may be housed in the housing housing 7.
  • the condensing lens 64 is configured to include two lenses FL each composed of a Fresnel lens that is an aspheric lens.
  • the present invention is not limited to this, and it may be constituted by one condenser lens or may be constituted by three or more lenses.
  • the inner casing 68 is provided with a biasing member 69 that biases and fixes the condenser lens 64 (FLA, FLB) toward the inner casing 68 ( ⁇ Z direction side).
  • a biasing member 69 that biases and fixes the condenser lens 64 (FLA, FLB) toward the inner casing 68 ( ⁇ Z direction side).
  • the present invention is not limited to this, and the urging member 69 may not be provided and may be attached to the outer casing 65. Further, the urging member 69 may be provided for each lens FL, and the shape can be changed as appropriate.
  • the outer casing 65 is connected to the housing 7 that houses the optical components 51 to 59.
  • the present invention is not limited to this, and the outer housing 65 and the housing housing 7 may be arranged apart from each other without being connected.
  • the housing 7 is configured by combining the first housing 71 and the second housing 72, these may be integrated.
  • the housing case may be formed in a cylindrical shape, and an optical component may be inserted into the opening of the housing case.
  • the optical components housed in the housing are not limited to the optical components 51 to 59, but may be other optical components, or may be configured to house only a part of these optical components 51 to 59. .
  • the elastic members EM1 to EM4 are disposed between the first housing 71 and the second housing 72, and the elastic member EM5 is disposed between the second housing 72 and the outer housing 65. did.
  • the present invention is not limited to this, and at least one of the elastic members EM1 to EM5 may be omitted.
  • an elastic member may be disposed between the first casing 71 and the outer casing 65. Further, these elastic members may not be hollow tubes but may be cushions or the like.
  • the elastic members EM1 to EM4 are disposed in grooves 713 to 716 formed on the periphery of the opening 712 of the first housing 71, and the protrusions 722 to 725 as pressing portions formed on the second housing 72 are provided.
  • the present invention is not limited to this, and the elastic members EM1 to EM4 may be disposed on the end surface 71A without the grooves 713 to 716.
  • channel part and an elastic member may have the 2nd housing
  • the elastic member EM5 and the groove portion 6566 in which the elastic member EM5 is disposed are the same.
  • the light source unit 6 has a first light source unit 61 and a second light source unit 62.
  • the configuration is not limited to this, and the first light source unit 61 may be provided, and the second light source unit 62 and the light combining member 63 may be omitted.
  • the light source unit 6 may have a configuration in which the first light source unit 61 is omitted and a reflecting member is disposed in place of the light combining member 63.
  • the direction in which the first light source unit 61 emits light and the direction in which the second light source unit 62 emits light do not have to be orthogonal to each other.
  • the light emitted from the light source units 61 and 62 is not limited to the excitation light, but may be light of other wavelengths.
  • the first light source unit 61 and the second light source unit 62 include a light emitting device 611 having two solid light source units 6111 in which solid light sources SS are arranged in 10 rows and 4 columns, and one light emitting region has 10 rows and 4 columns.
  • the solid-state light source SS is not limited to this, and the number and arrangement of the solid light sources SS included in the solid light source unit 6111 can be changed as appropriate. That is, the number and arrangement of the solid light sources SS constituting the light emitting area LA can be changed as appropriate.
  • the condenser lens 64 is configured to include two lenses FL each being a Fresnel lens.
  • the small lens FL21 includes excitation light emitted from two solid light sources SS among the plurality of solid light sources SS included in the first light source unit 61, and a second light source. It is assumed that excitation light emitted from two solid light sources SS among the plurality of solid light sources SS included in the unit 61 is incident.
  • the small lens FL22 includes excitation light emitted from one solid light source SS among the plurality of solid light sources SS included in the first light source unit 61, and among the plurality of solid light sources SS included in the second light source unit 61.
  • the excitation light emitted from one solid light source SS is assumed to be incident.
  • the present invention is not limited to this, and the number of solid light sources SS that emit excitation light incident on each small lens FL2 can be changed as appropriate as long as the small lenses FL2 can focus the excitation light on a predetermined position.
  • the light incident surface of each small lens FL2 is formed in a curved surface shape having a predetermined curvature.
  • the present invention is not limited to this, and the light incident surface may be an inclined surface that is inclined with respect to the incident direction of the excitation light. That is, when each lens constituting the condenser lens is viewed along a direction orthogonal to the incident direction of the excitation light, the lens may include a plurality of small lenses that are viewed in a sawtooth shape.
  • the light source device 5 includes the collimating lens 51, the wavelength conversion device 56, the diffusion element 59, and the light combining device 54 in addition to the light source unit 6.
  • the present invention is not limited to this, and any other configuration of the light source device 5 may be used as long as it includes at least the light source unit 6.
  • the projector 1 includes three light modulation devices 44 (44R, 44G, 44B) each having a liquid crystal panel.
  • the light modulation device 44 is configured to include a transmissive liquid crystal panel having a light incident surface and a light output surface different from each other, but includes a reflective liquid crystal panel in which the light incident surface and the light output surface are the same. May be.
  • the light modulation device can modulate the incident light beam and form an image according to the image information
  • a device using a micromirror for example, a device using a DMD (Digital Micromirror Device) or the like can be used.
  • a light modulation device may be used.
  • the projector 1 includes the image projection apparatus 4 having the configuration shown in FIG. However, the shape and configuration of the image projection device 4 are not limited to the example shown in FIG.
  • the present invention is not limited to this, and the light source device 5 (light source unit 6) may be applied to a light source device such as a lighting device.
  • second light source part (light source part) , 63 ... Photosynthesis member, 64 ... Condensing lens, 65 ... Outer casing (light source casing), 651, 652 ... Fixing part, 6521 ... Opening part, 653 ... Handle part, 6531 ... Opening part, 654, 655 ... Side part, 65 ... Connection part, 6561 ... Opening part, 657 ... Fixing part, 68 ... Inner casing (holding member), 69 ... Biasing member, 7 ... Housing casing, 71 ... First casing, 712 ... Opening part, 713- 716 ... groove, 72 ... second housing, 722 to 725 ... projection (pressing part), EM1 to EM4 ...
  • FL FL
  • FLB lens
  • FL2 FL21
  • FL22 small lens
  • LA light emitting region
  • SC screw
  • SS solid light source

Abstract

構成要素の配置精度を向上できる光源装置及びプロジェクターを提供すること。 異なる2方向に沿って光を出射し、固定部(651)に固定される第1光源部(61)及び固定部(652)に固定される第2光源部(62)と、第1光源部(61)及び第2光源部(62)から出射された光を合成する光合成部材(63)と、第1光源部(61)及び第2光源部(62)が外部に取り付けられる光源筐体(65)と、光合成部材(63)を保持して、光源筐体(65)内に収容される保持部材(68)と、を備え、保持部材(68)は、光源筐体(65)内に固定される光源装置。

Description

光源装置及びプロジェクター
 本発明は、光源装置及びプロジェクターに関する。
 従来、光源と、当該光源から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成する光変調装置と、形成された画像を投射する投射光学装置と、を備えたプロジェクターが知られている。
 このようなプロジェクターとして、青色のレーザー光を出射する複数のLD(Laser Diode)が配列されたLDアレイと、当該レーザー光を拡散透過させる透過用拡散板、及び、当該レーザー光の照射により緑色光を発する蛍光体層が分割配置されたカラーホイールと、赤色光を出射するLED(Light Emitting Diode)と、を有する光源部を備えたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
 この特許文献2に記載のプロジェクターが備える光源部は、上記構成の他、ミラーアレイ、2つのレンズ、及び、ダイクロイックミラーを備える。
 そして、LDアレイから出射されたレーザー光は、ミラーアレイにて反射された後、上記2つのレンズによって集光及び平行化され、ダイクロイックミラーを介してカラーホイールに入射される。このレーザー光が透過用拡散板に入射されると、当該レーザー光はカラーホイールから拡散出射され、ミラー及びレンズ等を介して、光変調装置としてのマイクロミラー素子に青色光として入射される。一方、レーザー光が蛍光体層に入射されると緑色光が発生し、当該緑色光は、光路を逆に辿ってダイクロイックミラーに入射され、当該ダイクロイックミラー及び他のミラー等を介して上記マイクロミラー素子に入射される。更に、LEDから出射された赤色光は、ダイクロイックミラー及び他のミラー等を介して上記マイクロミラー素子に入射される。そして、マイクロミラー素子が、入射される色光に応じた画像を形成し、当該画像は、投射光学装置である投影レンズ部により、スクリーンに投影表示される。
特開2013-195797号公報
 近年、投影画像の高輝度化の要望が高まっており、これに応じて、複数のLDアレイと、当該複数のLDアレイから出射された光を合成する光合成部材とを備える構成が提案されている。このような光源部では、各LDアレイ及び光合成部材の配置精度が高くないと、各LDアレイから出射された光を光合成部材によって適切に合成できないという問題がある。
 一方、LDアレイから出射された光束の径は大きいため、上記特許文献1に記載の光源部のように、2つのレンズによって集光及び平行化する。これらレンズのうち、光入射側に位置するレンズは、球面レンズが採用されることが多い。しかしながら、このような球面レンズを採用した場合、LDアレイが大きくなる等して、当該球面レンズに入射される光束の径が大きくなると、レンズの厚さ寸法(特に中心部の厚さ寸法)が大きくなり、当該レンズ、ひいては、光源部の重量が大きくなるという問題がある。
 本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、構成要素の配置精度を向上できる光源装置及びプロジェクターを提供することを目的の1つとし、また、軽量化を図ることができる光源装置及びプロジェクターを提供することを目的の他の1つとする。
 本発明の第1態様に係る光源装置は、異なる2方向に沿って光を出射する第1光源部及び第2光源部と、前記第1光源部及び前記第2光源部から出射された光を合成する光合成部材と、前記第1光源部及び前記第2光源部が外部から取り付けられる光源筐体と、前記光合成部材を保持して、前記光源筐体内に収容される保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記光源筐体内に固定されることを特徴とする。
 上記第1態様によれば、第1光源部及び第2光源部が外部から取り付けられる光源筐体内に、光合成部材を保持する保持部材が固定される。これによれば、保持部材と光源筐体との配置を適切に行うことで、これら第1光源部及び第2光源部から異なる2方向に出射された光の光路上の適切な位置に、光合成部材を配置しやすくすることができる。従って、光合成部材の配置精度を向上でき、各光源部から出射された光を適切に合成できる。
 上記第1態様では、前記光合成部材によって合成された光を集光する集光レンズを備え、前記保持部材は、前記集光レンズを保持することが好ましい。
 このような構成によれば、集光レンズを保持する保持部材が、光源筐体内に固定されることにより、集光レンズを精度よく配置できる。従って、当該集光レンズの配置精度を向上できる。
 上記第1態様では、前記集光レンズを前記保持部材に付勢する付勢部材を備えることが好ましい。
 このような構成によれば、付勢部材によって集光レンズの動きが規制された状態で当該集光レンズを保持する保持部材が、光源筐体内に固定される。これによれば、当該集光レンズの配置精度を一層向上できる。
 上記第1態様では、前記光源筐体から出射される光が入射される光学部品と、前記光学部品を収容し、前記光源筐体に接続される収容筐体と、を備え、前記収容筐体は、前記光学部品が挿入される開口部を有し、挿入された前記光学部品が内部に配置される第1筐体と、前記第1筐体と組み合わされて、前記開口部を閉塞する第2筐体と、を有することが好ましい。
 このような構成によれば、上記光合成部材が内部に収容された光源筐体に、内部に光学部品が収容された収容筐体が接続される。これによれば、第1光源部及び第2光源部から出射されて合成された光を、当該光学部品に適切に入射させることができる。従って、当該光学部品に入射される光量を確実に確保できる。
 また、第1筐体が上記開口部を有するので、第1筐体への光学部品の配置を実施しやすくすることができる他、当該開口部が第2筐体によって閉塞されるので、第1筐体内への塵埃の侵入を抑制できる。
 上記第1態様では、前記第1筐体と前記第2筐体との間に配置される弾性部材を有することが好ましい。
 このような構成によれば、収容筐体内に塵埃が侵入する隙間が第1筐体と第2筐体との間に形成されることを抑制できる。従って、収容筐体内の密閉性を高めることができる。
 上記第1態様では、前記第1筐体及び前記第2筐体のうち、一方の筐体は、前記一方の筐体の外縁に沿って形成され、前記弾性部材が内側に配置される溝部を有し、他方の筐体は、前記溝部に挿入されて前記弾性部材を押圧する押圧部を有し、前記弾性部材は、前記溝部における溝方向の略全域に亘って配置され、弾性変形可能なチューブであることが好ましい。
 このような構成によれば、溝部内に配置された弾性部材としてのチューブが、押圧部によって弾性変形することにより、当該溝部の内面と押圧部との間に、上記隙間が形成されることを確実に抑制できる。従って、収容筐体内の密閉性を確実に高めることができる。
 本発明の第2態様に係る光源装置は、光を出射する光源部と、前記光源部から出射された光を集光する集光レンズと、を有し、前記光源部は、第1間隔を隔てて第1方向に沿って配置された複数の発光領域を有し、前記集光レンズは、前記複数の発光領域から出射された光がそれぞれ入射される複数の非球面レンズを有し、前記複数の非球面レンズは、第2間隔を隔てて前記第1方向に沿って配置されていることを特徴とする。
 上記第2態様によれば、光源部が有する複数の発光領域のそれぞれに応じて、集光レンズを構成する非球面レンズが配置される。すなわち、1つの光源部が有する1つの発光領域から出射された光は、1つの非球面レンズによって集光される。これによれば、光源部全体に応じた集光レンズ、すなわち、複数の発光領域から出射される光の全てが入射される1つの集光レンズを採用する場合に比べて、複数の非球面レンズを備えて構成される集光レンズの厚さ寸法を小さくすることができる。従って、当該集光レンズ、ひいては、光源装置の軽量化を図ることができる。
 なお、集光レンズの厚さ寸法が大きくなると、当該集光レンズにおける光の内部吸収量が増大し、光源装置から出射される光量が低下するという問題がある。これに対し、上記構成によれば、集光レンズの厚さ寸法を小さくすることができるので、当該光の内部吸収量を減少させることができ、光源装置から出射される光量の低下を抑制できる。
 上記第2態様では、前記光源部は、それぞれ前記複数の発光領域を有し、異なる2方向に沿って光を出射する第1光源部及び第2光源部を含み、当該光源装置は、前記第1光源部及び前記第2光源部から出射された光を合成して、前記集光レンズに導く光合成部材を有することが好ましい。
 このような構成によれば、第1光源部だけでなく第2光源部を光源として設けることができ、これら光源部から出射された光を合成して集光レンズに導くことができる。従って、光源装置から出射される光量を増大させやすくすることができる。
 上記第2態様では、前記複数の発光領域のそれぞれは、複数の発光素子により構成されていることが好ましい。
 一般的に、固体光源等の発光素子は、単体で利用されるだけでなく、支持体にマトリクス状に配列されたユニットとして利用される。このようなユニットでは、発光素子は、支持体における中央部分に配列されるため、このようなユニットを複数有する光源部では、1つのユニットにおける発光領域と、他のユニットにおける発光領域との間には、上記第1間隔に相当する隙間が生じる。
 これに対し、上記のように、発光領域に応じて上記非球面レンズが配置されることにより、上記ユニットを複数有する光源部が採用される場合でも、集光レンズの厚さ寸法を確実に小さくすることができる。従って、上記効果を確実に奏することができる。
 上記第2態様では、前記複数の非球面レンズは、複数の小レンズを有するフレネルレンズにより構成された第1レンズを含み、前記第1レンズが有する前記複数の小レンズのそれぞれには、前記複数の発光領域のうち、前記第1レンズに入射される光を出射する発光領域を構成する前記複数の発光素子のうち、対応する1つの発光素子から出射された光が入射されることが好ましい。
 このような構成によれば、フレネルレンズにより構成される第1レンズの1つの小レンズには、当該1つの小レンズに対応する発光素子から出射された光が入射される。これによれば、発光領域における発光素子の位置に応じて、小レンズ毎に曲率を調整することによって、各発光素子から出射された光を確実に所定位置に集束させることができる。従って、光源部から出射された光の集光効率を高めることができる。
 上記第2態様では、前記集光レンズから入射される光を平行化する平行化レンズと、前記平行化レンズを介した光の一部の波長を変換する波長変換素子と、前記平行化レンズを介した光の他の一部を拡散させる拡散素子と、前記波長変換素子により変換された光と、前記拡散素子によって拡散された光とを合成して出射する光合成装置と、を備えることが好ましい。
 このような構成の場合、光源部から出射される光は、青色光を例示でき、波長変換素子によって変換された光は、緑色光及び赤色光を含む蛍光を例示できる。
 上記構成によれば、光源部が青色光を出射し、波長変換素子が上記蛍光を出射することにより、白色光を出射する光源装置を構成できる。従って、光源装置の汎用性を高めることができる。
 本発明の第3態様に係るプロジェクターは、上記光源装置と、前記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、前記光変調装置から出射された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とする。
 上記第3態様によれば、上記第1態様に係る光源装置、及び、上記第2態様に係る光源装置のいずれかと同様の効果を奏することができる。従って、光変調装置に入射される光の損失を抑制でき、投射画像の高輝度化を図ることができるという効果、及び、プロジェクターの軽量化を図ることができるという効果のいずれかを奏することができる。
本発明の一実施形態に係るプロジェクターの外観を示す斜視図。 上記実施形態における装置本体の構成を示す模式図。 上記実施形態における照明装置の構成を示す模式図。 上記実施形態における光源ユニットを示す斜視図。 上記実施形態における光源ユニットを示す斜視図。 上記実施形態における光源ユニットを示す五面図。 上記実施形態における第1光源部を光出射側から見た斜視図。 上記実施形態における外側筐体を光出射側から見た斜視図。 上記実施形態における内側筐体を光出射側から見た斜視図。 上記実施形態における内側筐体及び付勢部材を光出射側から見た斜視図。 上記実施形態における内側筐体を示す断面図。 上記実施形態における付勢部材を示す斜視図。 上記実施形態における付勢部材を示す断面図。 上記実施形態における内側筐体が固定された外側筐体を示す斜視図。 上記実施形態における光合成部材の構成を示す図。 上記実施形態における集光レンズを構成するレンズを示す斜視図。 上記実施形態における第1光源部、第2光源部、光合成部材及び集光レンズを示す断面図。 上記実施形態における光源装置を示す斜視図。 上記実施形態における光源装置を示す斜視図。 上記実施形態における第2筐体を取り外した光源装置を示す平面図。 上記実施形態における光源装置用筐体を示す分解斜視図。
 以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
 [プロジェクターの外観構成]
 図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の外観を示す斜視図である。
 本実施形態に係るプロジェクター1は、後述する光源装置5から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射する投射型画像表示装置である。このプロジェクター1は、当該光源装置5が有する光源ユニット6の構造に特徴の1つを有する他、光源装置5を構成する各光源部から出射された光を集光する集光レンズ614の構成に特徴の1つを有する。
 このようなプロジェクター1は、図1に示すように、外観を構成し、後述する装置本体3(図2参照)を収容する外装筐体2を備える。この外装筐体2は、それぞれ合成樹脂により形成されたアッパーケース2A、ロアーケース2B、フロントケース2C及びリアケース2Dが組み合わされて、略直方体形状に構成されている。このような外装筐体2は、天面部21、底面部22、正面部23、背面部24、左側面部25及び右側面部26を有する。
 底面部22には、プロジェクター1が載置面に載置される場合に当該載置面に接触する脚部221が、複数箇所に着脱可能に設けられている。
 正面部23の中央部分には、後述する投射光学装置46の端部461を露出させ、当該投射光学装置46により投射される画像が通過する開口部231が形成されている。
 また、正面部23において左側面部25側の位置には、外装筐体2内の熱を帯びた冷却気体が排出される排気口232が形成され、当該排気口232には、複数のルーバー233が設けられている。
 一方、正面部23において右側面部26側の位置には、プロジェクター1の動作状態を示す複数のインジケーター234が設けられている。
 右側面部26には、外部の空気を冷却気体として内部に導入する導入口261が形成され、当該導入口261には、フィルター(図示省略)が設けられたカバー部材262が取り付けられている。
 [装置本体の構成]
 図2は、装置本体3の構成を示す模式図である。
 装置本体3は、図2に示すように、画像投射装置4を備える。この他、図示を省略するが、装置本体3は、プロジェクター1の動作を制御する制御装置、プロジェクター1を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、及び、発熱体を冷却する冷却装置を備える。
 これらのうち、制御装置は、例えば、外部から入力される画像情報に応じた画像信号を画像投射装置4に出力する他、上記複数のインジケーター234の点灯を制御する。
 [画像投射装置の構成]
 画像投射装置4は、上記制御装置から入力される画像信号に応じた画像を形成して、上記被投射面PS上に投射する。この画像投射装置4は、照明装置41、色分離装置42、平行化レンズ43、光変調装置44、色合成装置45及び投射光学装置46を備える。
 これらのうち、照明装置41は、光変調装置44を均一に照明する照明光WLを出射する。この照明装置41の構成については、後に詳述する。
 色分離装置42は、照明装置41から入射される照明光WLから青色光LB、緑色光LG及び赤色光LRを分離する。この色分離装置42は、ダイクロイックミラー421,422、反射ミラー423,424,425及びリレーレンズ426,427と、これらを内部に収容する光学部品用筐体428と、を備える。
 ダイクロイックミラー421は、上記照明光WLに含まれる青色光LBを透過させ、緑色光LG及び赤色光LRを反射させる。このダイクロイックミラー421を透過した青色光LBは、反射ミラー423にて反射され、平行化レンズ43(43B)に導かれる。
 ダイクロイックミラー422は、上記ダイクロイックミラー421にて反射された緑色光LG及び赤色光LRのうち、緑色光LGを反射させて平行化レンズ43(43G)に導き、赤色光LRを透過させる。この赤色光LRは、リレーレンズ426、反射ミラー424、リレーレンズ427及び反射ミラー425を介して、平行化レンズ43(43R)に導かれる。
 平行化レンズ43(赤、緑及び青の各色光用の平行化レンズを、それぞれ43R,43G,43Bとする)は、入射される光を平行化する。
 光変調装置44(赤、緑及び青の各色光用の光変調装置を、それぞれ44R,44G,44Bとする)は、それぞれ入射される上記色光LR,LG,LBを変調して、制御装置から入力される画像信号に応じた色光LR,LG,LB毎の画像を形成する。これら光変調装置44のそれぞれは、例えば、入射される光を変調する液晶パネルと、当該液晶パネルの入射側及び出射側に配置される一対の偏光板と、を備えて構成される。
 色合成装置45は、各光変調装置44R,44G,44Bから入射される色光LR,LG,LB毎の画像を合成する。この色合成装置45は、本実施形態ではクロスダイクロイックプリズムにより構成されているが、複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
 投射光学装置46は、色合成装置45にて合成された画像を上記被投射面PSに拡大投射する。このような投射光学装置46として、例えば、鏡筒と、当該鏡筒内に配置される複数のレンズとにより構成される組レンズを採用できる。
 [照明装置の構成]
 図3は、照明装置41の構成を示す模式図である。
 照明装置41は、上記のように、照明光WLを色分離装置42に向けて出射する。この照明装置41は、図3に示すように、光源装置5及び均一化装置9を有する。
 [光源装置の構成]
 光源装置5は、均一化装置9に光束を出射する。この光源装置5は、光源ユニット6、平行化レンズ51、第1位相差素子52、ホモジナイザー光学装置53、光合成装置54、第1ピックアップ光学装置55、波長変換装置56、第2位相差素子57、第2ピックアップ光学装置58及び拡散素子59を備える他、後述する収容筐体7を備える。
 これらのうち、光源ユニット6、平行化レンズ51、第1位相差素子52、ホモジナイザー光学装置53、光合成装置54、第2位相差素子57、第2ピックアップ光学装置58及び拡散素子59は、収容筐体7に設定された第1照明光軸Ax1上に配置されている。一方、第1ピックアップ光学装置55及び波長変換装置56は、同じく収容筐体7に設定され、かつ、第1照明光軸Ax1に直交する第2照明光軸Ax2上に配置される。そして、光合成装置54は、第1照明光軸Ax1と第2照明光軸Ax2との交差部分に配置され、第2位相差素子57、第2ピックアップ光学装置58及び拡散素子59は、光源ユニット6、平行化レンズ51、第1位相差素子52、ホモジナイザー光学装置53と、光合成装置54を挟んで反対側に位置する。
 なお、以下の説明では、光源ユニット6から上記第1照明光軸Ax1に沿って出射される励起光の進行方向を+Z方向とする。また、+Z方向に直交し、かつ、互いに直交する+X方向及び+Y方向のうち、上記第2照明光軸Ax2に沿って光源装置5から出射される照明光の進行方向を+X方向とする。更に、底面部22から天面部21に向かう方向を+Y方向とする。そして、図示を省略するが、説明の便宜上、+Z方向とは反対方向を-Z方向とする。-X方向及び-Y方向も同様である。
 [光源ユニットの構成]
 光源ユニット6は、平行化レンズ51に向けて青色光である励起光を出射する。この光源ユニット6は、それぞれ異なる方向に励起光を出射する第1光源部61及び第2光源部62と、これら励起光を合成する光合成部材63と、集光レンズ64と、を有する。
 第1光源部61は、発光素子である固体光源SSを複数有する他、当該固体光源SSに応じて設けられる平行化レンズ(図示省略)を複数有する。また、第2光源部62も同様に、複数の固体光源SSと、複数の平行化レンズ(図示省略)と、を有する。これら固体光源SSは、例えばピーク波長が440nmの励起光を射出するLDにより構成されているが、ピーク波長が446nmの励起光を出射するLDを採用してもよい。また、ピーク波長が440nm及び446nmの励起光をそれぞれ出射するLDを固体光源SSとして、各光源部61,62に混在させてもよい。これら固体光源SSから出射された励起光は、平行化レンズにより平行化されて光合成部材63に入射される。本実施形態では、各固体光源SSから出射される励起光は、S偏光である。
 光合成部材63は、第1光源部61から第1照明光軸Ax1に沿って出射された励起光を透過し、第2光源部62から第1照明光軸Ax1に交差する方向に沿って出射された励起光を第1照明光軸Ax1に沿うように反射させ、これら励起光を合成する。この光合成部材63は、詳しくは後述するが、第1光源部61からの励起光を透過させる複数の透過部631(図15参照)と、第2光源部62からの励起光を反射させる複数の反射部632と、が交互に配列された板状体として構成されている。このような光合成部材63を介した励起光は、集光レンズ64に入射される。
 集光レンズ64は、光合成部材63を介して入射される励起光を集光して光束径を縮小させ、当該励起光を平行化レンズ51に入射させる。この集光レンズ64は、詳しくは後述するが、それぞれフレネルレンズである2つのレンズFL(図17参照)によって構成されている。
 このような光源ユニット6の構成については、後に詳述する。
 なお、図3では、光合成部材63の機能を説明するために、第2光源部62を、光合成部材63に対して+X方向側に図示しているが、本実施形態においては、第2光源部62は、光合成部材63に対して+Y方向側に位置している。しかしながら、第2光源部62は、図3に示したように+X方向側に位置していてもよく、-Y方向側又は-X方向側に位置していてもよい。
 [平行化レンズの構成]
 平行化レンズ51は、集光レンズ64とともにアフォーカル光学素子を構成し、当該集光レンズ64から入射される励起光を平行化して出射する。これら集光レンズ64及び平行化レンズ51により、各光源部61,62から出射された励起光の光束径が調整される。この平行化レンズ51を介した励起光は、第1位相差素子52に入射される。
 [第1位相差素子の構成]
 第1位相差素子52は、1/2波長板である。この第1位相差素子52を透過することにより、平行化レンズ51から入射されるS偏光の励起光の一部がP偏光の励起光に変換され、第1位相差素子52を透過した励起光は、S偏光とP偏光とが混在した励起光となる。この励起光は、ホモジナイザー光学装置53に入射される。
 なお、本実施形態では、第1位相差素子52は、当該第1位相差素子52の光軸(第1照明光軸Ax1と一致)を中心として回動可能に構成されている。この第1位相差素子52が回転されることにより、第1位相差素子52を透過した励起光のS偏光とP偏光との割合を調整でき、ひいては、光源装置5から出射される照明光のホワイトバランスを調整できる。
 [ホモジナイザー光学装置の構成]
 ホモジナイザー光学装置53は、後述する第1ピックアップ光学装置55とともに、波長変換装置56における被照明領域である蛍光体層563に入射される励起光の照度を均一化する。このホモジナイザー光学装置53を透過した励起光は、光合成装置54に入射される。このようなホモジナイザー光学装置53は、第1マルチレンズ531及び第2マルチレンズ532を備える。
 第1マルチレンズ531は、第1照明光軸Ax1に対する直交面内に、複数の第1レンズ5311がマトリクス状に配列された構成を有し、入射される励起光を当該複数の第1レンズ5311によって複数の部分光束に分割する。
 第2マルチレンズ532は、第1照明光軸Ax1に対する直交面内に、上記複数の第1レンズ5311に応じた複数の第2レンズ5321がマトリクス状に配列された構成を有する。そして、第2マルチレンズ532は、各第1レンズ5311により分割された複数の部分光束を、各第2レンズ5321及び第1ピックアップ光学装置55と協同して、上記被照明領域である蛍光体層563に重畳させる。これにより、当該蛍光体層563に入射される励起光の中心軸に直交する面内(第2照明光軸Ax2に対する直交面内)の照度が均一化される。
 なお、第2マルチレンズ532は、第1照明光軸Ax1に対する直交面(+Z方向に対する直交面)に沿って移動可能に構成され、第1マルチレンズ531に対する位置調整が、光源装置5の製造(組立)の際に実施される。
 [光合成装置の構成]
 光合成装置54は、略直角二等辺三角柱状に形成されたプリズム541を有するPBS(Polarizing Beam Splitter)であり、斜辺に応じた面542が、第1照明光軸Ax1及び第2照明光軸Ax2のそれぞれに対して略45°傾斜し、各隣辺に応じた面543,544のうち、面543が第2照明光軸Ax2に略直交し、面544が第1照明光軸Ax1に略直交する。そして、面542には、波長選択性を有する偏光分離層542Aが位置する。
 偏光分離層542Aは、励起光に含まれるS偏光とP偏光とを分離する特性を有する他、後述する波長変換装置56にて生じた蛍光を、当該蛍光の偏光状態に依らずに透過させる特性を有する。すなわち、偏光分離層542Aは、青色光領域の波長の光についてはS偏光とP偏光とを分離するが、緑色光領域及び赤色光領域の波長の光についてはS偏光及びP偏光のそれぞれを透過させる、波長選択性の偏光分離特性を有する。
 このような光合成装置54により、ホモジナイザー光学装置53から入射された励起光のうち、P偏光は、第1照明光軸Ax1に沿って第2位相差素子57側に透過され、S偏光は、第2照明光軸Ax2に沿って第1ピックアップ光学装置55側に反射される。すなわち、光合成装置54は、ホモジナイザー光学装置53から入射される励起光のうち、P偏光の励起光を第2位相差素子57に向けて出射し、S偏光の励起光を第1ピックアップ光学装置55に向けて出射する。
 また、詳しくは後述するが、光合成装置54は、第1ピックアップ光学装置55を介して入射される蛍光と、第2位相差素子57を介して入射される励起光(青色光)とを合成する。
 [第1ピックアップ光学装置の構成]
 第1ピックアップ光学装置55には、ホモジナイザー光学装置53を通過して上記偏光分離層542Aにて反射されたS偏光の励起光が入射される。この第1ピックアップ光学装置55は、当該励起光を波長変換装置56の波長変換素子561に集光(集束)させる他、当該波長変換素子561から出射された蛍光を平行化して、上記偏光分離層542Aに向けて出射する。この第1ピックアップ光学装置55は、3つのピックアップレンズ551~553により構成されているが、当該第1ピックアップ光学装置55が有するレンズの数は、3に限らない。
 [波長変換装置の構成]
 波長変換装置56は、入射された励起光を蛍光に波長変換する。この波長変換装置56は、波長変換素子561及び回転装置565を備える。
 これらのうち、回転装置565は、平板状に形成された波長変換素子561を回転させるモーター等により構成されている。
 波長変換素子561は、基板562と、当該基板562において励起光の入射側の面に位置する蛍光体層563及び反射層564と、を有する。
 基板562は、励起光の入射側から見て略円形状に形成されている。この基板562は、金属やセラミックス等により構成できる。
 蛍光体層563は、入射された励起光により励起されて非偏光光である蛍光(例えば500~700nmの波長域にピーク波長を有する蛍光)を出射する蛍光体を含む。この蛍光体層563にて生じる蛍光の一部は、第1ピックアップ光学装置55側に出射され、他の一部は、反射層564側に出射される。
 反射層564は、蛍光体層563と基板562との間に配置され、当該蛍光体層563から入射される蛍光を第1ピックアップ光学装置55側に反射させる。
 このような波長変換素子561に励起光が照射されると、蛍光体層563及び反射層564によって、上記蛍光が第1ピックアップ光学装置55側に拡散出射される。そして、当該蛍光は、第1ピックアップ光学装置55を介して上記偏光分離層542Aに入射され、第2照明光軸Ax2に沿って当該偏光分離層542Aを透過して、均一化装置9に入射される。すなわち、波長変換素子561にて生じた蛍光は、光合成装置54により、第2照明光軸Ax2方向(+X方向)に出射される。
 なお、波長変換装置56は、第1ピックアップ光学装置55に対して少なくとも蛍光体層563の位置が第2照明光軸Ax2に沿って移動可能に構成されている。本実施形態では、波長変換装置56は、上記回転装置565を第2照明光軸Ax2に沿って移動可能に支持する移動機構(図示省略)を有する。このように波長変換装置56(蛍光体層563)が移動されることにより、蛍光体層563に対する励起光の照射範囲を調整できる。このため、波長変換装置56から拡散出射される蛍光の光束径を調整でき、ひいては、光合成装置54を介して均一化装置9側に進行する当該蛍光の光束径を調整できる。
 [第2位相差素子、第2ピックアップ光学装置及び拡散素子の構成]
 第2位相差素子57は、1/4波長板であり、光合成装置54を透過して入射されるP偏光の励起光(直線偏光)の偏光状態を円偏光に変換する。
 第2ピックアップ光学装置58は、第2位相差素子57を透過した励起光を拡散素子59に集光(集束)させる光学装置であり、本実施形態では、3つのピックアップレンズ581~583を有する。しかしながら、第2ピックアップ光学装置58を構成するレンズの数は、上記第1ピックアップ光学装置55と同様に3に限らない。
 拡散素子59は、波長変換装置56から拡散して出射される蛍光と同様の拡散角で、入射される励起光(青色光)を拡散反射させる。この拡散素子59としては、入射光をランバート反射させる反射板591と、当該反射板591を回転させて冷却する回転装置592と、を有する。
 このような拡散素子59にて拡散反射された励起光は、第2ピックアップ光学装置58を介して再び第2位相差素子57に入射される。この拡散素子59にて反射される時に、当該拡散素子59に入射された円偏光は逆回りの円偏光となり、第2位相差素子57を再度透過する過程にて、当該逆回りの円偏光の励起光は、P偏光に対して偏光方向が90°回転されたS偏光の励起光に変換される。そして、当該S偏光の励起光は、上記偏光分離層542Aにて反射され、第2照明光軸Ax2に沿って均一化装置9に青色光として入射される。すなわち、拡散素子59にて拡散反射された励起光は、光合成装置54により、当該光合成装置54を通過する上記蛍光の進行方向と同方向に出射される。
 なお、第2ピックアップ光学装置58を構成する上記ピックアップレンズ581~583は、第1照明光軸Ax1に対する直交面(+Z方向に対する直交面)に沿って移動可能に構成されている。このように各レンズ581~583が移動されることにより、拡散素子59によって拡散された励起光(青色光)の上記偏光分離層542Aに対する入射角、ひいては、当該偏光分離層542Aにて反射されて均一化装置9に向かって進行する当該励起光の第2照明光軸Ax2に対する傾斜角を調整できる。なお、上記ホモジナイザー光学装置53の第2マルチレンズ532が移動されると、当該第2マルチレンズ532を通過した励起光の光路が変更されることから、レンズ581~583を通過する励起光の光路も変更される。このことから、当該レンズ581~583の移動は、青色光について、第2マルチレンズ532の移動による光路の変更を補完する機能も有する。
 また、本実施形態では、拡散素子59は、第1照明光軸Ax1に沿って移動可能に構成されている。すなわち、拡散素子59は、図示を省略するが、上記反射板591を第1照明光軸Ax1に沿って移動可能に支持する移動機構を有する。このように反射板591が移動されることにより、当該反射板591に入射される励起光の光束径を調整できるので、当該拡散素子59によって拡散される励起光の光束径、ひいては、偏光分離層542Aにて反射されて均一化装置9に向かって進行する当該励起光の光束径を調整できる。
 このように、ホモジナイザー光学装置53を介して光合成装置54に入射された励起光のうち、S偏光の励起光は、波長変換装置56によって上記蛍光に波長変換された後、光合成装置54を透過して均一化装置9に入射される。一方、P偏光の励起光は、上記拡散素子59に入射されることによって拡散反射されるとともに、第2位相差素子57を2回透過し、光合成装置54にて反射されて青色光として均一化装置9に入射される。すなわち、これら青色光、緑色光及び赤色光は、光合成装置54にて合成されて第2照明光軸Ax2方向(+X方向)に出射され、白色の照明光WLとして均一化装置9に入射される。
 [均一化装置の構成]
 均一化装置9は、光源装置5から入射される照明光の中心軸に対する直交面(光軸直交面)における照度を均一化し、ひいては、上記光変調装置44(44R,44G,44B)における被照明領域である画像形成領域(変調領域)の照度分布を均一化する。この均一化装置9は、第1レンズアレイ91、第2レンズアレイ92、偏光変換素子93及び重畳レンズ94を備える。これら構成91~94は、それぞれの光軸が第2照明光軸Ax2と一致するように配置される。
 第1レンズアレイ91は、複数の小レンズ911が光軸直交面にてマトリクス状に配列された構成を有し、当該複数の小レンズ911により、入射される照明光を複数の部分光束に分割する。
 第2レンズアレイ92は、第1レンズアレイ91と同様に、複数の小レンズ921が光軸直交面にてマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズ921は、対応する小レンズ911と1対1の関係にある。すなわち、或る小レンズ921には、対応する小レンズ911から出射された部分光束が入射される。これら小レンズ921は、各小レンズ911により分割された複数の部分光束を、重畳レンズ94とともに各光変調装置44の上記画像形成領域に重畳させる。
 偏光変換素子93は、第2レンズアレイ92と重畳レンズ94との間に配置され、入射される複数の部分光束の偏光方向を揃える機能を有する。
 [光源ユニットの構成]
 図4は、光源ユニット6を-Y方向側で、かつ、+Z方向側から見た斜視図であり、図5は、当該光源ユニット6を+Y方向側で、かつ、-Z方向側から見た斜視図である。また、図6は、光源ユニット6を示す五面図である。
 光源ユニット6は、上記のように、第1光源部61、第2光源部62、光合成部材63及び集光レンズ64を備える他、図4~図6に示すように、外側筐体65、カバー部材66,67、内側筐体68及び付勢部材69を備える。
 [第1光源部の構成]
 図7は、第1光源部61を光出射側から見た斜視図である。なお、図7においては、見易さを考慮して、固体光源SS、凹部6113、基板6114及びフィン6131のうち、一部のみに符号を付す。また、図7においては、第1光源部61と同様の第2光源部62の構成についての符号を括弧書きで示す。
 第1光源部61は、図7に示すように、発光装置611、受熱板612、放熱部材613、カバー部材614、支持部材615及び弾性部材616を備えて構成される。
 [発光装置の構成]
 発光装置611は、それぞれ平面視矩形状を有する2つの固体光源ユニット6111を有する。これら固体光源ユニット6111は、それぞれ、上記複数の固体光源SSが配列される略直方体形状の支持体6112と、基板6114と、を有する。
 支持体6112は、マトリクス状に穿設された複数の凹部6113を有し、各凹部6113の内側に上記固体光源SSが配置される構成を有する。なお、図示を省略するが、凹部6113内には、固体光源SSに応じて設けられる上記平行化レンズも配置される。
 複数の基板6114は、支持体6112に対して固体光源SSによる光出射側とは反対側に位置し、上記固体光源SSの端子が接続される。具体的に、各基板6114は、固体光源ユニット6111の短手方向に沿って配置され、当該短手方向上に位置する複数の固体光源SSの端子が接続される。これら基板6114は、ケーブル(図示省略)を介して、光源装置5を点灯させる点灯装置(図示省略)に接続される。
 これら固体光源ユニット6111は、それぞれの支持体6112の長手方向が互いに平行となり、かつ、短手方向が一致するように配置される。換言すると、2つの固体光源ユニット6111は、当該短手方向に沿って直列に接続されている。これにより、発光装置611は、各固体光源SSの光出射側から見て、略正方形状の外観を有する。
 なお、それぞれ固体光源SSが配置される複数の凹部6113は、支持体6112において他方の支持体6112側の領域には形成されていない。詳述すると、支持体6112の短手方向における両端部分には、凹部6113は形成されていない。このことから、固体光源SSは、支持体6112における短手方向の中央寄りの位置に配列される。換言すると、1つの固体光源ユニット6111が有する固体光源SSによって形成される略矩形状の発光領域LAは、当該固体光源ユニット6111における短手方向の中央に位置する。
 このため、固体光源SSによる光出射側から発光装置611を見た場合に、2つの固体光源ユニット6111が有する各発光領域LAの間には、固体光源ユニット6111の長手方向に沿う隙間GP1が位置する。この隙間GP1における+X方向における寸法は、本発明の第1間隔に相当する。
 なお、第1光源部61が外側筐体65に取り付けられた場合、各固体光源ユニット6111は、+X方向に沿って隣接配置されることとなる。このため、2つの発光領域LAは、上記隙間GP1を介して、+X方向に沿って直列に配置される。
 [受熱板、放熱部材及びカバー部材の構成]
 受熱板612は、金属等の熱伝導可能な材料により板状に形成され、上記光出射側から見て、発光装置611の外形より大きく形成されている。この受熱板612には、固体光源SSにて生じた熱が支持体6112及び基板6114を介して伝導される。この熱は、受熱板612と熱伝導可能に接続される放熱部材613に伝導される。
 放熱部材613は、いわゆるヒートシンクであり、複数のフィン6131が並列に配置された構成を有する。これらフィン6131間には、上記冷却装置によって供給される冷却気体が流通し、これにより、放熱部材613、ひいては、固体光源SSが冷却される。
 カバー部材614は、放熱部材613を覆って保護する機能を有する他、フィン6131間に冷却気体を流通させるダクトとしての機能を有する。このカバー部材614は、支持部材615に固定される。
 支持部材615は、発光装置611、受熱板612、放熱部材613及びカバー部材614を支持して、後述する外側筐体65に固定される部材である。この支持部材615は、上記光出射側から見て、上記構成611~614よりも大きく形成されている。
 弾性部材616は、弾性変形可能な材料によって、支持部材615において発光装置611を囲む枠状に形成及び配置されている。この弾性部材616は、第1光源部61が後述する外側筐体65に取り付けられる際に、外側筐体65において上記発光装置611が内側に配置される開口部6511の端縁に当接し、当該外側筐体65内への塵埃の侵入を抑制する。
 第2光源部62も、第1光源部61と同様の構成を有する。すなわち、図7に括弧書きで符号が付されているように、第2光源部62は、発光装置611、受熱板612、放熱部材613、カバー部材614、支持部材615及び弾性部材616と同様の発光装置621、受熱板622、放熱部材623、カバー部材624、支持部材625及び弾性部材626を有する。
 [外側筐体の構成]
 図8は、外側筐体65を光出射側から見た斜視図である。
 外側筐体65は、本発明の光源筐体に相当し、上記のように、第1光源部61及び第2光源部62が固定される他、付勢部材69により内側筐体68が固定される金属製の筒状筐体である。この外側筐体65は、図8に示すように、固定部651,652、把手部653、側面部654,655、接続部656及び固定部657を有する。
 固定部651は、外側筐体65において-Z方向側に位置し、固体光源SSによる励起光の出射方向が+Z方向に沿うように第1光源部61が固定される部位である。この固定部651は、発光装置611が挿入される略矩形の開口部6511を有する。この他、図示を省略するが、固定部651は、上記支持部材615を固定するねじ(図示省略)が螺合するねじ孔や、当該支持部材615に挿入される位置決め突起を有する。なお、上記弾性部材616は、開口部6511の周縁に当接する。
 固定部652は、外側筐体65において+Y方向側に位置し、固体光源SSによる励起光の出射方向が-Y方向に沿うように第2光源部62が固定される部位である。この固定部652は、発光装置621が挿入される略矩形の開口部6521を有する。この他、固定部652は、上記支持部材625を固定するねじ(図示省略)が螺合するねじ孔6522が形成されたボス6523、及び、当該支持部材625に挿入される位置決め突起6524を有する。なお、上記弾性部材626は、開口部6521の周縁に当接し、これにより、固定部652と第2光源部62との間から塵埃が外側筐体65内に侵入することが抑制される。
 把手部653は、外側筐体65における+Y方向側で、かつ、-Z方向側の端部から、更に+Y方向側で、かつ、-Z方向側に突出している。この把手部653は、光源ユニット6を把持する際に用いられる部位であり、当該把手部653は、ユーザーの指が挿入される開口部6531を有する。
 側面部654は、外側筐体65において-X方向側に位置し、側面部655は、+X方向側に位置する。これら側面部654,655は、上記ロアーケース2B内に固定されたベース部材(図示省略)に取り付けられる部位である他、カバー部材66,67が取り付けられる部位である。
 これらのうち、側面部654は、-X方向に突出した突出部6541を有し、当該突出部6541には、当該ベース部材に外側筐体65を固定するねじが挿通する孔部6542が形成されている。また、側面部654は、-X方向に突出する複数の位置決め突起6543、及び、それぞれ孔部6545を有する複数のボス6544を有する。
 なお、側面部655も、側面部654と同様の構成を有する。
 接続部656は、外側筐体65において+Z方向側に位置する。この接続部656は、後述する収容筐体7と接続される部位である他、内側筐体68が挿入される部位である。この接続部656は、開口部6561と、当該開口部6561の端縁に位置する接続面6562と、を有する。
 開口部6561は、+Z方向側から見て略矩形状に形成されており、当該+Z方向に開口している。この開口部6561は、外側筐体65内に内側筐体68が挿入される開口部であり、当該内側筐体68に保持された光合成部材63及び集光レンズ64を介して、上記光源部61,62から出射された励起光が外部に出射される開口部でもある。
 接続面6562は、収容筐体7と接続される面である。この接続面6562における-Y方向側の略U字状の部位は、収容筐体7を構成する第1筐体71と接続される平坦な接続面6562Aであり、+Y方向側の逆向きの略U字状の部位は、同じく収容筐体7を構成する第2筐体72と接続される接続面6562Bである。
 これらのうち、接続面6562Aにおける+X方向の両端には、外側筐体65と第1筐体71とを固定する固定部6563が設けられている。この固定部6563は、第1筐体71に挿入される位置決め突起6564と、-Z方向側から+Z方向に沿って挿入されて第1筐体71に螺合するねじ(図示省略)が挿通する挿通孔6565と、を有する。
 接続面6562Bには、当該接続面6562Bに沿う溝部6566が形成されている。この溝部6566内には、弾性部材EM5(図21参照)が配置される。この溝部6566の両端のうち、+X方向側の端部は+X方向側に開口し、-X方向側の端部は-X方向側に開口している。このため、それぞれの端部にて、弾性部材EM5の余剰部分を外部に突出させることができる。
 固定部657は、開口部6561内に挿入された内側筐体68を固定する部位であり、当該開口部6561内の四隅にそれぞれ配置されている。すなわち、固定部657は、開口部6561内の+Y方向側で、かつ、+X方向における両端の隅部、及び、-Y方向側で、かつ、+X方向における両端の隅部にそれぞれ位置し、合計4つ設けられている。そして、これら固定部657は、上記固定部6563と重ならない位置に設けられている。そして、当該固定部657は、開口部6561の端縁から-Z方向側に所定寸法離れた段差部分に位置している。
 これら固定部657は、内側筐体68を-Z方向に沿って挿通するねじ(図示参照)が螺合するねじ孔6571をそれぞれ有する。この他、図示を省略するが、開口部6561内の+Y方向側で+X方向側の隅部に位置する固定部657、及び、-Y方向側で-X方向側の隅部に位置する固定部657は、内側筐体68に挿入される位置決め突起をそれぞれ有する。
 このように、内側筐体68を固定するねじの外側筐体65に対する挿入方向と、第1筐体71を固定するねじの外側筐体65に対する挿入方向とは、反対方向である。
 [カバー部材の構成]
 カバー部材66は、図4及び図5に示すように、外側筐体65に対して-X方向側に位置し、カバー部材66は、当該外側筐体に対して+Y方向側に位置し、それぞれ、側面部654,655に取り付けられる。これらのうち、カバー部材66は、各光源部61,62が有するカバー部材614,624と接続され、上記放熱部材613,623を冷却する冷却気体が流通するダクトの一部を構成する。
 [内側筐体の構成]
 図9は、内側筐体68を光出射側(+Z方向側で+X方向側)から見た斜視図である。また、図10は、付勢部材69が取り付けられた内側筐体68を光出射側(+Z方向側で-X方向側)から見た斜視図である。また、図11は、内側筐体68のYZ平面に沿う断面を示す図である。
 内側筐体68は、本発明の保持部材に相当し、上記のように光合成部材63及び集光レンズ64を保持し、上記開口部6561内に挿入されて外側筐体65内に収容される金属製の枠状筐体である。この内側筐体68は、図9~図11に示すように、+X方向に沿って見て略直角二等辺三角柱状に形成されている。
 このような内側筐体68は、YZ平面に沿い、かつ、互いに対向する略直角二等辺三角形状の側面部681,682と、XY平面及びXZ平面に対してそれぞれ45°の角度で交差して、側面部681,682間を接続する保持部683と、XY平面に略平行で、側面部681,682間を接続する保持部684と、固定部685と、を有する。この他、内側筐体68は、これらによって端縁が形成されて+Y方向側に開口する開口部686を有する。
 -X方向側に位置する側面部681は、+Z方向側の部位に、当該側面部681から起立する起立部6811を有し、+X方向側に位置する側面部682は、+Z方向側の部位に、当該側面部682から起立する起立部6821を有する。これら起立部6811,6821は、後述する付勢部材69が有する各係止部694の開口部6941に挿入され、内側筐体68への付勢部材69の固定に寄与する。
 保持部683は、光合成部材63を保持する。この光合成部材63は、固定具FXによって保持部683に固定され、当該固定具FXの一部は、側面部681,682に位置する。
 保持部684は、保持部683に対して+Z方向側に位置し、集光レンズ64を保持する他、付勢部材69が取り付けられる部位である。この保持部684は、当該集光レンズ64を構成する2つのレンズFL(FLA,FLB)が嵌め込まれる2つの開口部6841(6841A,6841B)と、当該開口部6841の端縁に形成された突出部6842と、付勢部材BMが配置される凹部6843と、付勢部材69を固定するねじが螺合する複数のねじ孔6844と、を有する。
 これらのうち、複数のねじ孔6844は、保持部684において+Y方向側の両端で、+X方向の両端近傍及び中央に、合計6つ形成されている。
 2つの開口部6841は、レンズFLの形状に応じて矩形状にそれぞれ形成されており、+X方向において、2つの開口部6841の間には、隙間GP2が設けられている。すなわち、これら開口部6841のうち、-X方向側に位置する開口部6841AにレンズFLAが配置され、+X方向側に位置する開口部6841BにレンズFLBが配置された場合には、これらレンズFLA,FLBの間には、隙間GP2が存在する。この隙間GP2における+X方向における寸法は、本発明の第2間隔に相当する。
 開口部6841Aの端縁のうち、+X方向側の端縁と+Y方向側の端縁とには、開口部6841Aの内側に向かって突出する突出部6842が2つずつ形成されている。同様に、開口部6841Bの端縁のうち、-X方向側の端縁と-Y方向側の端縁とには、開口部6841Bの内側に向かって突出する突出部6842が2つずつ形成されている。
 凹部6843は、図9に示すように、開口部6841Aの端縁のうち、上記突出部6842と対向する端縁と接続される+Z方向側の端面に形成されている。換言すると、当該凹部6843に配置される付勢部材BMは、レンズFLAが嵌め込まれる開口部6841Aの端縁のうち、-X方向側の端縁の略中央、及び、-Y方向側の端縁の略中央に応じてそれぞれ形成された凹部6843に配置され、また、レンズFLBが嵌め込まれる開口部6841Bの端縁のうち、+X方向側の端縁の略中央、及び、+Y方向側の端縁の略中央に応じてそれぞれ形成された凹部6843に配置されている。
 そして、開口部6841Aの端縁に設けられた2つの付勢部材BMは、協働してレンズFLAを+X方向側で+Y方向側に付勢し、当該開口部6841Aの端縁に形成された突出部6842に当接させる。一方、開口部6841Bの端縁に設けられた2つの付勢部材BMは、協働してレンズFLBを-X方向側で-Y方向側に付勢し、当該開口部6841Bの端縁に形成された突出部6842に当接させる。
 なお、レンズFLA,FLBは同じレンズであり、各レンズFLA,FLBにおいて付勢部材BMが当接する端面とは反対側の端面は、基準面となっている。これらレンズFLAとレンズFLBとは左右対称に配置されることから、付勢部材BMの位置、及び、突出部6842の位置が、開口部6841Aと開口部6841Bとで対称となっている。
 図12及び図13は、付勢部材BMを示す斜視図及び断面図である。
 付勢部材BMは、図12に示すように、板金を折曲加工した板ばねである。この付勢部材BMは、略U字状に形成された固定部BM1と、固定部BM1から延出して開口部6841内に位置し、レンズFLに付勢力を作用させる作用部BM2と、を有する。
 固定部BM1は、2つの孔部BM11を有し、各孔部BM11を挿通したねじSCが凹部6843内のねじ孔(図示省略)に螺合することにより、付勢部材BMは固定される。
 作用部BM2は、図13に示すように、開口部6841において付勢部材BMが配置される端縁ED(深さ方向に沿う端縁ED)とレンズFLとの間に挿入される。この作用部BM2は、開口部6841の深さ方向に向かうに従って端縁EDに近接する方向に傾斜しており、当該作用部BM2における一端側の部位は、端縁EDに接触し、他端側の部位は、レンズFLに当接している。そして、作用部BM2にて生じるばね力がレンズFLに作用することにより、端縁EDから離間する方向への付勢力がレンズFLに作用される。このような付勢部材BMによって、レンズFLAは、開口部6841A内において+X方向側で+Y方向側の隅部に向かって片寄せされ、レンズFLBは、開口部6841B内において-X方向側で-Y方向側の隅部に向かって片寄せされる。
 固定部685は、図9~図11に示すように、保持部684における四隅から外側に延出している。これら4つの固定部685は、内側筐体68が外側筐体65内に配置された際に、上記固定部657に固定される部位である。
 これら固定部685のそれぞれは、図9に示すように、固定部657のねじ孔6571に螺合するねじが+X方向側から挿通する孔部6851を有する。この他、+X方向側で、かつ、+Y方向側に位置する固定部685と、-X方向側で、かつ、-Y方向側に位置する固定部685とは、それぞれ、固定部657に突設された位置決め突起が挿入される孔部6852を有する。
 [付勢部材の構成]
 付勢部材69は、各レンズFLを内側筐体68側に押圧付勢する板ばねである。この付勢部材69は、図10に示すように、内側筐体68の上記保持部684を+Z方向側から覆うように設けられ、上記ねじ孔6844に螺合するねじによって当該保持部684に固定される。このような付勢部材69は、1つの開口部691、4つの当接部692、2つの押さえ片693、2つの係止部694及び4つの孔部695を有する。
 開口部691は、レンズFLA,FLBのそれぞれを露出させ、これらレンズFLA,FLBを通過した励起光が通過する略矩形の開口部である。
 4つの当接部692は、開口部691の隅部のそれぞれに位置し、レンズFLA,FLBの隅部に当接して、当該レンズFLA,FLBを内側筐体68側に付勢する。
 2つの押さえ片693は、開口部691において+Y方向側及び-Y方向側の端縁に、レンズFLA,FLBに跨るように固定される。これら押さえ片693は、上記当接部692が当接するレンズFLA,FLBの隅部とは反対側の隅部に当接して、当該レンズFLA,FLBを内側筐体68側に付勢する。
 2つの係止部694は、それぞれ、付勢部材69における+X方向側の端部及び-X方向側の端部で、かつ、+Y方向の中央部位に位置し、当該中央部位から-Z方向側にそれぞれ延出している。これら係止部694は、上記起立部6811,6821が挿入される開口部6941を有する。これら係止部694は、上記側面部681,682に当接して内側筐体68を挟持し、これにより、当該内側筐体68に付勢部材69を仮固定する。
 4つの孔部695は、上記6つのねじ孔6844のうち、保持部684の隅部に形成されたねじ孔6844に対応して形成されている。これら孔部695には、付勢部材69を内側筐体68に固定するねじが挿通する。
 図14は、付勢部材69が取り付けられた内側筐体68が内部に固定された外側筐体65を光出射側から見た斜視図である。
 このようにして、光合成部材63及び集光レンズ64(FLA,FLB)を支持し、かつ、付勢部材69が取り付けられた内側筐体68は、図14に示すように、外側筐体65の開口部6561に挿入されて、上記のように、当該開口部6561内に位置する固定部657に螺合するねじSCによって固定される。そして、上記第1光源部61及び第2光源部62は、当該外側筐体65の固定部651,652にそれぞれ固定される。
 これにより、光合成部材63及び集光レンズ64を、第1光源部61及び第2光源部62から出射された励起光の光路上において適切な位置に配置することができ、当該光合成部材63及び集光レンズ64の配置精度を向上させることができる。
 [光合成部材の構成]
 図15は、光合成部材63の構成を示す図である他、当該光合成部材63における透過部631及び反射部632と、第1光源部61及び第2光源部62が有する固体光源SSとの位置関係を示す図である。換言すると、図15は、光合成部材63及び集光レンズ64を+Y方向側から見た図である。なお、図15においては、第2光源部62が有する固体光源SSを点線で示している。
 光合成部材63は、上記のように、第1光源部61から出射された励起光と、第2光源部62から出射された励起光とを合成して、集光レンズ64の各レンズFLA,FLBに導くものである。この光合成部材63は、図15に示すように、第1光源部61から出射された励起光を透過させる透過部631と、第2光源部62から出射された励起光を反射させる反射部632と、を有し、これら透過部631及び反射部632が+X方向に沿って交互に透光性基板PLに形成された構成を有する。
 各透過部631は、第1光源部61の2つの発光領域LAに位置する10行8列の固体光源SSの各列に応じて配置されている。
 各反射部632は、第2光源部62の2つの発光領域LAに位置する10行8列の固体光源SSの各列に応じて配置されている。
 すなわち、透光性基板PLには、8つの反射部632が形成され、当該反射部632以外の領域に、上記透過部631が形成されている。
 なお、第1光源部61における行方向は、+X方向に沿う方向であり、列方向は、+Y方向に沿う方向である。また、第2光源部62における行方向は、+Z方向に沿う方向であり、列方向は、+X方向に沿う方向である。
 このように、光合成部材63において、第1光源部61における各列に配置された固体光源SSから出射される励起光の入射部位と、第2光源部62における上記各列に配置された固体光源SSから出射された励起光の入射部位とは一致しない。詳述すると、前者は後者に対して-X方向側にずれており、第2光源部62において隣り合う2つの列に配置された固体光源SSから出射された励起光の入射部位の間に、第1光源部61における1つの列に配置された固体光源SSから出射される励起光の入射部位が位置する。
 そして、第1光源部61から出射された励起光の全てが上記透過部631に入射され、第2光源部62から出射された励起光の全てが上記反射部632に入射されるように、各光源部61,62は配置され、透過部631及び反射部632は配置されている。
 このような光合成部材63は、透過部631及び反射部632が+X方向において等間隔に配置された2つの領域R1,R2(二点鎖線で示す領域R1,R2)を有する。これらのうち、-X方向側に位置する領域R1には、第1光源部61において-X方向側の発光領域LA(点線で示す発光領域LA)から出射された励起光が入射されるとともに、第2光源部62において-X方向側の発光領域LA(二点鎖線で示す発光領域LA)から出射された励起光がそれぞれ入射される。同様に、+X方向側に位置する領域R2には、第1光源部61において+X方向側に位置する発光領域LA(点線で示す発光領域LA)から出射された励起光が入射されるとともに、第2光源部62において+X方向側に位置する発光領域LA(二点鎖線で示す発光領域LA)から出射された励起光がそれぞれ入射される。
 このような光合成部材63によって、第1光源部61及び第2光源部62において-X方向側の各発光領域LAから出射された励起光は、領域R1を介して集光レンズ64のレンズFLAに入射される。同様に、光合成部材63によって、第1光源部61及び第2光源部62において+X方向側の各発光領域LAから出射された励起光は、領域R2を介して集光レンズ64のレンズFLBに入射される。
 [集光レンズの構成]
 図16は、集光レンズ64を構成するレンズFLを示す斜視図である。
 集光レンズ64は、上記のように、光合成部材63を介して第1光源部61及び第2光源部62から入射される励起光を集光して、上記平行化レンズ51に入射させる光学部品である。この集光レンズ64は、図16に示すレンズFLを2つ備えて構成される。このレンズFLは、略矩形に形成されたフレネルレンズであり、非球面レンズである。
 以下の説明では、レンズFLの長手方向のうち一方を+L方向とし、レンズFLの短手方向のうち一方を+M方向とし、これら+L方向及び+M方向に直交する一方を+N方向とする。また、図示を省略するが、+L方向の反対方向を-L方向とする。-M方向及び-N方向も同様である。
 レンズFLは、略矩形の透光性基板FL1と、当該透光性基板FL1に+N方向に突設された複数の小レンズFL2を有する。これら小レンズFL2は、第1光源部61及び第2光源部62における1つの発光領域LAを構成し、かつ、マトリクス状に配列された固体光源SSに応じて設けられている。具体的に、レンズFLは、+M方向に沿う9行、及び、+L方向に沿う4列に配列された合計36個の小レンズFL2を有する。
 このようなレンズFLを+N方向側から見た場合、小レンズFL2のうち、+L方向における中央に位置する1行の小レンズFL21(4つの小レンズFL21)を除く他の小レンズFL22のそれぞれの形状及び面積は略同じである。また、当該1行の小レンズFL21のそれぞれの形状及び面積は、+L方向に2つ小レンズFL22を繋げた形状及び面積と略同じである。
 各小レンズFL2は、+M方向側の端部における+L方向の中央から離れるに従って曲率が大きくなる。すなわち、レンズFLにおいて+M方向側の端部における+L方向の中央側に位置する小レンズFL21の曲率が最も小さく、-M方向側で+L方向側及び-L方向側のそれぞれに位置する小レンズFL22の曲率が最も大きい。
 このような小レンズFL2を有するレンズFLは、上記内側筐体68の各開口部6841内に配置される。この際、+Z方向側から見て-X方向側に位置する開口部6841Aには、+L方向が+Y方向と一致し、+M方向が+X方向と一致し、かつ、+N方向が-Z方向と一致するように配置される。一方、+Z方向側から見て+X方向側に位置する開口部6841Bには、+L方向が-Y方向と一致し、+M方向が-X方向と一致し、かつ、+N方向が-Z方向と一致するように配置される。
 なお、レンズFLにおいて、上記基準面は、透光性基板FL1における-L方向側の端面FL11及び+M方向側の端面FL12であり、上記付勢部材BMが当接する端面は、透光性基板FL1における+L方向側の端面FL13及び-M方向側の端面FL14である。
 [集光レンズ64に入射される励起光の光路]
 図15に示すように、集光レンズ64を構成する2つのレンズFLのうち、内側筐体68に保持された際の-X方向側に位置するレンズFLAには、第1光源部61において-X方向側に位置する発光領域LA、及び、第2光源部62において-X方向側に位置する発光領域LAからそれぞれ出射された光が、光合成部材63における領域R2を介して入射される。
 また、内側筐体68に保持された際の+X方向側に位置するレンズFLBには、第1光源部61において+X方向側に位置する発光領域LA、及び、第2光源部62において+X方向側に位置する発光領域LAからそれぞれ出射された光が、光合成部材63における領域R2を介して入射される。
 ここで、レンズFLA,FLBにおいて、+Y方向(+L方向)に沿う1列のレンズ列には、第1光源部61において+Y方向に沿う1列の固体光源SSから出射された励起光、及び、第2光源部62において+Z方向に沿う1列の固体光源SSから出射された励起光が入射される。
 図17は、第1光源部61、第2光源部62、光合成部材63及び集光レンズ64のYZ平面に沿う断面図である。詳述すると、図17は、第1光源部61及び第2光源部62において+X方向側の発光領域LAにおけるYZ平面に沿う断面図である。換言すると、図17は、第1光源部61において+Y方向に沿う1列の各固体光源SS、及び、第2光源部62において+Z方向に沿う1列の各固体光源SSから出射され、レンズFLにおいて+Y方向に沿う1列の小レンズFL2に入射される励起光の光路を示す図である。
 レンズFLA,FLBにおいて+Y方向(+L方向)に沿う1列の中央に位置する小レンズFL21を除く小レンズFL22のそれぞれには、図17に示すように、第1光源部61において当該1列の小レンズFL2に入射される励起光を出射する1列の固体光源SSのそれぞれから出射された励起光、及び、第2光源部62において当該1列の小レンズFL2に入射される励起光を出射する1列の固体光源SSのそれぞれから出射された励起光が入射される。
 例えば、第1光源部61の上記1列の固体光源SSのうち、最も+Y方向側に位置する1つの固体光源SS11から出射された励起光は、上記1列の小レンズFL2のうち、最も+Y方向側に位置する小レンズFL221に入射される。同様に、第2光源部62の上記1列の固体光源SSのうち、最も-Z方向側に位置する1つの固体光源SS21から出射された励起光は、上記1列の小レンズFL2のうち、最も+Y方向側に位置する小レンズFL221に入射される。
 また、第1光源部61の上記1列の固体光源SSのうち、最も-Y方向側に位置する1つの固体光源SS12から出射された励起光は、上記1列の小レンズFL2のうち、最も-Y方向側に位置する小レンズFL222に入射される。同様に、第2光源部62の上記1列の固体光源SSのうち、最も+Z方向側に位置する1つの固体光源SS22から出射された励起光は、上記1列の小レンズFL2のうち、最も-Y方向側に位置する小レンズFL222に入射される。
 一方、当該1列の小レンズFL21には、第1光源部61において、当該1列の小レンズFL2に入射される励起光を出射する1列の固体光源SSのうち中央に位置する2つの固体光源SSから出射された励起光、及び、第2光源部62において当該1列の小レンズFL2に入射される励起光を出射する1列の固体光源SSのうち中央に位置する2つの固体光源SSから出射された励起光が入射される。
 具体的に、第1光源部61の上記1列の固体光源SSのうち、+Y方向における中央に位置する2つの固体光源SS13,SS14から出射された励起光は、上記1列の小レンズFL2のうち、+Y方向における中央に位置する小レンズFL21に入射される。同様に、第2光源部62の上記1列の固体光源SSのうち、+Z方向における中央に位置する2つの固体光源SS23,SS24から出射された励起光は、上記1列の小レンズFL2のうち、+Y方向側における中央に位置する小レンズFL21に入射される。
 このように、第1光源部61が有する複数の固体光源SSのうち、小レンズFL22に入射される励起光を出射する固体光源SSと、当該小レンズFL22とは、1対1で対応する。また、第2光源部62が有する複数の固体光源SSのうち、小レンズFL22に入射される励起光を出射する固体光源SSと、当該小レンズFL22とは、1対1で対応する。すなわち、1つの小レンズFL22に入射される励起光を出射する固体光源SSは、第1光源部61及び第2光源部62のそれぞれにおいて1つである。
 そして、各小レンズFL2の曲率及び向きは、当該小レンズFL2の位置に応じて設定されている。このため、各小レンズFL2によって、各光源部61,62から入射される励起光を第1照明光軸Ax1における所定位置に集光しやすくすることができる。
 なお、第1光源部61が有する複数の固体光源SSのうち、+Y方向における中央に位置する2つの固体光源SSからの励起光、及び、第2光源部62が有する複数の固体光源SSのうち、+Z方向における中央に位置する2つの固体光源SSからの励起光は、+Y方向における中央に位置する小レンズFL21に入射される。これら励起光は、第1照明光軸Ax1に近い位置の小レンズFL21に、当該第1照明光軸Ax1と略平行に入射されるので、当該励起光のレンズFLからの出射角を大きく調整する必要がない。このため、これら4つの固体光源SSから出射された励起光の出射角は、1つの小レンズFL2によって調整可能であることから、レンズFLの構成の簡略化のため、当該励起光の出射角を1つの小レンズFL21により調整している。
 [光源装置用筐体の構成]
 図18は、光源装置5を+Z方向側から見た斜視図であり、図19は、光源装置5を-Z方向側から見た斜視図である。また、図20は、第2筐体72を取り外した光源装置5を示す平面図である。
 光源装置5は、上記のように、光源ユニット6及び上記光学部品51~59の他、これら光学部品51~59を内部に設定された第1照明光軸Ax1及び第2照明光軸Ax2における所定位置に収容する収容筐体7を備える。この収容筐体7は、図18~図20に示すように、光源ユニット6と一体化され、これにより、光源装置用筐体HSが構成される。
 収容筐体7は、-Y方向側に位置し、各光学部品51~59が固定される第1筐体71と、+Y方向側に位置し、当該第1面部71と組み合わされる第2筐体72とを有する。
 図21は、光源装置用筐体HSを示す分解斜視図である。すなわち、図21は、第1筐体71及び第2筐体72と、当該筐体71,72に接続される光源ユニット6の外側筐体65とを-Z方向側で、かつ、+Y方向側から見た斜視図である。
 第1筐体71は、図19に示すように、上記光学部品51~59が配置される配置部711と、+Y方向に開口して当該光学部品51~59を配置部711に収容するための開口部712と、を有する。
 この他、第1筐体71は、図20及び図21に示すように、第2筐体72と当接する+Y方向側の端面71Aにおいて開口部712の周縁に位置する溝部713~716と、当該溝部713~716内に配置される弾性部材EM1~EM4と、-Z方向側の端面であり、上記接続面6562Aと接続される接続面717と、を有する。
 溝部713~716は、上記端面71Aにおいて、他の部材と接続されるために分断された部位以外の領域の全てに形成されている。
 上記弾性部材EM1~EM4は、当該溝部713~716の溝方向(溝部713~716が延出している方向)の全域に配置されている。この弾性部材EM1~EM4は、中空のチューブによって形成されている。
 接続面717は、上記接続面6562Aの形状に応じた略U字状に形成されている。この接続面717は、平坦面であり、当該接続面6562Aと接続された足には、接続面717と接続面6562Aとの間に、塵埃が侵入可能な隙間は形成されない。
 第2筐体72は、図18、図19及び図21に示すように、+Y方向側から見て第1筐体71に応じた外形を有し、当該第1筐体71と組み合わされて上記開口部712を閉塞する。この第2筐体72は、+Y方向側に開口する開口部721を有する。
 この開口部721は、上記光学部品51~59が内部に配置された第1筐体71に第2筐体72が組み合わされた際に、これら光学部品51~59のうち位置調整を要する構成を把持する治具が挿入される開口部である。この開口部721は、板状体73によって閉塞される。この他、第2筐体72には、図示を省略するが、位置調整後の構成を固定する治具が挿入される開口部を有し、当該開口部は、封止部材によって封止される。
 更に、第2筐体72は、図21に示すように、第1筐体71の端面71Aと当接する端面72Aを有し、当該端面72Aには、-Y方向に突出する突条部722~725を有する。これら突条部722~725は、第1筐体71と第2筐体72とが組み合わされた際に、上記溝部713~716に挿入されて上記弾性部材EM1~EM4を押圧して変形させる。これにより、第1筐体71と第2筐体72との間に、塵埃等を含む空気が内部に流入する隙間が形成されることが抑制される。すなわち、突条部722~725は、本発明の押圧部に相当する。
 また、第2筐体72は、-Z方向側の端面であり、上記接続面6562Bと接続される接続面726を有する。この接続面726は、当該接続面6562Bに形成された溝部6566(図8参照)内の弾性部材EM5を押圧する。これにより、これら接続面726と接続面6562Bとの間に、塵埃等を含む空気が内部に流入する隙間が形成されることが抑制される。
 上記光源装置用筐体HSが組み立てられる際には、まず、第1筐体71と外側筐体65とがねじにより固定される。この際、互いに接続される接続面717,6562Aは、比較的面積が小さいため、これら接続面717,6562Aは、それぞれ平坦に形成可能である。このため、これら接続面717,6562Aを互いに接続した際に、上記のように、塵埃が光源装置用筐体HS内に塵埃が侵入する隙間が形成されることが抑制される。
 一方、外側筐体65と組み合わされた第1筐体71に第2筐体72を組み合わせ、当該第2筐体72の接続面726を接続面6562Bに接続する際には、これら接続面726,6562Bを平坦に形成しても、当該接続面726,6562Bの間に隙間が生じてしまう。
 これに対し、接続面726,6562Bの間に弾性部材EM5が配置され、当該弾性部材EM5が接続面726,6562Bによって挟持されて弾性変形することにより、当該隙間が形成されることが抑制される。
 すなわち、第1光源部61及び第2光源部62と外側筐体65との間が弾性部材616,626によって封止され、また、外側筐体65、第1筐体71及び第2筐体72が、弾性部材EM1~EM5や上記封止部材によって隙間なく接続され、更に、上記均一化装置9を収容する筐体と図示しない封止部材によって収容筐体7が接続されることから、光源装置用筐体HSは、塵埃を含む気体が内部に侵入することが抑制された密閉筐体である。
 [実施形態の効果]
 以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果がある。
 光源ユニット6において、第1光源部61及び第2光源部62が外部から取り付けられる外側筐体65内に、光合成部材63を保持する内側筐体68が固定される。これによれば、内側部材68と外側筐体65との配置を適切に行うことで、第1光源部61及び第2光源部62から異なる2方向に出射された光の光路上の適切な位置に、光合成部材63を配置しやすくすることができる。従って、光合成部材63の配置精度を向上でき、各光源部61,62から出射された光を適切に合成できる。
 上記外側筐体65内に収容されて固定される内側筐体68は、光合成部材63だけでなく、集光レンズ64も保持する。これによれば、当該内側筐体68が外側筐体65内に固定されることにより、集光レンズ64を精度よく配置できる。従って、集光レンズ64の配置精度を向上できる。
 内側筐体68には、当該内側筐体68によって保持された集光レンズ64を当該内側筐体68側に付勢する付勢部材69が取り付けられる。そして、この内側筐体68は、付勢部材69が取り付けられた状態で、外側筐体65内に挿入及び固定される。これによれば、付勢部材69によって集光レンズ64の動きが規制された状態で、内側筐体68を外側筐体65に固定できるので、集光レンズ64の配置精度を一層向上できる。
 上記光学部品51~59は、第1筐体71及び第2筐体72を有する収容筐体7内に配置される。この第1筐体71において、光学部品51~59が挿入される開口部712は、当該第1筐体71と組み合わされる第2筐体72によって閉塞される。そして、収容筐体7は、外側筐体56と接続される。これによれば、第1光源部61及び第2光源部62から出射されて合成された光を、当該光学部品51~59に適切に入射させることができる。従って、当該光学部品51~59に入射される光量を確実に確保できる。
 また、第1筐体71が上記開口部712を有するので、当該第1筐体71への光学部品の配置を実施しやすくすることができる他、当該開口部712が第2筐体72によって閉塞されるので、第1筐体71、ひいては、収容筐体7内への塵埃の侵入を抑制できる。
 第1筐体71と第2筐体72との間には、弾性部材EM1~EM4が配置される。具体的に、第1筐体71において第2筐体72と対向する端面71Aには、内部に弾性部材EM1~EM4が配置される溝部713~716が形成されている。そして、当該弾性部材EM1~EM4は、第1筐体71に第2筐体72が組み合わされる際に、当該第2筐体72によって押圧される。これによれば、弾性部材EM1~EM4によって、収容筐体7内に塵埃が侵入する隙間が第1筐体71と第2筐体72との間に形成されることを抑制できる。従って、収容筐体7内の密閉性を高めることができる。
 弾性部材EM1~EM4は、弾性変形可能なチューブによって構成されている。このことから、当該弾性部材EM1~EM4が、第2筐体72の突条部722~725によって押圧されて弾性変形することにより、溝部713~716の内面と突条部722~725との間に、上記隙間が形成されることを確実に抑制できる。従って、収容筐体7内の密閉性を一層高めることができる。
 光源ユニット6では、第1光源部61及び第2光源部62が有する複数の発光領域LAのそれぞれに応じて、集光レンズ64を構成する非球面レンズであるレンズFLが配置される。すなわち、第1光源部61及び第2光源部62のうち一方の光源部が有する1つの発光領域LAから出射された光は、1つのレンズFLに入射されて集光される。これによれば、当該一方の光源部全体に応じた集光レンズ、すなわち、複数の発光領域LAから出射される光の全てが入射される1つの集光レンズを採用する場合に比べて、複数のレンズFLを備えて構成される集光レンズ64の厚さ寸法を小さくすることができる。従って、当該集光レンズ64、ひいては、光源装置5の軽量化を図ることができ、更には、プロジェクター1の軽量化を図ることができる。
 なお、集光レンズの厚さ寸法が大きくなると、当該集光レンズにおける光の内部吸収量が増大し、光源装置から出射される光量が低下するという問題がある。これに対し、上記構成によれば、集光レンズ64の厚さ寸法を小さくすることができるので、当該光の内部吸収量を減少させることができる。従って、光源装置5から出射される光量の低下を抑制でき、投射画像の輝度の低下を抑制できる。
 光源ユニット6は、第1光源部61及び第2光源部62のそれぞれから異なる2方向に沿って出射された光を合成して、集光レンズ64に導く光合成部材63を有する。これによれば、第1光源部61だけでなく第2光源部62から出射された光も、合成及び集光して出射できる。従って、光源装置5から出射される光量を増大させやすくすることができる。
 各光源部61,62は、支持体6112にマトリクス状に固体光源SSが配列された固体光源ユニット6111をそれぞれ2つ有する。このような固体光源ユニット611では、固体光源SSは、支持体6112における短手方向の中央部分に配列されている。このため、各光源部61,62では、一方の固体光源ユニット611における発光領域LAと、他方の固体光源ユニット6111における発光領域LAとの間には、上記第1間隔に相当する隙間GP1が生じる。
 これに対し、第1光源部61及び第2光源部62のそれぞれにおける-X方向側の発光領域LAに応じてレンズFLAが配置され、+X方向側の発光領域LAに応じてレンズFLBが配置される。これによれば、上記固体光源ユニット6111が+X方向に沿って複数並んだ光源部が採用される場合でも、それぞれの発光領域LAに応じてレンズFLを配置することにより、集光レンズ64の厚さ寸法を確実に小さくすることができる。従って、上記効果を確実に奏することができる。
 フレネルレンズにより構成されるレンズFLの1つの小レンズFL2には、当該1つの小レンズFL2に対応する固体光源SSから出射された光が入射される。すなわち、第1光源部61が有する複数の固体光源SSのうち、1つの固体光源SSから出射された励起光は、1つの小レンズFL2に入射される。同様に、第2光源部62が有する複数の固体光源SSのうち、1つの固体光源SSから出射された励起光は、1つの小レンズFL2に入射される。これによれば、発光領域LAにおける固体光源SSの位置に応じて、小レンズFL2毎に曲率を調整することによって、各固体光源SSから出射された光を確実に所定位置に集束させることができる。従って、各光源部61,62から出射された励起光の集光効率を高めることができ、当該励起光を確実に平行化レンズ51に入射させることができる。
 光源装置5は、集光レンズ64とともにアフォーカル光学装置を構成して、当該集光レンズ64から入射される励起光を平行化する平行化レンズ51と、平行化レンズ51を介した励起光の一部を波長変換して蛍光を出射する波長変換装置56(波長変換素子561)と、励起光の他の一部を拡散させる拡散素子59と、波長変換装置56から出射された蛍光、及び、拡散素子59によって拡散された励起光を合成して出射する光合成装置54と、を備える。これによれば、白色光である照明光WLを出射する光源装置5を構成できる。従って、光源装置5の汎用性を高めることができる。
 [実施形態の変形]
 本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
 光源筐体としての外側筐体65内に収容固定される保持部材としての内側筐体68は、開口部6561内に位置する固定部657にて固定されるとした。しかしながら、これに限らず、外側筐体65に対して内側筐体68を精度よく固定できれば、当該内側筐体68の固定様式は、他の固定様式でもよい。また、内側筐体68の形状も、上記形状に限らず、例えば、側面部681,682の少なくとも一方が無いなど、他の形状でもよい。
 内側筐体68は、光合成部材63に加えて、集光レンズ64を構成する2つのレンズFLを保持するとした。しかしながら、これに限らず、集光レンズ64は、他の部材によって外側筐体65に固定されてもよく、収容筐体7内に収容されてもよい。
 また、集光レンズ64は、それぞれ非球面レンズであるフレネルレンズにより構成される2つのレンズFLを備えて構成されるとした。しかしながら、これに限らず、1つの集光レンズにより構成されてもよく、3つ以上のレンズにより構成されてもよい。
 内側筐体68には、集光レンズ64(FLA,FLB)を当該内側筐体68側(-Z方向側)に付勢して固定する付勢部材69が取り付けられるとした。しかしながら、これに限らず、付勢部材69はなくてもよく、外側筐体65に取り付けられてもよい。また、付勢部材69は、レンズFL毎に設けられてもよく、形状も適宜変更可能である。
 外側筐体65は、光学部品51~59を収容する収容筐体7と接続されるとした。しかしながら、これに限らず、外側筐体65と収容筐体7とは接続されずに、これらが離間して配置されてもよい。また、収容筐体7は、第1筐体71と第2筐体72とが組み合わされて構成されていたが、これらが一体であってもよい。例えば、収容筐体を筒状に形成し、当該収容筐体の開口部に光学部品が挿入されて配置される構成としてもよい。更に、収容筐体内に収容される光学部品は、上記光学部品51~59に限らず、他の光学部品でもよく、これら光学部品51~59の一部のみが収容される構成であってもよい。
 第1筐体71と第2筐体72との間には、弾性部材EM1~EM4が配置され、第2筐体72と外側筐体65との間には、弾性部材EM5が配置されるとした。しかしながら、これに限らず、弾性部材EM1~EM5のうち少なくともいずれかはなくてもよい。一方、第1筐体71と外側筐体65との間に、弾性部材を配置してもよい。更に、これら弾性部材は、中空のチューブでなくてもよく、クッション等であってもよい。
 また、弾性部材EM1~EM4は、第1筐体71の開口部712周縁に形成された溝部713~716に配置され、第2筐体72に形成された押圧部としての突条部722~725によって押圧されるとした。しかしながら、これに限らず、弾性部材EM1~EM4は、溝部713~716なしに端面71Aに配置されてもよい。更に、溝部及び弾性部材を第2筐体72が有し、突条部を第1筐体71が有していてもよい。同様に、弾性部材EM5及び当該弾性部材EM5が配置される溝部6566も同様である。
 光源ユニット6は、第1光源部61及び第2光源部62を有するとした。しかしながら、これに限らず、第1光源部61を有し、第2光源部62及び光合成部材63を省略した構成としてもよい。また、光源ユニット6は、第1光源部61を省略し、光合成部材63に代えて反射部材を配置した構成としてもよい。更に、第1光源部61が光を出射する方向と、第2光源部62が光を出射する方向とは、直交しなくてもよく、交差すればよい。また、これら光源部61,62が出射する光は、励起光に限らず、他の波長の光でもよい。
 第1光源部61及び第2光源部62は、10行4列に固体光源SSが配置された固体光源ユニット6111を2つ有する発光装置611を備え、1つの発光領域は、当該10行4列の固体光源SSにより構成されるとした。しかしながら、これに限らず、固体光源ユニット6111が有する固体光源SSの数及び配置は、適宜変更可能である。すなわち、発光領域LAを構成する固体光源SSの数及び配置は、適宜変更可能である。
 集光レンズ64は、それぞれフレネルレンズであるレンズFLを2つ備えて構成されるとした。そして、各レンズFLが有する小レンズFL2のうち、小レンズFL21には、第1光源部61が有する複数の固体光源SSのうち2つの固体光源SSから出射された励起光、及び、第2光源部61が有する複数の固体光源SSのうち2つの固体光源SSから出射された励起光が入射されるとした。また、小レンズFL22には、第1光源部61が有する複数の固体光源SSのうち1つの固体光源SSから出射された励起光、及び、第2光源部61が有する複数の固体光源SSのうち1つの固体光源SSから出射された励起光が入射されるとした。しかしながら、これに限らず、各小レンズFL2に入射される励起光を出射する固体光源SSの数は、当該小レンズFL2によって励起光を所定の位置に集束させることができれば、適宜変更可能である。
 また、各小レンズFL2の光入射面は、所定の曲率を有する曲面状に形成されていた。しかしながら、これに限らず、当該光入射面は、励起光の入射方向に対して傾斜した傾斜面であってもよい。すなわち、集光レンズを構成する各レンズを励起光の入射方向に対する直交方向に沿って見た場合に、当該レンズは、鋸歯状に視認される複数の小レンズを有していてもよい。
 光源装置5は、上記光源ユニット6の他、平行化レンズ51、波長変換装置56、拡散素子59及び光合成装置54を有するとした。しかしながら、これに限らず、光源ユニット6を少なくとも備えていれば、光源装置5の他の構成は問わない。
 上記プロジェクター1は、それぞれ液晶パネルを有する3つの光変調装置44(44R,44G,44B)を備えるとした。しかしながら、これに限らず、2つ以下、あるいは、4つ以上の光変調装置を備えたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
 また、光変調装置44は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルを備える構成としたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを備えていてもよい。更に、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
 上記プロジェクター1は、図2に示した構成を有する画像投射装置4を備えるとした。しかしながら、画像投射装置4の形状及び構成は、図2に示した例に限らない。
 上記実施形態では、本発明の光源装置をプロジェクターに適用した例を挙げた。しかしながら、これに限らず、光源装置5(光源ユニット6)を照明機器等の光源装置に適用してもよい。
 1…プロジェクター、44(44B,44G,44R)…光変調装置、46…投射光学装置、5…光源装置、51…平行化レンズ(光学部品)、52…第1位相差素子(光学部品)、53…ホモジナイザー光学装置(光学部品)、54…光合成装置(光学部品)、55…第1ピックアップ光学装置(光学部品)、56…波長変換装置(光学部品)、561…波長変換素子、57…第2位相差素子(光学部品)、58…第2ピックアップ光学装置(光学部品)、59…拡散素子(光学部品)、61…第1光源部(光源部)、62…第2光源部(光源部)、63…光合成部材、64…集光レンズ、65…外側筐体(光源筐体)、651,652…固定部、6521…開口部、653…把手部、6531…開口部、654,655…側面部、656…接続部、6561…開口部、657…固定部、68…内側筐体(保持部材)、69…付勢部材、7…収容筐体、71…第1筐体、712…開口部、713~716…溝部、72…第2筐体、722~725…突条部(押圧部)、EM1~EM4…弾性部材、FL(FLA,FLB)…レンズ(非球面レンズ、フレネルレンズ)、FL2(FL21,FL22)…小レンズ、LA…発光領域、SC…ねじ、SS…固体光源(発光素子)。

Claims (17)

  1.  異なる2方向に沿って光を出射する第1光源部及び第2光源部と、
     前記第1光源部及び前記第2光源部から出射された光を合成する光合成部材と、
     前記第1光源部及び前記第2光源部が外部に取り付けられる光源筐体と、
     前記光合成部材を保持して、前記光源筐体内に収容される保持部材と、
     を備え、
     前記保持部材は、前記光源筐体内に固定されることを特徴とする光源装置。
  2.  請求項1に記載の光源装置において、
     前記光合成部材によって合成された光を集光する集光レンズを備え、
     前記保持部材は、前記集光レンズを保持することを特徴とする光源装置。
  3.  請求項2に記載の光源装置において、
     前記集光レンズを前記保持部材に付勢する付勢部材を備えることを特徴とする光源装置。
  4.  請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光源装置において、
     前記光源筐体から出射される光が入射される光学部品と、
     前記光学部品を収容し、前記光源筐体に接続される収容筐体と、を備え、
     前記収容筐体は、
     前記光学部品が挿入される開口部を有し、挿入された前記光学部品が内部に配置される第1筐体と、
     前記開口部に重ねられて前記第1筐体と組み合わされる第2筐体と、を有することを特徴とする光源装置。
  5.  請求項4に記載の光源装置において、
     前記第1筐体と前記第2筐体との間に配置される弾性部材を有することを特徴とする光源装置。
  6.  請求項5に記載の光源装置において、
     前記第1筐体及び前記第2筐体のうち一方の筐体は、前記一方の筐体の外縁に沿って形成され、前記弾性部材が内側に配置される溝部を有し、
     他方の筐体は、前記溝部に挿入された前記弾性部材を押圧する押圧部を有し、
     前記弾性部材は、弾性変形可能なチューブであることを特徴とする光源装置。
  7.  請求項2に記載の光源装置において、
     前記第1光源部及び前記第2光源部は、第1間隔を隔てて第1方向に沿って配置された複数の発光領域をそれぞれ有し、
     前記集光レンズは、第2間隔を隔てて前記第1方向に沿って配置され、前記複数の発光領域からの光がそれぞれ入射する複数の非球面レンズを有し、
     前記第1光源部及び前記第2光源部と、前記複数の非球面レンズとは、前記第1間隔と前記第2間隔とが対応するように配置されていることを特徴とする光源装置。
  8.  請求項7に記載の光源装置において、
     前記光合成部材は、前記第1方向に沿って、前記第1光源部からの光が入射する複数の第1入射部と、前記第2光源部からの光が入射する複数の第2入射部とを有し、
     前記第1光源部及び前記第2光源部は、互いの前記複数の発光領域が前記第1方向においてずれて配置され、
     前記第1光源部及び前記第2光源部と、前記複数の非球面レンズとは、前記第2間隔が、前記第1方向に互いにずれて位置する各第1間隔の前記第1方向における寸法に対応するように配置されていることを特徴とする光源装置。
  9.  請求項7又は請求項8に記載の光源装置において、
     前記複数の非球面レンズは、複数の小レンズを有するフレネルレンズにより構成されることを特徴とする光源装置。
  10.  請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の光源装置において、
     前記集光レンズから入射される光を平行化する平行化レンズと、
     前記平行化レンズを介した光の一部の波長を変換する波長変換素子と、
     前記平行化レンズを介した光の他の一部を拡散させる拡散素子と、
     前記波長変換素子により変換された光と、前記拡散素子によって拡散された光とを合成して出射する光合成装置と、
     を備えることを特徴とする光源装置。
  11.  光を出射する光源部と、
     前記光源部から出射された光を集光する集光レンズと、
     を備え、
     前記光源部は、第1間隔を隔てて第1方向に沿って配置された複数の発光領域を有し、
     前記集光レンズは、第2間隔を隔てて前記第1方向に沿って配置され、前記複数の発光領域から出射された光がそれぞれ入射される複数の非球面レンズを有し、
     前記光源部及び前記集光レンズは、前記第1間隔と前記第2間隔とが対応するように配置されていることを特徴とする光源装置。
  12.  請求項11に記載の光源装置において、
     前記光源部は、それぞれ前記複数の発光領域を有し、異なる2方向に沿って光を出射する第1光源部及び第2光源部を含み、
     当該光源装置は、前記第1光源部及び前記第2光源部から出射された光を合成して、前記集光レンズに導く光合成部材を有することを特徴とする光源装置。
  13.  請求項12に記載の光源装置において、
     前記光合成部材は、前記第1方向に沿って、前記第1光源部からの光が入射する複数の第1入射部と、前記第2光源部からの光が入射する複数の第2入射部とを有し、
     前記第1光源部及び前記第2光源部は、互いの前記複数の発光領域が前記第1方向においてずれて配置され、
     前記第1光源部及び前記第2光源部と、前記複数の非球面レンズとは、前記第2間隔が、前記第1方向に互いにずれて位置する各第1間隔の前記第1方向における寸法に対応するように配置されていることを特徴とする光源装置。
  14.  請求項11から請求項13に記載の光源装置において、
     前記複数の発光領域のそれぞれは、複数の発光素子により構成されていることを特徴とする光源装置。
  15.  請求項14に記載の光源装置において、
     前記複数の非球面レンズは、複数の小レンズを有するフレネルレンズにより構成された第1レンズを含み、
     前記第1レンズが有する前記複数の小レンズのそれぞれには、前記複数の発光領域のうち、前記第1レンズに入射される光を出射する発光領域を構成する前記複数の発光素子のうち、対応する1つの発光素子から出射された光が入射されることを特徴とする光源装置。
  16.  請求項11から請求項15のいずれか一項に記載の光源装置において、
     前記集光レンズから入射される光を平行化する平行化レンズと、
     前記平行化レンズを介した光の一部の波長を変換する波長変換素子と、
     前記平行化レンズを介した光の他の一部を拡散させる拡散素子と、
     前記波長変換素子により変換された光と、前記拡散素子によって拡散された光とを合成して出射する光合成装置と、
     を備えることを特徴とする光源装置。
  17.  請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の光源装置と、
     前記光源装置から出射された光を変調する光変調装置と、
     前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
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