JP2013205648A - 光源装置、プロジェクタ装置及び光源駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｇ色のレーザ光の輝度を補って、色域を広げ、高輝度を得ること。
【解決手段】青色波長領域の光を射出する青色光源と、赤色波長領域の光を射出する赤色光源と、緑色波長領域の光を射出する緑色光源と、青色光源の光を励起光として受けて、緑色波長領域を含む波長領域の光を射出する蛍光体と、青色光源からの光、赤色光源からの光、緑色光源のからの光、及び蛍光体からの光を同一光路上へ導く光学系とを備え、緑色光源から射出される光は、蛍光体へ照射され、蛍光体内で拡散される光源装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ光を用いる光源装置、この光源装置の出力光を投影するプロジェクタ装置、及び光源装置を駆動するための光源駆動方法に関する。

プロジェクタ装置は、光源装置として水銀ランプに代えて発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）等の半導体光源が用いられている。この光源装置としては、ＲＧＢの３原色をレーザ光とする超広色域のものがある。この光源装置は、例えば照明装置や画像表示装置等の種々の光源として利用されている。

特開２００３−２５８３０８号公報 特開２００６−２８２４４７号公報 特開２０１０−０２４２７８号公報

このうちＧ色のレーザダイオードでは、ハイパワーのものが実現しておらず、例えば輝度３０００ｌｍ以上の高輝度のプロジェクタ装置を実現するためには、かなりの数量のレーザダイオードを用いる必要がある。例えば、Ｇ色のレーザダイオードとして連続（ＣＷ）で出力０．５Ｗ、中心波長５３２ｎｍ、輝度６１０ｌｍのものを用いて輝度３０００ｌｍを達成するには、光学系の効率を４０％とすると、出力１２．３Ｗが必要となり、このためには、Ｇ色のデューティ（Ｄuty）を５０％と仮定すると、５０個のＧ色のレーザダイオードが必要になる。

一方、光源装置には、レーザ光等の励起光を照射することにより当該励起光の波長と異なる波長の光、例えばＢ色のレーザ光を照射してＧ色を発光する蛍光体を設け、これによりＧ色の輝度を高くするものがある。
しかしながら、輝度を優先すると広い半値幅を発光する蛍光体を用いなければならず、Ｇ色の色域を広げることができず、ＡdobeＲＧＢ等の広色域規格を満たすことが出来ない。

本発明の目的は、Ｇ色の色域を広げ、高輝度を得ることができる光源装置、プロジェクタ装置及び光源駆動方法を提供することにある。

本発明の主要な局面に係る光源装置は、青色波長領域の光を射出する青色光源と、赤色波長領域の光を射出する赤色光源と、緑色波長領域の光を射出する緑色光源と、前記青色光源の光を励起光として受けて、前記緑色波長領域を含む波長領域の光を射出する蛍光体と、前記青色光源からの光、前記赤色光源からの光、前記緑色光源のからの光、及び前記蛍光体からの光を同一光路上へ導く光学系とを備え、前記緑色光源から射出される光は、前記蛍光体へ照射され、前記蛍光体内で拡散される。

本発明の主要な局面に係る光源装置は、青色波長領域の光を射出する第１の青色光源及び第２の青色光源と、赤色波長領域の光を射出する赤色光源と、緑色波長領域の光を射出する緑色光源と、前記第１の青色光源の光を励起光として受けて、前記緑色波長領域を含む波長領域の光を射出する蛍光体と、前記第２の青色光源からの光、前記赤色光源からの光、前記緑色光源のからの光、及び前記蛍光体からの光を同一光路上へ導く光学系とを備え、前記緑色光源から射出される光は、前記蛍光体へ照射され、前記蛍光体内で拡散される。

本発明の主要な局面に係るプロジェクタ装置は、光源装置と、表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光源装置及び表示素子を制御する制御手段とを備え、前記光源装置が、請求項１乃至８の何れか一項に記載の光源装置である。
本発明の主要な局面に係る光源駆動方法は、蛍光体を励起する励起光を射出する励起光源と、前記励起光を受けて前記蛍光体が発光する波長領域に含まれる光を射出する光源と、を同時に駆動し、前記光源が射出する光を前記蛍光体で拡散させて拡散光とし、前記蛍光体が発光する光と、前記拡散光とを合成して出力する。

本発明によれば、Ｇ色の色域を広げ、高輝度を得ることができる光源装置、プロジェクタ装置及び光源駆動方法を提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係る光源装置を示す構造図。 同装置における第３のビームスプリッタを示す構成図。 同装置における蛍光体ホイールにおける発光角度に対する蛍光の光量の割合を示す図。 同装置における蛍光体ホイールを示す構成図。 同装置における高輝度モード、最高輝度モード及びＬＤ純色モードの各制御内容を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る光源装置を示す構造図。 同装置における蛍光体ホイールを示す構成図。 同装置における最高輝度モードの制御内容を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係る光源装置を示す構造図。 同装置における蛍光体ホイールを示す構成図。 同装置における高輝度モード、最高輝度モード及び純色モードの各制御内容を示す図。 本発明の第４の実施の形態に係る光源装置を示す構造図。 同装置における高輝度モード、最高輝度モード及び純色モードの各制御内容を示す図。 本発明の第５の実施の形態に係る各光源装置のいずれかを用いたプロジェクタ装置を示す構造図。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は光源装置の構成図を示す。この本装置は、Ｒ色レーザ光を出力するＲ色レーザダイオードＲ−ＬＤと、Ｇ色レーザ光を出力するＧ色レーザダイオードＧ−ＬＤと、Ｂ色レーザ光を出力するＢ色レーザダイオードＢ−ＬＤとを備える。各波長領域は例えば、Ｒ色は、６２０〜６６０ｎｍ、Ｇ色は、５００ｎｍ〜５９０ｎｍ、Ｂ色は、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍなどである。

これらＲ色、Ｇ色、Ｂ色レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤからそれぞれ出力されるＲ色、Ｇ色、Ｂ色の各レーザ光は、以下の光学系ＰによりＧ色の輝度の高くなった照明光Ｓとして出力される。以下、光学系Ｐの構成について説明する。
Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤとＢ色レーザダイオードＢ−ＬＤとの各出力光路上には、第１のビームスプリッタＢＳ１が配置されている。この第１のビームスプリッタＢＳ１は、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されたＧ色レーザ光を反射すると共に、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光を透過し、これらＧ色レーザ光とＢ色レーザ光とを同一光路上に出力する。

第１のビームスプリッタＢＳ１とＲ色レーザダイオードＲ−ＬＤとの各出力光路上には、第２のビームスプリッタＢＳ２が配置されている。この第２のビームスプリッタＢＳ２は、Ｒ色レーザダイオードＲ−ＬＤから出力されたＲ色レーザ光を反射すると共に、ビームスプリッタＢＳ１を透過したＧ色とＢ色との各レーザ光を同一光路上に出力する。
第１と第２のビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２を透過する光路上には、第３のビームスプリッタＧＲＭ１と、各光学レンズ１、２と、回転体としての蛍光体ホイール３ａとが配置されている。なお、蛍光体ホイール３ａは、各光学レンズ１、２の間の光路上に配置されている。

第３のビームスプリッタＧＲＭ１は、後述の構成であり、一方の面側（Ｒ色レーザダイオードＲ−ＬＤ側）に入射したＧ色、Ｒ色及びＢ色の各レーザ光を透過し、かつ他方の面側（蛍光体ホイール３ａ側）から入射したＧ色を反射する。なお、Ｇ色、Ｒ色及びＢ色などの複数色は、例えばＧＲＢ色等のように省略して記載する。

図２は第３のビームスプリッタＧＲＭ１の構成図を示す。この第３のビームスプリッタＧＲＭ１は、ＲＧＢ色の各レーザ光を透過する（可視光領域の波長光を透過する）透過領域Ｈが中央部に設けられている。この第３のビームスプリッタＧＲＭ１は、例えば他方の面側（蛍光体ホイール３ａ側）にＧ色を反射する反射膜を形成し、かつ透過領域Ｈには反射膜の形成を施さないものとなっている。なお、透過領域Ｈは、機械的な孔を形成してもよい。このような構成で、一方の面側（Ｒ色レーザダイオードＲ−ＬＤ側）ではＧ色光を透過し、他方の面側（蛍光体ホイール３ａ側）ではＧ色光を反射する。
この第３のビームスプリッタＧＲＭ１の反射光路上には、光学レンズ４を介して第４のビームスプリッタＧＲＭ２が配置されている。この第４のビームスプリッタＧＲＭ２は、Ｇ色の波長領域の波長光を反射して、Ｇ色の波長領域外の波長光を透過する。すなわち、Ｇ色レーザ光を反射し、ＲＢ色の各光を透過する。

又、各光学レンズ１、２の光路上で、蛍光体ホイール３ａの光透過側には、ミラー５が配置され、このミラー５の反射光路上に光学レンズ６とミラー７とが配置されている。そして、このミラー７の反射光路上には、光学レンズ８を介して上記第４のビームスプリッタＧＲＭ２と、光学レンズ９と、ライトトンネル（ＬＴ）１０とが配置されている。なお、ライトトンネル１０は、カライドスコープを用いても良い。このライトトンネル１０は、入射光の光断面における光強度を均一化する。このライトトンネル１０の出力光が当該光源装置から出力される照明光Ｓとなる。この光源装置から出力される照明光Ｓは、例えばプロジェクタ装置のマイクロミラー素子（ＤＭＤ）に送られる。このマイクロミラー素子は、例えばＷＸＧＡ(Ｗide eＸtended Ｇraphic Ａrray)であり、複数の微小ミラーをアレイ状に配列、例えば横×縦（１２５０×８００画素）で複数の微小ミラーを配列して成る表示素子で、これら微小ミラーの各傾斜角度をそれぞれ高速にオン・オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。

上記蛍光体ホイール３ａは、Ｂ色レーザ光の照射によりＧ色の蛍光を発生する。この蛍光体ホイール３ａは、例えばＢ色レーザ光が当該蛍光体ホイール３ａの表面に対して垂直方向に入射すると、この垂直方向に対しての発光角度θ（単位°）の範囲の方向に蛍光を発する。図３は当該発光角度θに対する蛍光の光量の割合を示す。同図から発光角度θが例えば１０°未満の範囲であれば、光量の損失が少ない。すなわち、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈに入射する発光光はわずかであり、発光光のほとんどは、光学レンズ１を通して第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈに入射せず、当該透過領域Ｈの外周側に形成されている反射膜で反射し、光学レンズ４に伝達される。

図４（ａ）（ｂ）は蛍光体ホイール３ａの構成を説明するもので、同図（ａ）は蛍光体ホイール３ａの構成図、同図（ｂ）は蛍光体ホイール３ａの機能を示す。この蛍光体ホイール３ａは、円板状に形成され、外周縁部に蛍光領域（以下、蛍光板と称する）３−１と、拡散領域（以下、拡散板と称する）３−２とが形成されている。この蛍光体ホイール３ａの中心部は、駆動モータ１１の回転軸に連結されており、この蛍光体ホイール３ａは、後述の制御部１２による制御で制御された駆動モータ１１の駆動により矢印Ａ方向に回転する。

蛍光板３−１は、金属を基板として高反射膜を施して成り、該高反射膜の表面に蛍光体を含有する構成である。この蛍光板３−１は、例えばＢ色のレーザ光が照射されると、蛍光体の蛍光作用によってＧ色を発光する。
拡散板３−２は、ガラスを基板として、サンドブラストやエッチングによって形成され、入射光を拡散させる拡散面を備え、さらに可視光領域の光を透過するＡＲ膜と、を施して成る。この拡散板３−２には、蛍光体が含有しない。この拡散板３−２は、例えばＲ色とＧ色の各レーザ光が照射されると、これらＲＧ色の各レーザ光を拡散透過する。

制御部１２は、各セグメントに対応して、ＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを各々駆動する。また制御部１２は、各セグメントに対応して、蛍光体ホイール３ａの適切な位置に各レーザ光が照射されるように、駆動モータ１１を駆動して蛍光体ホイール３ａを回転させる。

次に、上記の如く構成された本装置の動作について図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す各モード別に説明する。
本装置は、高輝度モードと、最高輝度モードと、ＬＤ純色モードとを有する。高輝度モードは、Ｇ色の照明光の輝度を高くする。最高輝度モードは、高輝度モードよりもさらに照明光の輝度を高くする。ＬＤ純色モードは、ＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤから出力されるＲＧＢ色の各レーザ光による照明光を出力する。

（ａ）高輝度モード
制御部１２は、駆動モータ１１を駆動して蛍光体ホイール３ａを図４（ａ）に示すように矢印Ａ方向に回転させる。制御部１２は、高輝度モードにおいて、例えばＲＧＢ色の順序で照明光Ｓを出力する。
先ず、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）、制御部１２は、上記図５（ａ）に示す制御内容に従い、Ｒ色レーザダイオードＲ−ＬＤを駆動すると共に、他のＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤの駆動を停止する。

このＲ色レーザダイオードＲ−ＬＤから出力されたＲ色レーザ光は、第２のビームスプリッタＢＳ２で反射し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの拡散板３−２に照射される。Ｒ色レーザ光は、拡散板３−２で拡散され、光学レンズ２を通り、ミラー５で反射され、光学レンズ６を通り、ミラー７で反射され、さらに光学レンズ８を通って第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。そして、Ｒ色レーザ光は、第４のビームスプリッタＧＲＭ２を透過し、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｒ色照明光Ｓとして出力される。

次に、Ｇ色照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）、制御部１２は、図５（ａ）に示すように、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動すると共に、他のＲ色レーザダイオードＲ−ＬＤの駆動を停止する。
Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されたＧ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１で反射し、第２のビームスプリッタＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの蛍光板３−１に照射される。
Ｇ色レーザ光は、蛍光体内での拡散によって拡散光となり、蛍光板３−１の高反射膜により反射され、さらに第３のビームスプリッタＧＲＭ１でも反射され、光学レンズ４を通り、第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。

これと共に、Ｂ色のレーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１と第２のビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの蛍光板３−２に照射される。この蛍光板３−２は、Ｂ色レーザ光の照射によりＧ色の蛍光を発する。このＧ色の蛍光は、Ｇ色レーザ光の伝播光路と同様に、第３のビームスプリッタＧＲＭ１で反射され、光学レンズ４を通り、第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。
従って、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とは、合成されて第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射することになり、この第４のビームスプリッタＧＲＭ２で反射され、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｇ色の照明光Ｓとして出力される。

次に、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）、制御部１２は、図５（ａ）に示すように、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤを駆動すると共に、他のＲＧ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤの駆動を停止する。
Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１と第２のビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの拡散板３−２に照射される。

Ｂ色レーザ光は、拡散板３−２により拡散され、光学レンズ２を通り、ミラー５で反射され、光学レンズ６を通り、ミラー７で反射され、さらに光学レンズ８を通って第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。そして、Ｂ色レーザ光は、第４のビームスプリッタＧＲＭ２を透過し、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｂ色の照明光Ｓとして出力される。
これ以降、本装置からは、ＲＧＢ色の順序で繰り返しながら照明光Ｓが出力される。
このように高輝度モードでは、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とを合成したＧ色の照明光Ｓとして出力するので、Ｇ色レーザ光の輝度を補って高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力することができ、またＧ色の色域を広げることができる。

（ｂ）最高輝度モード
この最高輝度モードでは、上記高輝度モードの動作と同一の動作についてその説明を省略し、相違する動作について説明する。
この最高輝度モードは、ＲＧＢ色の照明光Ｓを出力するときの動作が上記高輝度モードの動作と同一で、上記高輝度モードの動作に加えてマゼンタ（Ｍ）色の照明光Ｓを出力する。
Ｍ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｍセグメント）、制御部１２は、上記図５（ｂ）に示す制御内容に従い、ＲＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動すると共に、他のＧ色レーザダイオードＧ−ＬＤの駆動を停止する。

Ｒ色レーザダイオードＲ−ＬＤから出力されたＲ色レーザ光は、第２のビームスプリッタＢＳ２で反射し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの拡散板３−２に照射される。Ｒ色レーザ光は、拡散板３−２で拡散され、光学レンズ２を通り、ミラー５で反射され、光学レンズ６を通り、ミラー７で反射され、さらに光学レンズ８を通って第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。

これと共に、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１と第２のビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの拡散板３−２に照射される。このＢ色レーザ光は、拡散板３−２で拡散され、Ｒ色レーザ光の伝播光路と同様に、光学レンズ２を通り、ミラー５で反射され、光学レンズ６を通り、ミラー７で反射され、さらに光学レンズ８を通って第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。

従って、ＲＢ色の各レーザ光は、合成されてＭ色レーザ光となり、このＭ色レーザ光は、第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射することになり、この第４のビームスプリッタＧＲＭ２で透過され、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｍ色の照明光Ｓとして出力される。
これ以降、本装置からは、ＲＧＢ色の順序で繰り返しながら照明光Ｓが出力される。

このように最高輝度モードでは、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とを合成したＧ色の照明光Ｓとして出力し、これに加えてＲＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、ＲＢ色の各レーザ光を合成してＭ色の照明光Ｓとして出力するので、Ｇ色レーザ光の輝度を補って高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力でき、Ｇ色の色域を広げることができ、かつ高輝度のＭ色の照明光Ｓを出力でき、より高輝度の照明光Ｓを出力できる。

（ｃ）ＬＤ純色モード
このＬＤ純色モードでは、上記高輝度モードの動作と同一の動作についてその説明を省略し、相違する動作について説明する。
このＬＤ純色モードは、ＲＢ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント、Ｂセグメント）の動作が上記高輝度モードの動作と同一で、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧ色レーザダイオードＧ−ＬＤのみを駆動する。すなわち、ＬＤ純色モードは、ＲＧＢ色の照明光Ｓを出力するときに、ＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤをそれぞれ個別に駆動する。

Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）、制御部１２は、上記図５（ｃ）に示す制御内容に従い、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤのみを駆動し、他のＲＢ色のレーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤの駆動を停止する。
Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されたＧ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１で反射し、第２のビームスプリッタＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの蛍光板３−１に照射される。
Ｇ色レーザ光は、蛍光体内での拡散によって拡散光となり、蛍光板３−１の高反射膜により反射され、さらに第３のビームスプリッタＧＲＭ１でも反射され、光学レンズ４を通り、第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。このＧ色レーザ光は、第４のビームスプリッタＧＲＭ２で反射し、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｇ色の照明光Ｓとして出力される。
このようにＬＤ純色モードでは、ＲＧＢ各色の照明光Ｓを出力するときに、各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤをそれぞれ個別に駆動して、各レーザ光から出力されるＲＧＢ各色の波長帯域の光がそのまま照明光Ｓとなるため、より色域の広い照明光Ｓを出力できる。

このように上記第１の実施の形態によれば、高輝度モードにおいて、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とを合成したＧ色の照明光Ｓとして出力するので、Ｇ色レーザ光の輝度を補って高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力することができ、またＧ色の色域を広げることができる。この場合、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されるＧ色レーザ光は、蛍光板３−１で蛍光体内での拡散によって拡散されるので、スペックルを抑制できる。

又、最高輝度モードにおいて、高輝度モードに加えて、ＲＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、ＲＢ色の各レーザ光を合成してＭ色の照明光Ｓとして出力するので、Ｇ色レーザ光の輝度を補って高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力でき、Ｇ色の色域を広げることができ、かつ高輝度のＭ色の照明光Ｓを出力でき、より高輝度の照明光Ｓを出力できる。
又、ＬＤ純色モードにおいて、各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤをそれぞれ個別に駆動して、各レーザ光から出力されるＲＧＢ各色の波長帯域の光がそのまま照明光Ｓとして出力されるので、より色域の広い照明光Ｓを出力できる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図６は光源装置の構成図を示す。蛍光体ホイール３ｂは、Ｂ色レーザ光の照射によりＧ色の蛍光を発生する。この蛍光体ホイール３ｂは、上記蛍光体ホイール３ａと同様に、例えばＢ色レーザ光が当該蛍光体ホイール３ａの表面に対して垂直方向に入射すると、この垂直方向に対しての発光角度θの範囲の方向に蛍光を発する。

図７（ａ）（ｂ）は蛍光体ホイール３ｂの構成を説明するもので、同図（ａ）は蛍光体ホイール３ｂの構成図、同図（ｂ）は蛍光体ホイール３ｂの機能を示す。この蛍光体ホイール３ｂは、ガラスを基板として円板状に形成され、外周縁部に蛍光板３−３と拡散板３−２とが形成されている。蛍光板３−３では、Ｇ色の波長領域の波長光を反射し、Ｇ色の波長領域以外の波長光を透過する膜（ＧＲＭ）を施されその表面に蛍光体を含有する。この蛍光板３−３は、例えばＢ色レーザ光が照射されると、蛍光体の蛍光作用によってＧ色を発光する。

拡散板３−２では、ガラスの基板の一方の面にサンドブラストやエッチングによって入射光を拡散させる拡散面と、可視光領域の光を透過するＡＲ膜と、を施されている。この拡散板３−２には、蛍光体が含有しない。この拡散板３−２は、例えばＲＧ色の各レーザ光が照射されると、これらＲＧ色の各レーザ光を拡散透過する。

この蛍光体ホイール３ｂは、蛍光板３−３にＢ色レーザ光が照射されると、この蛍光板３−３からＧ色の蛍光を発生すると共に当該Ｇ色の光を反射し、かつ拡散板３−２によりＲＢ色の各レーザ光を透過拡散する。
制御部１２は、各セグメントに対応して、ＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを各々駆動する。また制御部１２は、各セグメントに対応して、蛍光体ホイール３ｂの適切な位置に各レーザ光が照射されるように、駆動モータ１１を駆動して蛍光体ホイール３ｂを回転させる。

次に、上記の如く構成された本装置における動作について説明する。
本装置は、上記第１の実施の形態と同様に、高輝度モードと、最高輝度モードと、ＬＤ純色モードとを有する。
（ａ）高輝度モード
高輝度モードでは、上記第１の実施の形態と同様に、制御部１２は、上記図５（ａ）に示す制御内容に従い、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）にＲ色レーザダイオードＲ−ＬＤを駆動し、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動すると共に、他のＲ色レーザダイオードＲ−ＬＤの駆動を停止し、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）にＢ色レーザダイオードＢ−ＬＤを駆動する。
Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）は、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とが合成されて第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射し、この第４のビームスプリッタＧＲＭ２で反射され、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｇ色の照明光Ｓとして出力される。

（ｂ）最高輝度モード
この最高輝度モードでは、上記高輝度モードの動作と同一の動作についてその説明を省略し、相違する動作について説明する。
この最高輝度モードは、ＲＧＢ色の照明光Ｓを出力するときの動作が上記高輝度モードの動作と同一で、図８に示す制御内容に従い、上記高輝度モードの動作に加えてＹ色とＭ色との照明光Ｓを出力する。

制御部１２は、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）にＲ色レーザダイオードＲ−ＬＤを駆動し、Ｙ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｙセグメント）にＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｍ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｍセグメント）にＲＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）にＢ色レーザダイオードＢ−ＬＤを駆動する。

Ｙ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｙセグメント）、Ｒ色レーザダイオードＲ−ＬＤから出力されたＲ色レーザ光は、第２のビームスプリッタＢＳ２で反射し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｂの蛍光板３−３に照射される。このＲ色レーザ光は、蛍光板３−３で拡散透過され、光学レンズ２を通り、ミラー５で反射され、光学レンズ６を通り、ミラー７で反射され、さらに光学レンズ８を通って第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。

これと共に、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されたＧ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１で反射し、第２のビームスプリッタＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｂの蛍光板３−３に照射される。このＧ色レーザ光は、蛍光板３−３で拡散反射され、さらに第３のビームスプリッタＧＲＭ１で反射され、光学レンズ４を通り、第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。

さらに、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１と第２のビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｂの蛍光板３−３に照射される。この蛍光板３−３は、Ｂ色レーザ光の照射によりＧ色の蛍光を発する。このＧ色の蛍光は、Ｇ色レーザ光の伝播光路と同様に、第３のビームスプリッタＧＲＭ１で反射され、光学レンズ４を通り、第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。

この第４のビームスプリッタＧＲＭ２では、Ｒ色レーザ光とＧ色レーザ光とＧ色の蛍光とが入射し、これらが合成されてＹ色の照明光Ｓとなる。このＹ色の照明光Ｓは、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｙ色の照明光Ｓとして出力される。

Ｍ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｍセグメント）、制御部１２は、図５（ｂ）に示すように、ＲＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動すると共に、他のＧ色レーザダイオードＧ−ＬＤの駆動を停止する。

Ｒ色レーザダイオードＲ−ＬＤから出力されたＲ色レーザ光は、第２のビームスプリッタＢＳ２で反射し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｂの拡散板３−２に照射される。Ｒ色レーザ光は、拡散板３−２で拡散され、光学レンズ２を通り、ミラー５で反射され、光学レンズ６を通り、ミラー７で反射され、さらに光学レンズ８を通って第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。

これと共に、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１と第２のビームスプリッタＢＳ１、ＢＳ２を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の透過領域Ｈを透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｂの拡散板３−２に照射される。このＢ色レーザ光は、拡散板３−２で拡散され、Ｒ色レーザ光の伝播光路と同様に、光学レンズ２を通り、ミラー５で反射され、光学レンズ６を通り、ミラー７で反射され、さらに光学レンズ８を通って第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射する。
従って、ＲＢ色の各レーザ光は、合成されてＭ色レーザ光となり、このＭ色レーザ光は、第４のビームスプリッタＧＲＭ２に入射することになり、この第４のビームスプリッタＧＲＭ２で透過され、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｍ色の照明光Ｓとして出力される。

（ｃ）ＬＤ純色モード
このＬＤ純色モードでは、上記高輝度モードの動作と同一の動作についてその説明を省略し、相違する動作について説明する。
このＬＤ純色モードは、ＲＢ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント、Ｂセグメント）の動作が上記高輝度モードの動作と同一で、上記図５（ｃ）に示す制御内容に従い、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧ色レーザダイオードＧ−ＬＤのみを駆動する。すなわち、ＬＤ純色モードは、ＲＧＢ色の照明光Ｓを出力するときに、ＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤをそれぞれ個別に駆動する。

このように上記第２の実施の形態によれば、最高輝度モードにおいて、Ｙ色の照明光Ｓを出力するときにＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｇ色の照明光Ｓを出力するときにＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｍ色の照明光Ｓを出力するときにＲＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動するので、Ｇ色レーザ光の輝度を補って高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力することができ、Ｇ色の色域を広げることができ、そのうえ、高輝度のＹ色、Ｍ色の照明光Ｓを出力でき、より高輝度の照明光Ｓを出力できる。また、ＬＤ純色モードでは、ＲＧＢ各色の照明光Ｓを出力するときに、各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤをそれぞれ個別に駆動して、各レーザ光から出力されるＲＧＢ各色の波長帯域の光がそのまま照明光Ｓとなるため、より色域の広い照明光Ｓを出力できる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図９は光源装置の構成図を示す。この本装置は、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤと、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤと、Ｒ色を発光するＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤと、Ｂ色を発光するＢ色発光ダイオードＢ−ＬＥＤとを備える。
これらＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤからそれぞれ出力されるＧ色、Ｂ色の各レーザ光と、ＲＢ色の各発光ダイオードＲ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤからそれぞれ出力されるＧＢ色の各発光光とは、以下の光学系ＰによりＧ色の輝度の高くなった照明光Ｓとして出力される。以下、光学系Ｐの構成について説明する。

ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤの各出力光路の交点には、第１のビームスプリッタＢＳ１が配置されている。この第１のビームスプリッタＢＳ１の透過光路上には、第３のビームスプリッタＧＲＭ１と、光学レンズ１と、蛍光体ホイール３ｃとが配置されている。又、第３のビームスプリッタＧＲＭ１の反射光路上には、光学レンズ４を介して第５のビームスプリッタＢＴＭが配置されている。
Ｒ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤは、出力するＲ色の発光光の光路と、第３のビームスプリッタＧＲＭ１と光学レンズ４と第５のビームスプリッタＢＴＭとが配置される光路とが一致するように設けられる。なお、Ｒ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤのＲ色の発光光の光路には、光学レンズ１３が配置されている。

Ｂ色発光ダイオードＢ−ＬＥＤは、出力するＢ色の発光光の光路と、第５のビームスプリッタＢＴＭと光学レンズ９とが配置される光路とが一致するように設けられる。

第３のビームスプリッタＧＲＭ１は、上述と同様、一方の面側に入射したＲＧＢ色の各レーザ光を透過すると共に他方の面側から入射したＧ色の蛍光を反射する。
第５のビームスプリッタＢＴＭは、Ｂ色の波長領域の波長光を透過し、Ｂ色の波長帯域以外の波長光を反射する。一方の面側に入射したＧ色の蛍光、Ｒ色レーザ光を反射すると共に、他方の面側から入射したＢ色の発光光を透過する。

蛍光体ホイール３ｃは、例えばＢ色レーザ光の照射によりＧ色の蛍光を発する。図１０（ａ）（ｂ）は蛍光体ホイール３ｃの構成を説明するもので、同図（ａ）は蛍光体ホイール３ｃの構成図、同図（ｂ）は蛍光体ホイール３ｃの機能を示す。この蛍光体ホイール３ｃは、円板状に形成され、外周縁部に蛍光板３−４が形成されている。この蛍光板３−４は、金属を基板として高反射膜を施して成り、かつ蛍光体を含有する。この蛍光板３−４は、例えばＢ色レーザ光が照射されると、蛍光体の蛍光作用によってＧ色を発光する。
制御部１２は、各セグメントに対応して、ＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを各々駆動する。また制御部１２は、各セグメントに対応して、蛍光体ホイール３ｃの適切な位置に各レーザ光が照射されるように、駆動モータ１１を駆動して蛍光体ホイール３ｃを回転させる。

次に、上記の如く構成された本装置における動作について説明する。
本装置は、上記第１の実施の形態と同様に、高輝度モードと、最高輝度モードと、純色モードとを有する。
（ａ）高輝度モード
高輝度モードでは、制御部１２は、図１１（ａ）に示す制御内容に従い、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）にＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤのみを駆動し、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）にＢ色発光ダイオードＢ−ＬＥＤのみを駆動する。
先ず、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）、Ｒ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤから出力されたＲ色の発光光は、第３のビームスプリッタＧＲＭ１と、光学レンズ４とを通って第５のビームスプリッタＢＴＭに入射し、この第５のビームスプリッタＢＴＭで反射し、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｒ色の照明光Ｓとして出力される。

次に、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤが同時に駆動するので、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されたＧ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１で反射し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１を透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｃの蛍光板３−４に照射される。このＧ色レーザ光は、蛍光板３−４の高反射膜により拡散して反射され、さらに第３のビームスプリッタＧＲＭ１でも反射され、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。

これと共に、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１を透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｃの蛍光板３−４に照射される。この蛍光板３−４は、Ｂ色レーザ光の照射によりＧ色の蛍光を発する。このＧ色の蛍光は、Ｇ色レーザ光の伝播光路と同様に、第３のビームスプリッタＧＲＭ１で反射され、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。

従って、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とは、合成されて第５のビームスプリッタＢＴＭに入射することになり、この第５のビームスプリッタＢＴＭで反射され、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｇ色の照明光Ｓとして出力される。
次に、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）、Ｂ色発光ダイオードＢ−ＬＥＤから出力されたＢ色の発光光は、第５のビームスプリッタＢＴＭを透過し、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｂ色の照明光Ｓとして出力される。

（ｂ）最高輝度モード
最高輝度モードでは、制御部１２は、図１１（ｂ）に示す制御内容に従い、Ｙ色の照明光Ｓを出力するときにＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤとＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤとを同時に駆動し、かつＭ色の照明光Ｓを出力するときにＲＢ色の各発光ダイオードＲ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤを同時に駆動する。
なお、ＲＧＢ色の各照明光Ｓをそれぞれ出力するときは、上記高輝度モードと同一動作であり、その説明は省略する。

先ず、Ｙ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｙセグメント）、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤとＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤとが同時に駆動するので、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されたＧ色レーザ光は、上記同様に、第１のビームスプリッタＢＳ１、第３のビームスプリッタＧＲＭ１、光学レンズ１を経由して、蛍光体ホイール３ｃの蛍光板３−４に照射され、この蛍光板３−４の高反射膜により拡散反射され、さらに第３のビームスプリッタＧＲＭ１、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。

これと共に、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１、第３のビームスプリッタＧＲＭ１、光学レンズ１を経由して、蛍光体ホイール３ｃの蛍光板３−４に照射され、この蛍光板３−４からＧ色の蛍光を発する。このＧ色の蛍光は、Ｇ色レーザ光の伝播光路と同様に、第３のビームスプリッタＧＲＭ１で反射され、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。
さらに、Ｒ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤから出力されたＲ色の発光光は、光学レンズ１３、第３のビームスプリッタＧＲＭ１、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。

従って、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とＲ色の発光光とは、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射して合成され、この第５のビームスプリッタＢＴＭから光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｙ色の照明光Ｓとして出力される。

次に、Ｍ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｍセグメント）、ＲＢ色の各発光ダイオードＲ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤを同時に駆動するので、Ｒ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤから出力されたＲ色の発光光は、光学レンズ１３、第３のビームスプリッタＧＲＭ１、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射し、かつＢ色の発光ダイオードＢ−ＬＥＤから出力されたＢ色の発光光は、光学レンズ１４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。
従って、ＲＢ色の各発光光は、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射して合成され、この第５のビームスプリッタＢＴＭから光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｍ色の照明光Ｓとして出力される。

（ｃ）純色モード
純色モードでは、制御部１２は、図１１（ｃ）に示す制御内容に従い、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）にＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤのみを駆動し、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧ色レーザダイオードＧ−ＬＤのみを駆動し、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）にＢ色発光ダイオードＢ−ＬＥＤのみを駆動する。このうちＲ色の照明光Ｓを出力するときにＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤのみを駆動するときと、Ｂ色の照明光Ｓを出力するときにＢ色発光ダイオードＢ−ＬＥＤのみを駆動するときの各動作は、既に説明しているのでその説明は省略する。
Ｇ色の照明光Ｓを出力するときは、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤのみを駆動するので、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されたＧ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１で反射し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１を透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ｃの蛍光板３−４に照射され、この蛍光板３−４の高反射膜により反射され、さらに第３のビームスプリッタＧＲＭ１でも反射され、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。このＧ色レーザ光は、第５のビームスプリッタＢＴＭで反射され、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｇ色の照明光Ｓとして出力される。

このように上記第３の実施の形態によれば、高輝度モードにおいて、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動し、Ｇ色レーザ光とＧ色の蛍光とを合成したＧ色の照明光Ｓとして出力するので、Ｇ色レーザ光の輝度を補って高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力することができ、またＧ色の色域を広げることができる。この場合、Ｇ色レーザダイオードＧ−ＬＤから出力されるＧ色レーザ光は、蛍光板３−４で拡散されるので、スペックルを抑制できる。又、最高輝度モードにおいて、高輝度モードに加えて、ＹＭ色の各照明光Ｓとして出力するので、Ｇ色レーザ光の輝度を補って高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力でき、かつ高輝度のＹＭ色の各照明光Ｓを出力でき、より高輝度の照明光Ｓを出力できる。また、純色モードでは、ＲＧＢ各色の照明光Ｓを出力するときに、Ｒ−ＬＥＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＥＤをそれぞれ個別に駆動して、ＲＧＢ各色の波長帯域の光がそのまま照明光Ｓとなるため、より色域の広い照明光Ｓを出力できる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図９と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１２は光源装置の構成図を示す。各光学レンズ１、２の光路上で、蛍光体ホイール３ａの光透過側には、ミラー５が配置され、このミラー５の反射光路上に光学レンズ６とミラー７とが配置されている。そして、このミラー７の反射光路上には、光学レンズ８を介して第５のビームスプリッタＢＴＭが配置されている。
蛍光体ホイール３ａは、上記図４（ａ）（ｂ）に示す蛍光体ホイール３ａと同一であるのでその説明は省略する。

制御部１２は、各セグメントに対応して、ＲＧＢ色の各レーザダイオードＲ−ＬＤ、Ｇ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを各々駆動する。また制御部１２は、各セグメントに対応して、蛍光体ホイール３ａの適切な位置に各レーザ光が照射されるように、駆動モータ１１を駆動して蛍光体ホイール３ａを回転させる。

次に、上記の如く構成された本装置における動作について説明する。
本装置は、上記第１の実施の形態と同様に、高輝度モードと、最高輝度モードと、純色モードとを有する。

（ａ）高輝度モード
高輝度モードでは、制御部１２は、図１３（ａ）に示す制御内容に従い、上記第３の実施の形態と同様に、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）にＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤのみを駆動し、又Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤを同時に駆動する。

なお、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）、制御部１２は、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤのみを駆動する。このＢ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１を透過し、第３のビームスプリッタＧＲＭ１を透過し、光学レンズ１を通って、蛍光体ホイール３ａの拡散板３−２に照射される。このＢ色レーザ光は、拡散板３−２で拡散され、光学レンズ２を通り、ミラー５、光学レンズ６、ミラー７、光学レンズ８、第５のビームスプリッタＢＴＭ、光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｂ色の照明光Ｓとして出力される。

（ｂ）最高輝度モード
最高輝度モードでは、制御部１２は、図１３（ｂ）に示す制御内容に従い、Ｙ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｙセグメント）に上記第３の実施の形態と同様に、ＧＢ色の各レーザダイオードＧ−ＬＤ、Ｂ−ＬＤとＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤとを同時に駆動し、Ｍ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｍセグメント）にＢ色レーザダイオードＢ−ＬＤとＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤとを同時に駆動する。
なお、ＲＧＢ色の各照明光Ｓをそれぞれ出力するときは、上記高輝度モードと同一動作であり、その説明は省略する。

Ｍ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｍセグメント）、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤとＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤとを同時に駆動するので、Ｂ色レーザダイオードＢ−ＬＤから出力されたＢ色レーザ光は、第１のビームスプリッタＢＳ１、第３のビームスプリッタＧＲＭ１、光学レンズ１を経由して、蛍光体ホイール３ａの拡散板３−２に照射された拡散され、光学レンズ２を通り、ミラー５、光学レンズ６、ミラー７、光学レンズ８、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。

これと共にＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤから出力されたＲ色の発光光は、光学レンズ１３、第３のビームスプリッタＧＲＭ１、光学レンズ４を通り、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射する。
従って、Ｂ色レーザ光とＲ色の発光光とは、第５のビームスプリッタＢＴＭに入射して合成され、この第５のビームスプリッタＢＴＭから光学レンズ９を通り、ライトトンネル１０によりその光断面における光強度を均一化され、Ｍ色の照明光Ｓとして出力される。

（ｃ）純色モード
純色モードでは、制御部１２は、図１３（ｃ）に示す制御内容に従い、Ｒ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｒセグメント）にＲ色発光ダイオードＲ−ＬＥＤのみを駆動し、Ｇ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｇセグメント）にＧ色レーザダイオードＧ−ＬＤのみを駆動し、Ｂ色の照明光Ｓを出力するとき（Ｂセグメント）にＢ色レーザダイオードＢ−ＬＤのみを駆動する。これらの動作は、既に説明しているのでその説明は省略する。
このように上記第４の実施の形態によれば、上記第３の実施の形態と同様の効果を奏することができることは言うまでもない。

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１４は上記図１、図６、図９又は図１２に示す各光源装置のいずれかを用いたプロジェクタ装置４０の構成図を示す。このプロジェクタ装置４０は、例えば半導体発光素子を用いたＤＬＰ（Ｄigital Ｌight Ｐrocessing：登録商標）方式を適用している。

このプロジェクタ装置３０は、ＣＰＵ４１を搭載する。このＣＰＵ４１には、操作部４２と、メインメモリ４３と、プログラムメモリ４４とが接続されている。又、ＣＰＵ４１には、システムバス４５を介して入力部４６と、画像変換部４７と、投影処理部４８と、音声処理部４９とが接続されている。このうち投影処理部４８には、光源装置５０と、マイクロミラー素子５１とが接続されている。光源装置５０から出力される照明光の光路上には、ミラー５２が配置され、このミラー５２の反射光路上に表示素子であるマイクロミラー素子５１が配置されている。このマイクロミラー素子５１の反射光路上に投影光学系である投影レンズ部５３が配置されている。音声処理部４９には、スピーカ部５４が接続されている。

入力部４６は、各種規格のアナログ画像信号を入力し、このアナログ画像信号をデジタル化した画像データとしてシステムバス４５を通して画像変換部４７に送る。
画像変換部４７は、スケーラとも称し、入力部４６から入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一処理して投影処理部４８に送る。この際、画像変換部４７は、ＯＳＤ(Ｏn Ｓcreen Ｄisplay）用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像データに重畳加工し、この加工後の画像データを投影処理部４８に送る。

投影処理部４８は、画像変換部４７から送られてきた画像データに応じて所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒」と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した高速な時分割駆動により空間的光変調素子であるマイクロミラー素子５１を駆動する。
音声処理部４９は、ＰＣＭ（Ｐulse-Ｃode Ｍodulation）音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部５４を駆動して拡声放音させる、或いは必要によりビープ音等を発生させる。

マイクロミラー素子５１は、例えばＷＸＧＡ(Ｗide eＸtended Ｇraphic Ａrray)であり、複数の微小ミラーをアレイ状に配列、例えば横×縦（１２５０×８００画素）で複数の微小ミラーを配列して成るもので、これら微小ミラーの各傾斜角度をそれぞれ高速にオン・オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。
光源装置５０は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色光を含む複数色の照明光Ｓを循環的に時分割で順次出射する。この光源装置５０から順次出射される各光は、ミラー５２で全反射してマイクロミラー素子５１に照射される。このマイクロミラー素子５１での反射光で光像が形成され、この形成された光像が投影光学系としての投影レンズ部５３を通してカラー画像として投影対象となるスクリーンに投影表示される。

この光源装置５０は、例えば上記図１、図６、図９又は図１２に示す各光源装置のいずれか１つを用いてなる。
ＣＰＵ４１は、操作部４２からの操作指示を受け、又、メインメモリ４３に対してデータの読み取り・書き込みを行い、かつプログラムメモリ４４に記憶されているプログラムを実行する。又、ＣＰＵ４１は、システムバス４５を介して入力部４６と、画像変換部４７と、投影処理部４８と、音声処理部４９とをそれぞれ制御する。すなわち、ＣＰＵ４１は、メインメモリ４３及びプログラムメモリ４４を用いて本プロジェクタ装置４０内の制御動作を実行する。
メインメモリ４３は、例えばＳＲＡＭで構成され、ＣＰＵ４１のワークメモリとして機能する。プログラムメモリ４４は、電気的に書換可能な不揮発性メモリで構成され、ＣＰＵ４１が実行する動作プログラムや各種定型データ等を記憶する。

ＣＰＵ４１は、操作部４２からのキー操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部４２は、本プロジェクタ装置３０の本体に設けられるキー操作部と、本プロジェクタ装置３０の専用のリモートコントローラからの赤外光を受光する赤外線受光部とを含み、ユーザが本体のキー操作部又はリモートコントローラで操作したキーに基づくキー操作信号をＣＰＵ４１に直接送る。

このような構成であれば、各種規格のアナログ画像信号が入力部４６に入力すると、この入力部４６は、アナログ画像信号をデジタル化した画像データとしてシステムバス４５を通して画像変換部４７に送る。
この画像変換部４７は、入力部４６から入力される画像データを投影に適した所定のフォーマットの画像データに統一処理すると共に、ＯＳＤ用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じて画像データに重畳加工し、この加工後の画像データを投影処理部４８に送る。

この投影処理部４８は、画像変換部４７から送られてきた画像データに応じて所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば６０［フレーム／秒」と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した高速な時分割駆動により空間的光変調素子であるマイクロミラー素子５１を駆動する。
このマイクロミラー素子５１は、投影処理部４８の駆動によって複数の微小ミラーの各傾斜角度をそれぞれ高速にオン・オフ動作して画像を表示することで、その反射光により光像を形成する。

一方、光源装置５０は、例えばＧＢＲの波長値のレーザ光や蛍光を循環的に時分割で照明光Ｓとして順次出射する。この光源装置５０から順次出射されるＲＧＢの原色光を含む複数色の照明光Ｓは、ミラー５２で全反射してマイクロミラー素子５１に照射される。このマイクロミラー素子５１での反射光で光像が形成され、この形成された光像が投影光学系としての投影レンズ部５３を通してカラー画像として投影対象となるスクリーンに投影表示される。
これと共に音声処理部４９は、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部５４を駆動して拡声放音させる、或いは必要によりビープ音等を発生させる。

このように上記第５の実施の形態によれば、光源装置５０として上記図１、図６、図９又は図１２に示す各光源装置を用いてプロジェクタ装置３０を構成したので、上記第１の実施の形態と同様に、高輝度モードにおいて、Ｇ色レーザ光の輝度を補って、Ｇ色の色域の広い、高輝度のＧ色の照明光Ｓによるカラー画像等の投影をスクリーンに行うことができ、さらに最高輝度モードにおいて、Ｇ色レーザ光の輝度を補って、Ｇ色の色域の広い、高輝度のＧ色の照明光Ｓを出力でき、かつ高輝度のＭ色の照明光Ｓを出力でき、より高輝度の照明光Ｓによるカラー画像等の投影ができる。さらに純色モードにおいて、広い色域の照明光Ｓを出力でき、より広色域の照明光Ｓによるカラー画像等の投影ができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

以下、本発明の出願当初の特徴点について説明する。
請求項１に対応する発明は、青色波長領域の光を射出する青色光源と、赤色波長領域の光を射出する赤色光源と、緑色波長領域の光を射出する緑色光源と、前記青色光源の光を励起光として受けて、前記緑色波長領域を含む波長領域の光を射出する蛍光体と、前記青色光源からの光、前記赤色光源からの光、前記緑色光源のからの光、及び前記蛍光体からの光を同一光路上へ導く光学系とを備え、前記緑色光源から射出される光は、前記蛍光体へ照射され、前記蛍光体内で拡散されることを特徴とする光源装置。

請求項２に対応する発明は、基板の円周方向に拡散領域と蛍光領域を具備する回転体を備え、前記拡散領域には、入射光を拡散する拡散面を有し、前記蛍光領域には、前記蛍光体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
請求項３に対応する発明は、前記基板は、前記蛍光領域を金属とし、前記拡散領域をガラスで形成され、前記蛍光領域では、前記蛍光体が発する前記緑色波長領域を含む波長領域の光を前記励起光が入射する側へ反射し、前記拡散領域では、入射する光を透過拡散することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。

請求項４に対応する発明は、前記基板は、ガラスで形成され、前記蛍光領域では、前記蛍光体が発する前記緑色波長領域を含む波長領域の光を前記励起光が入射する側へ反射する反射膜を具備し、前記拡散領域では、入射する光を透過拡散することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
請求項５に対応する発明は、前記光学系は、前記青色光源、前記赤色光源、前記緑色光源と前記回転体の間に配置され、前記青色光源、前記赤色光源、前記緑色光源から射出される光を透過し、前記回転体からの射出光を反射するビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の光源装置。

請求項６に対応する発明は、前記ビームスプリッタは、その中央部に可視光波長領域の光を透過する透過領域が設けられ、前記ビームスプリッタの前記回転体側の面の前記透過領域を除く領域には、前記蛍光体から射出する光を反射する蛍光体射出光反射膜が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。

請求項７に対応する発明は、青色波長領域の光を射出する第１の青色光源及び第２の青色光源と、赤色波長領域の光を射出する赤色光源と、緑色波長領域の光を射出する緑色光源と、前記第１の青色光源の光を励起光として受けて、前記緑色波長領域を含む波長領域の光を射出する蛍光体と、前記第２の青色光源からの光、前記赤色光源からの光、前記緑色光源のからの光、及び前記蛍光体からの光を同一光路上へ導く光学系とを備え、前記緑色光源から射出される光は、前記蛍光体へ照射され、前記蛍光体内で拡散されることを特徴とする光源装置。

請求項８に対応する発明は、基板の円周方向に蛍光領域を具備する回転体を備え、前記蛍光領域には、前記蛍光体が配置され、前記基板は前記蛍光体が射出する光を反射するものであって、前記蛍光領域では、前記蛍光体が発する前記緑色波長領域を含む波長領域の光を前記励起光が入射する側へ反射することを特徴とする請求項７に記載の光源装置。

請求項９に対応する発明は、光源装置と、表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光源装置及び表示素子を制御する制御手段と、を備え、前記光源装置が、請求項１乃至８の何れか一項に記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ装置。
請求項１０に対応する発明は、蛍光体を励起する励起光を射出する励起光源と、前記励起光を受けて前記蛍光体が発光する波長領域に含まれる光を射出する光源と、を同時に駆動し、前記光源が射出する光を前記蛍光体で拡散させて拡散光とし、前記蛍光体が発光する光と、前記拡散光とを合成して出力することを特徴とする光源駆動方法。

Ｒ−ＬＤ：Ｒ色レーザダイオード、Ｇ−ＬＤ：Ｇ色レーザダイオード、Ｂ−ＬＤ：Ｂ色レーザダイオード、Ｐ：光学系、ＢＳ１：第１のビームスプリッタ、ＢＳ２：第２のビームスプリッタ、ＧＲＭ１：第３のビームスプリッタ、１，２，４，６，８，９，１３：光学レンズ、３ａ，３ｂ：蛍光体ホイール、ＧＲＭ２：第４のビームスプリッタ、５，７：ミラー、１０：ライトトンネル（ＬＴ）、３−１，３−３：蛍光領域（蛍光板）、３−２：拡散領域（拡散板）、１１：駆動モータ、１２：制御部、Ｒ−ＬＥＤ：Ｒ色発光ダイオード、Ｂ−ＬＥＤ：Ｂ色発光ダイオード、ＧＲＭ３：第５のビームスプリッタ、ＢＴＭ：第６のビームスプリッタ、４０：プロジェクタ装置、４１：ＣＰＵ、４２：操作部、４３：メインメモリ、４４：プログラムメモリ、４５：システムバス、４６：入力部、４７：画像変換部、４８：投影処理部、４９：音声処理部、５０：光源装置、５１：マイクロミラー素子、５２：ミラー、５４：スピーカ部。

Claims (10)

1. 青色波長領域の光を射出する青色光源と、
   赤色波長領域の光を射出する赤色光源と、
   緑色波長領域の光を射出する緑色光源と、
   前記青色光源の光を励起光として受けて、前記緑色波長領域を含む波長領域の光を射出する蛍光体と、
   前記青色光源からの光、前記赤色光源からの光、前記緑色光源のからの光、及び前記蛍光体からの光を同一光路上へ導く光学系と、
   を備え、
   前記緑色光源から射出される光は、前記蛍光体へ照射され、前記蛍光体内で拡散されることを特徴とする光源装置。
2. 基板の円周方向に拡散領域と蛍光領域を具備する回転体を備え、
   前記拡散領域には、入射光を拡散する拡散面を有し、
   前記蛍光領域には、前記蛍光体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記基板は、前記蛍光領域を金属とし、前記拡散領域をガラスで形成され、
   前記蛍光領域では、前記蛍光体が発する前記緑色波長領域を含む波長領域の光を前記励起光が入射する側へ反射し、前記拡散領域では、入射する光を透過拡散することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
4. 前記基板は、ガラスで形成され、
   前記蛍光領域では、前記蛍光体が発する前記緑色波長領域を含む波長領域の光を前記励起光が入射する側へ反射する反射膜を具備し、前記拡散領域では、入射する光を透過拡散することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
5. 前記光学系は、前記青色光源、前記赤色光源、前記緑色光源と前記回転体の間に配置され、前記青色光源、前記赤色光源、前記緑色光源から射出される光を透過し、前記回転体からの射出光を反射するビームスプリッタを備えることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の光源装置。
6. 前記ビームスプリッタは、その中央部に可視光波長領域の光を透過する透過領域が設けられ、前記ビームスプリッタの前記回転体側の面の前記透過領域を除く領域には、前記蛍光体から射出する光を反射する蛍光体射出光反射膜が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 青色波長領域の光を射出する第１の青色光源及び第２の青色光源と、
   赤色波長領域の光を射出する赤色光源と、
   緑色波長領域の光を射出する緑色光源と、
   前記第１の青色光源の光を励起光として受けて、前記緑色波長領域を含む波長領域の光を射出する蛍光体と、
   前記第２の青色光源からの光、前記赤色光源からの光、前記緑色光源のからの光、及び前記蛍光体からの光を同一光路上へ導く光学系と、
   を備え、
   前記緑色光源から射出される光は、前記蛍光体へ照射され、前記蛍光体内で拡散されることを特徴とする光源装置。
8. 基板の円周方向に蛍光領域を具備する回転体を備え、
   前記蛍光領域には、前記蛍光体が配置され、
   前記基板は前記蛍光体が射出する光を反射するものであって、前記蛍光領域では、前記蛍光体が発する前記緑色波長領域を含む波長領域の光を前記励起光が入射する側へ反射することを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
9. 光源装置と、表示素子と、前記光源装置からの光を前記表示素子に導く光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像を投影する投影光学系と、前記光源装置及び表示素子を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記光源装置が、請求項１乃至８の何れか一項に記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ装置。
10. 蛍光体を励起する励起光を射出する励起光源と、前記励起光を受けて前記蛍光体が発光する波長領域に含まれる光を射出する光源と、を同時に駆動し、
    前記光源が射出する光を前記蛍光体で拡散させて拡散光とし、
    前記蛍光体が発光する光と、前記拡散光とを合成して出力することを特徴とする光源駆動方法。

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