JP2014010181A - 光源装置及び投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの出射光の利用効率の低下を抑制可能な光源装置等を提供する。
【解決手段】固体光源と、固体光源から発散する光束を集光する集光素子と、励起光により波長変換された照明光を発する波長変換部材と、集光素子と波長変換部材との間の光路上に配置され、集光素子で集光された光束と照明光との光路を分離する光路分離手段と、光路分離手段からの出射光の光路上に配置され、光路分離手段側に第１開口部、第１開口部の反対側に第２開口部を備えた導光体とを有し、集光素子で集光された光束は、光路分離手段を介して第１開口部から導光体に入射して波長変換部材を照射し、波長変換部材は光束を励起光として波長変換された照明光を発し、照明光は、導光体内を励起光と反対方向に進んで第１開口部を介して光路分離手段に達し、光路分離手段により固体光源から発散する光束とは異なる方向に取り出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明光を出射する光源装置、及び前記光源装置を有する投射装置に関する。

従来、光源として発光ダイオードを用い、発光ダイオードからの出射光を第１のライトトンネル、反射偏光板、及び第２のライトトンネルを介して蛍光体に照射し、蛍光体の発する光を第２のライトトンネル及び反射偏光板を介して外部に取り出す光源装置が知られている。

しかしながら、上記光源装置では、光源である発光ダイオードからの出射光を集光素子を介すことなく直接第１のライトトンネルに入射している。そのため、発散光である発光ダイオードからの出射光は集光されず、発散光のまま第１のライトトンネルに入射し、第１のライトトンネル内で反射を繰り返しながら反射偏光板の方向に進行していく。そのため、第１のライトトンネル内で反射を繰り返すことにより、発光ダイオードからの出射光が減衰し、出射光の利用効率が低下する問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、光源からの出射光の利用効率の低下を抑制可能な光源装置等を提供することを課題とする。

本光源装置は、固体光源と、前記固体光源から発散する光束を集光する集光素子と、励起光により、波長変換された照明光を発する波長変換部材と、前記集光素子と前記波長変換部材との間の光路上に配置され、前記集光素子で集光された前記光束と前記照明光との光路を分離する光路分離手段と、前記光路分離手段からの出射光の光路上に配置され、前記光路分離手段側に第１開口部、前記第１開口部の反対側に第２開口部を備えた導光体と、を有し、前記集光素子で集光された前記光束は、前記光路分離手段を介して前記第１開口部から前記導光体に入射して前記波長変換部材を照射し、前記波長変換部材は前記光束を前記励起光として波長変換された前記照明光を発し、前記照明光は、前記導光体内を前記励起光と反対方向に進んで前記第１開口部を介して前記光路分離手段に達し、前記光路分離手段により、前記固体光源から発散する前記光束とは異なる方向に取り出されることを要件とする。

開示の技術によれば、光源からの出射光の利用効率の低下を抑制可能な光源装置等を提供できる。

第１の実施の形態に係る光源装置を例示する図である。 光源とカップリングレンズとの位置関係について説明する図である。 第１の実施の形態の変形例に係る光源装置を例示する断面図（その１）である。 第１の実施の形態の変形例に係る光源装置を例示する断面図（その２）である。 第２の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。 第３の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。 第４の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図（その１）である。 拡散板の有無による合成スポット径の変化を模式的に示す図である。 第４の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図（その２）である。 第５の実施の形態に係る光源装置を例示する図である。 第６の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。 第７の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。 光源（発光ダイオード）からの出射光がダイクロイックミラーを透過してライトトンネル内に入射する状況を例示する図である。 図１３の各状態に対応した出射光の照射分布を例示する図である。 第８の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。 第９の実施の形態に係る投射装置を例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る光源装置を例示する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は光源の配置のみを例示する平面図である。

図１を参照するに、光源装置１０は、大略すると、光源１１_１〜１１_１６と、カップリングレンズ１２_１〜１２_１６と、集光レンズ１３と、ダイクロイックミラー１４と、ライトトンネル１５と、蛍光体１６と、基板１７とを有する。

光源１１_１〜１１_１６は、例えば、レーザである。光源１１_１〜１１_１６としては、紫〜青色の半導体レーザ等の固体光源を用いると好適である。光源１１_１〜１１_１６として、例えば、中心発光波長が４００ｎｍ〜４７０ｎｍ程度の半導体レーザを選定可能である。本実施の形態では、光源１１_１〜１１_１６として、各々青波長領域の光束を出射する半導体レーザを用いる場合を例にして以下の説明をする。ここで、光束とは、光源から様々な方向に出射される光線の束を意味する。換言すれば、光線とは、光束に含まれる特定の方向に進行する光を意味する。

なお、本実施の形態では、１６個の光源１１_１〜１１_１６を4行×4列のマトリックス状に配列する例を示すが、光源の個数や配列は、これには限定されない。例えば、複数の光源を円環状に配列してもよい。その際、円環は一つでもよいし、同心円状の複数の円環としてもよい。

カップリングレンズ１２_１〜１２_１６は、各々光源１１_１〜１１_１６の後段に１つずつ配置されている（但し、図１では、カップリングレンズ１２_１〜１２_１６の一部のみしか図示されていない）。なお、各カップリングレンズを複数のレンズを組み合わせて構成してもよい。カップリングレンズ１２_１〜１２_１６は、各々光源１１_１〜１１_１６から発散する光束を集光する機能を有する。カップリングレンズ１２_１〜１２_１６は、例えば、各々ガラスやプラスチックから形成された凸レンズである。本実施の形態では、カップリングレンズ１２_１〜１２_１６として各々コリメータレンズを用いる場合を例にして以下の説明をする。なお、カップリングレンズ１２_１〜１２_１６は、本発明に係る集光素子の代表的な一例である。

カップリングレンズ１２_１〜１２_１６として各々コリメータレンズを用いると、光源１１_１〜１１_１６の各々が出射した光束（発散する光束）は、カップリングレンズ１２_１〜１２_１６により略平行な光束に変換される。換言すれば、カップリングレンズ１２_１〜１２_１６から出射される光束が略平行な光束となるように、光源１１_１〜１１_１６とカップリングレンズ１２_１〜１２_１６との位置関係が保たれている。

集光レンズ１３は、カップリングレンズ１２_１〜１２_１６の後段に配置されている。集光レンズ１３は、例えば、ガラスやプラスチックから形成された凸レンズであり、光源１１_１〜１１_１６の各々から出射された１６個の光束が入射可能な大きさとされている。集光レンズ１３の焦点距離は、入射する１６個の光束が所定箇所（略一点）に集まるように設定されている。そのため、光源１１_１〜１１_１６の各々から出射されてカップリングレンズ１２_１〜１２_１６により集光された（略平行光とされた）１６個の光束は、所定箇所（略一点）に収束するように進行する。

ダイクロイックミラー１４は、集光レンズ１３の後段に配置されている。ダイクロイックミラー１４は、光源１１_１〜１１_１６の各々が出射する光束の波長帯域を反射し、例えば、緑色の発光波長成分を含む蛍光体等が出射する光束の波長帯域を透過する特性を有する。本実施の形態では、ダイクロイックミラー１４を、青波長領域の光束を反射し、緑波長領域の光束を透過する特性を有するとして以下の説明をする。なおダイクロイックミラー１４は、本発明に係る光路分離手段の代表的な一例である。

ライトトンネル１５は、ダイクロイックミラー１４の後段に配置されている。ライトトンネル１５は、例えば、矩形状の第１開口部１５ａ及び第２開口部１５ｃを有し、内面に４つの反射面１５ｂを備えた柱状の導光体である。ライトトンネル１５は、照度を均一化する機能を有する。

光源１１_１〜１１_１６から出射され、対応するカップリングレンズ１２_１〜１２_１６で略平行光とされた各光束は、集光レンズ１３で集光され、ダイクロイックミラー１４で反射されて、第１開口部１５ａからライトトンネル１５に入射する。

第１開口部１５ａからライトトンネル１５に入射した各光束は、ライトトンネル１５内を通過して、第２開口部１５ｃに達する。なお、図１では、便宜上、１６個の光束のうちの４つを第１開口部１５ａまで図示し、更にそのうちの１つを第２開口部１５ｃまで図示している。

蛍光体１６は、ライトトンネル１５の第２開口部１５ｃの近傍に配置されている。第１開口部１５ａからライトトンネル１５に入射しライトトンネル１５内を通過して第２開口部１５ｃに達した各光束は、蛍光体１６を照射する
なお、本実施の形態では、集光レンズ１３による集光位置（所定箇所）は、蛍光体１６の表面とされている。従って、第１開口部１５ａからライトトンネル１５に入射した各光束の大部分は、反射面１５ｂで反射されずに、直接蛍光体１６を照射する。但し、後述のように、光源とカップリングレンズとの間に位置誤差が存在すると、一部の光束は反射面１５ｂで反射されて蛍光体１６を照射する場合がある。

蛍光体１６は、照射された各光束を励起光として、各光束の波長帯域とは別の波長成分を含む光を発する波長変換機能を有する。つまり、蛍光体１６において、各光束に照射された部分は新たな光源（一定の広がりを有した発光部）となる。蛍光体１６の発光部は、通常は拡散分布となる。

蛍光体１６は、例えば、青波長領域の各光束を励起光として緑波長領域を含む光を発する特性とすることができる。又、蛍光体１６は、例えば、青波長領域の各光束を励起光として赤波長領域を含む光を発する特性としてもよい。具体的には、蛍光体１６として、例えば、ＹＡＧ系の緑や、黄緑色の発色を持つ蛍光体や、サイアロン系の緑、赤蛍光体等を用いることができる。

蛍光体１６は、例えば、基板１７上に設けられているが、この場合、基板１７は蛍光体１６で生成される光の波長帯域を反射することが好ましい。本実施の形態では、蛍光体１６が青波長領域の各光束を励起光として緑波長領域を含む光を生成するとして以下の説明を行う。なお、蛍光体１６は、本発明に係る波長変換部材の代表的な一例である。

蛍光体１６で生成された緑波長領域を含む光（照明光）は、第２開口部１５ｃからライトトンネル１５に入射する。そして、一部が反射面１５ｂで反射せずにライトトンネル１５内を各光束（励起光）とは逆方向に進行し、他部が反射面１５ｂで反射しながらライトトンネル１５内を各光束（励起光）とは逆方向に進行する。

そして、それらが重畳されて第１開口部１５ａから出射してダイクロイックミラー１４に達する。前述のように、ダイクロイックミラー１４は青波長領域の光束を反射し緑波長領域の光束を透過する特性を有する。そのため、蛍光体１６で生成され第１開口部１５ａから出射した緑波長領域を含む光は、ダイクロイックミラー１４を透過し、光源１１_１〜１１_１６から出射される各光束とは異なる方向に取り出される（図１の破線）。

このように、本実施の形態では、励起光源である光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束を、ライトトンネル１５を介して、蛍光体１６へ効率よく照射する。そして、蛍光体１６で生成された光を、そのままライトトンネル１５で均一化して取り出すことにより、照明効率の向上、照明の均一化を図ることができる。

ここで、複数の光源１１_１〜１１_１６が出射する各光束（励起光）を、ライトトンネル１５を介して、蛍光体１６へ照射する効果について、図２を参照しながら説明する。図２は、光源とカップリングレンズとの位置関係について説明する図であり、（ａ）は光源とカップリングレンズとの間に位置誤差がない場合を、（ｂ）は光源とカップリングレンズとの間に位置誤差がある場合を示している。なお、図２では、便宜上、３つの光源１１_１〜１１_３と３つのカップリングレンズ１２_１〜１２_３のみを図示している。

光源１１_１〜１１_１６がレーザである場合、光源１１_１〜１１_１６からは、通常、発散光が出射される。そのため、図２（ａ）に示すように光源１１_１〜１１_１６とカップリングレンズ１２_１〜１２_１６の位置誤差がない場合、各発散光をカップリングレンズ１２_１〜１２_１６で一旦集光して略平行光束として取り出し、集光レンズ１３により一箇所に集める（収束させる）ことができる。集光位置での各光束の断面の様子は、図２（ａ）の右側に示したようになる。つまり、各光束の断面を集光スポットとした場合の、各集光スポットＡのサイズと、１６個の集光スポットを合成した合成スポットのサイズとは、原理的には同一である。

しかしながら、光源１１_１〜１１_１６とカップリングレンズ１２_１〜１２_１６とは別部材であるため、図２（ｂ）に示すように、光源１１_１〜１１_１６とカップリングレンズ１２_１〜１２_１６との間には、通常、一定の位置誤差Δ（光源と、それに対応するカップリングレンズとの間の光軸ずれ）が発生している。各光源と各カップリングレンズとの組み合わせにおいて、位置誤差Δ＝１のものもあれば、位置誤差Δ＝３のものもある。

又、光源１１_１〜１１_１６とカップリングレンズ１２_１〜１２_１６との光軸方向の距離も誤差なしに組み付けることは不可能であり、現実には多少なりとも誤差をもって組みつけられる。光源とカップリングレンズとの間に位置誤差がある場合、各光束の断面の様子は、図２（ｂ）の右側に示したように、各スポットＡの位置が異なり（離散的になり）、各スポットＡの大きさも異なる。その結果、１６個のスポットＡを合成した合成スポットＢは、破線のような大きさに近似されたサイズで、蛍光体１６を照射することとなる。

そのため、光源とカップリングレンズとの間の位置誤差を考慮して合成スポットＢの径を見積もり、見積もった合成スポットＢの径のサイズより大きな受光面積を有する蛍光体１６を用いる必要がある。

蛍光体１６の受光面積は、大きければ大きいほど合成スポットＢの径の大きさに対する制約はなくなるが、蛍光体１６の発光部のサイズが大きくなり、その後、有限の大きさとなるパネルへの照明光として利用する際に、利用効率が低下する。つまり、照明光として利用する際の利用効率の低下を防止するためには、蛍光体１６の受光面積は、小さければ小さいほどよい。しかしながら、蛍光体１６の受光面積が合成スポットＢの径より小さくなってしまえば、効率よく照射できなくなり、蛍光体１６の発光効率が低下する。

本実施の形態では、励起光源である光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束を、ライトトンネル１５を介して、蛍光体１６へ照射することにより、蛍光体１６上へ効率よく照射することができる。つまり、光源とカップリングレンズとの間の位置誤差により、蛍光体１６の受光面積よりも大きな合成スポット径となった場合でも、励起光はライトトンネル１５の反射面１５ｂで反射されて蛍光体１６を照射できる。そのため、合成スポット径よりも小さな蛍光体１６を使用できる。

又、蛍光体１６の発する光は、ライトトンネル１５の反射面１５ｂで反射され、均一化して取り出せるため、照明効率の向上及び照明の均一化を図ることができる。

〈第１の実施の形態の変形例〉
第１の実施の形態の変形例では、第１の実施の形態において光源とカップリングレンズの配置を換えた例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図３は、第１の実施の形態の変形例に係る光源装置を例示する断面図である。なお、第１の実施の形態の変形例において、光源の配置のみを例示する平面図は図１（ｂ）と同一であるため、図示は省略する。

図３を参照するに、光源装置１０Ａは、光源１１_１〜１１_１６とカップリングレンズ１２_１〜１２_１６との配置が変更され、集光レンズ１３が配置されていない点が、第１の実施の形態に係る光源装置１０（図１参照）と相違する。光源装置１０Ａでは、一対の光源とカップリングレンズ毎に、カップリングレンズから出射する光束の光軸を傾けることにより、集光レンズ１３を用いずに、各カップリングレンズから出射する各光束を所定箇所に収束するように進行させている。

光源装置１０Ａの場合にも、光源とカップリングレンズとの間の位置誤差が存在すると、第１の実施の形態と同様の問題が生じる。しかしながら、光源装置１０Ａの場合にも、励起光源である光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束を、ライトトンネル１５を介して蛍光体１６へ照射し、蛍光体１６の発する光をライトトンネル１５で均一化して取り出す構成は第１の実施の形態と同様であるため、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

なお、光源１１_１〜１１_１６とカップリングレンズ１２_１〜１２_１６との配置は、図４のようにしてもよい。図４に示す光源装置１０Ｂでは、一対の光源とカップリングレンズ毎に、光源とカップリングレンズの光軸の位置を意図的にずらす（偏心させる）ことにより、集光レンズ１３を用いずに、各カップリングレンズから出射する各光束を所定箇所に収束するように進行させている。具体的には、周辺に配置されている光源とカップリングレンズの対ほど、光源とカップリングレンズの光軸の位置を大きくずらしている。

光源装置１０Ｂの場合にも、光源とカップリングレンズとの間の位置誤差が存在すると、第１の実施の形態と同様の問題が生じる。しかしながら、光源装置１０Ｂの場合にも、励起光源である光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束を、ライトトンネル１５を介して蛍光体１６へ照射し、蛍光体１６の発する光をライトトンネル１５で均一化して取り出す構成は第１の実施の形態と同様であるため、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、テーパ形状のライトトンネルを用いる例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図５は、第２の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。なお、第２の実施の形態において、光源の配置のみを例示する平面図は図１（ｂ）と同一であるため、図示は省略する。

図５を参照するに、光源装置２０は、ライトトンネル１５がライトトンネル２５に置換された点が、第１の実施の形態に係る光源装置１０（図１参照）と相違する。ライトトンネル２５は、例えば、矩形状の第１開口部２５ａ及び第２開口部２５ｃを有し、内面に４つの反射面２５ｂを備えた角錐台状の導光体である。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、集光レンズ１３による集光位置（所定箇所）は、蛍光体１６の表面とされている。

ライトトンネル２５の断面はテーパ形状であり、第２開口部２５ｃの大きさ（面積）は、第１開口部２５ａの大きさ（面積）よりも小さくされている。又、ライトトンネル２５の第１開口部２５ａの大きさ（面積）は、ライトトンネル１５の第１開口部１５ａの大きさ（面積）よりも大きくされており、ライトトンネル２５の第２開口部２５ｃの大きさ（面積）は、ライトトンネル１５の第２開口部１５ｃの大きさ（面積）よりも小さくされている。

第１開口部２５ａの面積をライトトンネル１５の第１開口部１５ａの面積よりも大きくすることにより、光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束（合成ビーム）をより取り込みやすくすることができる。又、第２開口部２５ｃの面積をライトトンネル１５の第２開口部１５ｃの面積よりも小さくすることにより、蛍光体１６の面積、つまり、２次発光部の面積を小さくすることができる。

又、ライトトンネル２５の断面をテーパ形状としたので、蛍光体１６から大きな角度で発した光線は、ライトトンネル２５内で反射することにより、発散角度が小さくなるので、より平行に近い照明光として取り出すことが可能となる。つまり、より効率よく照明光として利用することができる。

〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、第２の実施の形態とは集光位置を異ならせる例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図６は、第３の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。なお、第３の実施の形態において、光源の配置のみを例示する平面図は図１（ｂ）と同一であるため、図示は省略する。

図６を参照するに、光源装置３０は、ライトトンネル２５がライトトンネル３５に置換された点が、第２の実施の形態に係る光源装置２０（図５参照）と相違する。ライトトンネル３５は、例えば、矩形状の第１開口部３５ａ及び第２開口部３５ｃを有し、内面に４つの反射面３５ｂを備えた角錐台状の導光体である。

ライトトンネル３５の断面はテーパ形状であり、第１開口部３５ａの面積よりも第２開口部３５ｃの面積の方が小さくされている。又、ライトトンネル３５の第１開口部３５ａの面積は、ライトトンネル２５の第１開口部２５ａの面積よりも小さくされており、ライトトンネル３５の第２開口部３５ｃの面積は、ライトトンネル２５の第２開口部２５ｃの面積と略同一とされている。

第２の実施の形態では、集光レンズ１３による集光位置は、蛍光体１６の表面（第２開口部２５ｃの近傍）とされていた。そのため、光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束（励起光）を全てライトトンネル２５に取り込むためには、第１開口部２５ａの大きさを十分大きくする必要があった。

本実施の形態では、集光レンズ１３による集光位置は、第１開口部３５ａの近傍とされている。つまり、光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束（励起光）の主たる光線は、第１開口部３５ａの近傍の有限の範囲に集まる。但し、図２で説明したように、光源とカップリングレンズとの間の位置誤差が存在すると、位置誤差が存在しない場合と比べて、合成スポット径が広がる。

合成スポット径が広がった励起光を損失なく取り込むためには、第１開口部３５ａは、なるべく大きくすることが好ましい。一方、パネルへの照明効率を考慮した場合、第１開口部３５ａは、なるべく小さくすることが好ましい。本実施の形態のように集光レンズ１３による集光位置を第１開口部３５ａの近傍にすることは、この相反する条件を満足する最も効果的な方法である。この構成により、ライトトンネル３５の第１開口部３５ａの面積を、ライトトンネル２５の第１開口部２５ａの面積よりも小さくすることが可能となる。

第１開口部３５ａの近傍に集光された各光束（励起光）は、図６に示すように、ライトトンネル３５の反射面３５ｂで反射、或いは、反射しないで直接蛍光体１６を照射し、波長変換される。その後の動作は、他の実施形態と同様である。ここで、第１開口部３５ａの近傍とは、第１開口部３５ａの位置、及び、ダイクロイックミラー１４で反射した各光束が第１開口部３５ａで蹴られない範囲で第１開口部３５ａから光軸方向に移動した位置を指す。

つまり、集光レンズ１３による集光位置は、ダイクロイックミラー１４で反射した各光束が第１開口部３５ａで蹴られない範囲で第１開口部３５ａよりも第２開口部３５ｃ側にずれてもよいし、第１開口部３５ａよりもダイクロイックミラー１４側にずれてもよい。集光レンズ１３による集光位置の範囲は、要求される第１開口部３５ａの面積を考慮して決定することができる。

このように、光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束の合成スポット径が最も小さくなる位置（集光レンズ１３による集光位置）を、ライトトンネル３５の第１開口部３５ａ近傍とすることにより、各光束を効率よくライトトンネル３５に取り込むことができる。又、蛍光体１６の発する照明光の出射部でもある第１開口部３５ａの大きさを小さくできるので、その後のパネルへの照明効率を向上可能となる。

〈第４の実施の形態〉
第４の実施の形態では、第２の実施の形態において、光源と蛍光体との間の光路上に拡散板を配置する例を示す。なお、第４の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図７は、第４の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。なお、第４の実施の形態において、光源の配置のみを例示する平面図は図１（ｂ）と同一であるため、図示は省略する。

図７を参照するに、光源装置４０は、ダイクロイックミラー１４とライトトンネル２５との間の第１開口部２５ａの近傍に拡散板４１を配置した点が、第２の実施の形態に係る光源装置２０（図５参照）と相違する。拡散板４１は、入射光を拡散して出射する機能を有する。拡散板４１としては、例えば、摺りガラス、オパールガラス、回折光学素子、ホログラム素子等を用いることができる。

光源１１_１〜１１_１６から出射された各光束（励起光）のうち、光源１１_３から出射された光束の主光線を例にとって作用を説明する。光源１１_３から出射された光束の主光線は、ダイクロイックミラー１４を経由して拡散板４１に到達し、拡散板４１により直線性が多少損なわれ、拡散板４１の通過する位置を基点に最大、数度の光線の広がりが生じる。

図７では、拡散板４１により広がった光線の進む様子を示している。拡散板４１の仕様に依存するが、おおよそ１〜２度、大きくても３〜５度程度に広がるとよい。図７に示すように、拡散板４１を挿入することにより、直接蛍光体１６に照射される光線のみならず、拡散板４１により拡散された光線も蛍光体１６に照射されるため、蛍光体１６上の照射エリアが広くなる。つまり、数度の光線の広がりにより、第２開口部２５ｃ近傍に配置された蛍光体１６上の照射エリアが広くなる。

図８は、拡散板の有無による合成スポット径の変化を模式的に示す図であり、（ａ）は拡散板がない場合を、（ｂ）は拡散板がある場合を示している。図８（ａ）に示すように、拡散板４１のない場合は、各スポット位置は、光源とカップリングレンズとの間の位置誤差により、適当にばらついた状態で蛍光体１６を照射する。

各スポットＡの径は様々であり、１６個のスポットＡを合成した合成スポットＢは、破線のような大きさに近似されたサイズで、蛍光体１６を照射することとなる。又、各スポットＡの径や位置のばらつき具合によっては、照射されない領域Ｃが生じる場合があり得る。

図８（ａ）に示すように、照射されない領域Ｃが存在することは、照射されている部分に励起光が集中することを意味する。このように集中して照射される部分が存在すると、蛍光体１６の損傷が早まるおそれがあり、効率低下、信頼性低下、明るさの低下となって、品質が低下する。

拡散板４１を挿入することにより、励起光が分散されるので、図８（ｂ）に示すように、照射されない領域Ｃは存在しなくなり、上記問題点を解決できる。つまり、拡散板４１を挿入することにより、直線性の高いレーザ光線が広がり、拡散板４１を挿入しなければ蛍光体１６に照射されなかった領域へも光が拡散分散されて、より均一に蛍光体１６を照射でき、変換効率の高い、より明るい光源装置を実現できる。

なお、拡散板４１は光源１１_１〜１１_１６と蛍光体１６との間の光路上であれば、どこに挿入してもよいが、図９に示す光源装置４０Ａのように、光源１１_１〜１１_１６とダイクロイックミラー１４との間の光路上に挿入することが好ましい。図７に示す光源装置４０では、拡散板４１による拡散作用が励起光及び蛍光体１６で生成された光の両方に作用するのに対して、図９に示す光源装置４０Ａでは、拡散板４１による拡散作用が励起光のみに作用するからである。

〈第５の実施の形態〉
第５の実施の形態では、第２の実施の形態において、蛍光体を回転させる例を示す。なお、第５の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図１０は、第５の実施の形態に係る光源装置を例示する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は蛍光体のみを例示する平面図（図１０（ａ）のＨ方向から視た図）である。なお、第５の実施の形態において、光源の配置のみを例示する平面図は図１（ｂ）と同一であるため、図示は省略する。

図１０を参照するに、光源装置５０は、蛍光体１６を回転する基板５１上に配置した点が、第２の実施の形態に係る光源装置２０（図５参照）と相違する。具体的には、円盤状の基板５１の外周近傍に蛍光体１６を円環状に設けてホイール状としている。そして、円環状の蛍光体１６の中心を回転中心Ｏとして基板５１とともに蛍光体１６がモータ等の駆動部（図示せず）に回転駆動される。

基板５１とともに蛍光体１６が回転駆動されることにより、蛍光体１６が移動するため、励起光は常に蛍光体１６上の新しい領域に照射されることになる。つまり、蛍光体１６の大きさは第２開口部２５ｃの大きさよりも大きくされており、蛍光体１６の表面の何れかの領域が常に第２開口部２５ｃ内に露出するように蛍光体１６が可動される。

基板５１が１回転すると、蛍光体１６上の同一の領域に励起光が照射されため、基板５１が１回転する時間より、蛍光の発光時間が短くなるように回転速度を定めると好適である。例えば、最大発光量の１０分の１となる時間をｔ、基板５１が１回転する時間をＴとしたときに、ｔ＜Ｔとなるように回転数を定めることができる。

なお、基板５１とともに蛍光体１６が回転駆動されるので、蛍光体１６はライトトンネル２５の第２開口部２５ｃとは物理的に離しておく必要がある。蛍光体１６と第２開口部２５ｃとの距離Ｄは、なるべく短くすることが好ましいく、例えば、０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度とすると好適である。蛍光体１６と第２開口部２５ｃとの距離Ｄを１ｍｍ以上離すと、蛍光体１６が発光した光束のうち、ライトトンネル２５の第２開口部２５ｃに入らない光束が多くなり、効率が低下するからである。

図１０のような構成により、励起光が蛍光体１６上の同一領域に連続的に照射されることによる蛍光体１６の損傷を防ぐことができる。又、蛍光体１６の経時的な劣化、具体的には蛍光体１６の変換効率が低下して光量が低下する問題を解決できる。又、蛍光体１６上に照射される励起光の分布が不均一で極端に分布がある場合に、蛍光体１６が移動することにより、不均一さを緩和する効果を奏する。

なお、蛍光体１６を回転させる代わりに、蛍光体１６を往復動作させてもよい。又、ローラの外周に蛍光体１６を設け、ローラを回転させてもよい。又、蛍光体１６のサイズ以下の微振動をさせてもよい。何れの場合にも、蛍光体１６を回転させる場合と同様の効果を奏する。

〈第６の実施の形態〉
第６の実施の形態では、第２の実施の形態において、光源及びカップリングレンズを１つにした例を示す。なお、第６の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図１１は、第６の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。図１１を参照するに、光源装置６０は、光源１１_１〜１１_１６及びカップリングレンズ１２_１〜１２_１６が、各々光源１１_１及びカップリングレンズ１２_１に置換された点が、第２の実施の形態に係る光源装置２０（図５参照）と相違する。なお、本実施の形態では、光源１１_１は半導体レーザである。

光源１１_１（半導体レーザ）からの出射光はカップリングレンズ１２_１により収束され（例えば、略平行光となり）、ダイクロイックミラー１４で反射されてライトトンネル２５の第１開口部２５ａに入射する。

実際は、図に描いた光線以外に、光源１１_１（半導体レーザ）から発した光線のうち、カップリングレンズ１２_１によっても十分に収束されない光線もあり、このような光線はライトトンネル２５の反射面２５ｂで反射されて蛍光体１６まで達する。しかしながら、第１開口部２５ａに入射した光束の大部分を、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで反射させずに、直接蛍光体１６まで達するようにできる。蛍光体１６で生成された光は、第２の実施の形態と同様に、そのままライトトンネル２５で均一化して取り出される。

このように、光源及びカップリングレンズを１つにした場合にも、励起光源である光源１１_１から出射された光束を、ライトトンネル２５を介して蛍光体１６へ照射し、蛍光体１６の発する光をライトトンネル２５で均一化して取り出す構成は第２の実施の形態と同様であるため、第２の実施の形態と同様の効果を奏する。

但し、１つの光源では輝度が稼げないため、輝度を稼ぐ必要がある場合には、既に説明した実施の形態のように、複数の光源を配置することが好ましい。

〈第７の実施の形態〉
第７の実施の形態では、第６実施の形態において、光源として固体光源である発光ダイオードを用いる例を示す。なお、第７の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図１２は、第７の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。図１２を参照するに、光源装置７０は、光源１１_１及びカップリングレンズ１２_１が、各々光源７１及びカップリングレンズ７２に置換された点が、第６の実施の形態に係る光源装置６０（図１１参照）と相違する。なお、本実施の形態では、光源７１は発光ダイオードである。

光源７１（発光ダイオード）は、光源１１_１（半導体レーザ）の発光部が数μｍであるのとは異なり、数ｍｍ^２の面積を有しており、矩形や長方形、円形の発光エリアであることが多い。又、光源７１（発光ダイオード）の発光角度特性は、光源１１_１（半導体レーザ）に比べると大きく、場合によっては、完全拡散に近い特性となるものもある。このように、光源７１（発光ダイオード）の発光面積は数ｍｍ^２と広いので、本実施の形態では、カップリングレンズ７２を複数枚のレンズ（例えば、レンズ７２ａとレンズ７２ｂの２枚）で構成して、カップリング効率を向上している。

光源７１（発光ダイオード）の発光面積が数ｍｍ^２と広いため、光源７１（発光ダイオード）を用いる場合、発光する領域の大きさよりも、小さい領域に出射光を収束させることは容易ではない。つまり、カップリングレンズ７２及びライトトンネル２５を有しない従来の構成では、光源７１（発光ダイオード）を励起光源として用いる場合、照射する蛍光体１６の面積が小さくなると、効率よく照射できなくなる問題があった。

しかしながら、図１２のようにカップリングレンズ７２及びライトトンネル２５を有する構成とすることにより、カップリングレンズ７２を複雑な構成にすることなく、光源７１（発光ダイオード）の出射光を効率よく蛍光体１６へ導くことができる。

図１３は、光源（発光ダイオード）からの出射光がダイクロイックミラーを透過してライトトンネル内に入射する状況を例示する図である。本実施の形態では、光路上にカップリングレンズ７２を配置しているため、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、集光状態をいかようにも選択が可能となる。なお、図１３において、Ｗは第２開口部２５ｃの開口幅を示している。

図１３（ａ）は、光源７１（発光ダイオード）からの出射光の集光度合いを比較的緩めた場合を模式的に示している。図１３（ａ）の状態では、集光スポットは第２開口部２５ｃより大きいが、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで反射するので、その反射光が第２開口部２５ｃ内に重畳する。反射しない光と、反射した光線の強度の和である合成強度分布で、蛍光体１６上に照射する。

図１３（ｂ）は、光源７１（発光ダイオード）からの出射光の集光度合いを蛍光体１６の照射領域に合わせた場合を模式的に示している。図１３（ｂ）の状態では、光源７１（発光ダイオード）からの出射光はライトトンネル２５内では、ほとんど反射せずに、直接蛍光体１６上に照射している。

図１３（ｃ）は、光源７１（発光ダイオード）からの出射光の集光度合いを高めてライトトンネル２５の反射面２５ｂでの反射回数を増やした場合を模式的に示している。図１３（ｃ）の状態では、光源７１（発光ダイオード）からの出射光の集光度合いを高めて、蛍光体１６に到達する手前に出射光を集光させた。集光後に光線が広がるものの、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで複数回反射させて、蛍光体１６へ導いている。

図１４は、図１３の各状態に対応した出射光の照射分布を例示する図である。なお、図１４に示す照度分布は、光源７１（発光ダイオード）からの出射光のライトトンネル２５の第２開口部２５ｃ近傍での照射分布である。

図１３（ａ）の状態に対応した図１４（ａ）では、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで反射せずに蛍光体１６上に照射する光線の分布強度Ｘと、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで１回反射して蛍光体１６上に照射する光線の分布強度Ｙ_１とが合成されて、合成強度Ｚとなる。図１３（ｂ）の状態に対応した図１４（ｂ）では、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで反射せずに蛍光体１６上に照射する光線の分布強度Ｘがそのまま合成強度となる。

図１３（ｃ）の状態に対応した図１４（ｃ）では、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで反射せずに蛍光体１６上に照射する光線の分布強度Ｘと、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで１回反射して蛍光体１６上に照射する光線の分布強度Ｙ_１と、ライトトンネル２５の反射面２５ｂで２回反射して蛍光体１６上に照射する光線の分布強度Ｙ_２とが合成されて、合成強度Ｚとなる。つまり、複数の反射光が重畳するので、より均一な合成強度Ｚが得られる。

理想的には、ライトトンネル２５の反射面２５ｂでの反射による反射損失がなければ、図１４（ｃ）の状態が好ましい。但し、図１４（ｃ）ではライトトンネル２５の内部反射を利用するため、例えば図１４（ｂ）のように蛍光体１６へ効率よく照射する場合に比べて、蛍光体１６への照射強度は低くなる。なお、蛍光体１６から発する蛍光の強度を十分に確保できる場合には、図１４（ａ）や図１４（ｂ）の状態でもよい。つまり、光源７１（発光ダイオード）からの出射光の集光度合いは、蛍光体１６の特性に合わせて、いかようにも設定できる。

なお、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は代表的な状態を示しただけであって、カップリングレンズ７２の設計、ライトトンネル２５との位置関係、ライトトンネル２５の第１開口部２５ａ及び第２開口部２５ｃのサイズ、ライトトンネル２５のテーパ角度等によって、様々な状態となり得る。そこで、蛍光体１６から発する光強度が高くなるように適宜設計することができる。

このように、本実施の形態では、光源７１（発光ダイオード）の後段にカップリングレンズ７２を配置したので、要求仕様に応じて光源７１（発光ダイオード）からの出射光の集光度合いを変化させ、蛍光体１６への照射分布を調整できる。これにより、蛍光体１６の発光効率を最大限に引き出すことが可能となり、より効率の高い光源装置を実現できる。

〈第８の実施の形態〉
第８の実施の形態では、第２の実施の形態において、蛍光体の位置を変更した例を示す。なお、第８の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図１５は、第８の実施の形態に係る光源装置を例示する断面図である。図１５を参照するに、光源装置８０は、基板１７が基板８７に置換された点が、第２の実施の形態に係る光源装置２０（図５参照）と相違する。

基板８７は、平板状の部分に突起部８７ｘが形成された構造を有し、突起部８７ｘの先端部分には蛍光体１６が設けられている。ライトトンネル２５の第１開口部２５ａ側から視て、突起部８７ｘは第２開口部２５ｃよりも小さな形状とされており、突起部８７ｘの一部は第２開口部２５ｃを介してライトトンネル２５内に挿入されている。つまり、光源装置８０では、蛍光体１６がライトトンネル２５内に配置されている。

第２の実施の形態では、蛍光体１６はライトトンネル２５の第２開口部２５ｃの近傍に配置していたが、図１５に示すように、蛍光体１６はライトトンネル２５内に配置してもよい。又、図示はしないが、蛍光体１６はライトトンネル２５の第２開口部１５ｃより外側（第１開口部２５ａとは反対側）に配置してもよい。

このように、蛍光体１６はライトトンネル２５内やライトトンネル２５の第２開口部１５ｃより外側（第１開口部２５ａとは反対側）に配置してもよく、これらの場合にも蛍光体１６を第２開口部２５ｃの近傍に配置した第２の実施の形態と同様の効果を奏する。但し、蛍光体１６をライトトンネル２５内に配置した場合には、第２の実施の形態の奏する効果に加えて、更に、蛍光体１６から発する蛍光の全てをライトトンネル２５で取り込むことが可能となるという優れた効果を奏する。

〈第９の実施の形態〉
第９の実施の形態では、第２の実施の形態に係る光源装置を投射装置に適用した例を示す。なお、第９の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図１６は、第９の実施の形態に係る投射装置を例示する図である。図１６を参照するに、投射装置１００は、光源装置２０_１と、光源装置２０_２と、光源装置９０と、集光レンズ１０１〜１０４と、集光ミラー１０５と、ダイクロイックミラー１０６及び１０７と、パネル１０８と、投射レンズ１０９と、駆動制御部１１０と、インターフェイス１１１とを有する。なお、１２０は、外部入力装置である。

集光レンズ１０１〜１０４、集光ミラー１０５、及びダイクロイックミラー１０６及び１０７は、本発明に係る伝達光学系の代表的な一例である。又、投射レンズ１０９は、本発明に係る投射光学系の代表的な一例である。

光源装置２０_１は、第２の実施の形態に係る光源装置２０において、蛍光体１６として赤色蛍光体を用いたものである。光源装置２０_２は、第２の実施の形態に係る光源装置２０において、蛍光体１６として緑色蛍光体を用いたものである。光源装置９０は、光源９１として青色発光ダイオードを用い、光源９１からの光をカップリングレンズ９２及び集光レンズ９３を介してライトトンネル９４に取り込み、ライトトンネル９４で重畳して均一化を図り外部に出射するものである。

光源装置２０_１からの赤光は、集光レンズ１０１、集光レンズ１０２、集光ミラー１０５によって、光源装置２０_１のライトトンネル２５の第１開口部２５ａとパネル１０８の表面とが共役の関係になるように設定されていることが好ましい。光源装置２０_２からの緑光は、集光レンズ１０３、集光レンズ１０２、集光ミラー１０５によって、光源装置２０_２のライトトンネル２５の第１開口部２５ａとパネル１０８の表面とが共役の関係になるように設定されていることが好ましい。光源装置９０からの青光は、集光レンズ１０４、集光レンズ１０２、集光ミラー１０５によって、ライトトンネル９４の出口側の開口部とパネル１０８の表面とが共役の関係になるように設定されていることが望ましい。

光源装置２０_１からの赤光と光源装置２０_２からの緑光とは、ダイクロイックミラー１０６によって合成され、ダイクロイックミラー１０７に入射する。ダイクロイックミラー１０６によって合成された光と光源装置９０からの青光とは、ダイクロイックミラー１０７によって合成され、全ての色の光路が一致して集光ミラー１０５に入射する。なお、ダイクロイックミラー１０６は、緑光を反射し赤光を透過す特性を有している。又、ダイクロイックミラー１０７は、青光を反射し緑光及び赤光を透過す特性を有している。

パネル１０８は複数の画素を有し、画素毎に照明光を投射レンズ１０９へ向かわせるか否かを制御する（照明光のＯＮ／ＯＦＦを制御する）機能を有する。パネル１０８としては、例えば、所謂デジタルマイクロミラーアレイ等を用いることができる。なお、パネル１０８は１つのみであるが、赤の画像、緑の画像、青の画像を時間順次に表示できる。つまり、それぞれの色の画像がパネル１０８に表示されたときに、その色の光源装置を駆動発光させて高速に照明している（照明光を高速に切り替えている）。

換言すれば、パネル１０８の表示情報に応じて、光源装置２０_１、光源装置２０_２、及び光源装置９０を時間分割して点灯制御している。なお、点灯制御は、インターフェイス１１１を介して外部入力装置１２０と接続された駆動制御部１１０により行われる。色の画像の切り替わりは非常に早く、目の残像現象を利用してフルカラー表示を行うことができる。パネル１０８に表示された画像情報の拡大像が、投射レンズ１０９によって、パネル１０８の表面と共役な位置に形成される。

なお、投射装置１００において、光源装置２０_１に代えて、赤色発光ダイオードや赤色レーザ等の固体光源を用いてもよい。又、投射装置１００において、光源装置９０からの青光を、光源装置２０_１の光源１１_１等とは反対側からダイクロイックミラー１４に入射し、ダイクロイックミラー１４で反射させて、ダイクロイックミラー１４を透過する赤光と合成してもよい。

又、投射装置１００において、光源装置９０からの青光を、光源装置２０_２の光源１１_１等とは反対側からダイクロイックミラー１４に入射し、ダイクロイックミラー１４で反射させて、ダイクロイックミラー１４を透過する緑光と合成してもよい。色の合成に関しては、上記以外にも様々な配置が考えられ、上記の構成に限定するものではない。

投射装置１００において、各実施の形態又はその変形例で示した光源装置を少なくとも１つ用いることにより、より明るい照明光を得ることができ、明るい投射装置を実現できる。

以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、各実施の形態又はその変形例は適宜組み合わせることができる。一例を挙げれば、第８の実施の形態の構成は、第２の実施の形態に係る光源装置を含む各実施の形態に係る光源装置に適用可能である。或いは、第１の実施の形態の変形例の構成を他の実施の形態に係る光源装置に適用してもよい。その他、様々な変形が考えられる。

又、各実施の形態及びその変形例では、光源からの出射光をダイクロイックミラーで反射させてライトトンネルに入射している。しかしながら、光源、ダイクロイックミラー、及びライトトンネルを略一直線上に配置し、光源からの出射光をダイクロイックミラーを透過させてライトトンネルに入射してもよい。この場合、蛍光体からの光は、ダイクロイックミラーで反射させて取り出すことができる。

但し、光源にレーザを用いる場合、レーザ光は偏光特性を有し、Ｓ偏光として反射率を上げられるので、光源からＳ偏光のレーザ光を出射し、Ｓ偏光のレーザ光をダイクロイックミラーで反射させてライトトンネルに入射する構成とすると、ダイクロイックミラーでの反射率を向上でき、好適である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、２０、２０_１、２０_２、３０、４０、４０Ａ、５０、６０、７０、８０、９０ 光源装置
１１_１〜１１_１６、７１ 光源
１２_１〜１２_１６、７２ カップリングレンズ
１３、１０１、１０２、１０３、１０４ 集光レンズ
１４、１０６、１０７ ダイクロイックミラー
１５、２５、３５ ライトトンネル
１５ａ、２５ａ、３５ａ 第１開口部
１５ｂ、２５ｂ、３５ｂ 反射面
１５ｃ、２５ｃ、３５ｃ 第２開口部
１６ 蛍光体
１７、５１ 基板
４１ 拡散板
７２ａ、７２ｂ レンズ
１０５ 集光ミラー
１０８ パネル
１０９ 投射レンズ
１１０ 駆動制御部
１１１ インターフェイス
１２０ 外部入力装置

米国特許第７８５４５１４号公報

Claims (12)

1. 固体光源と、
   前記固体光源から発散する光束を集光する集光素子と、
   励起光により、波長変換された照明光を発する波長変換部材と、
   前記集光素子と前記波長変換部材との間の光路上に配置され、前記集光素子で集光された前記光束と前記照明光との光路を分離する光路分離手段と、
   前記光路分離手段からの出射光の光路上に配置され、前記光路分離手段側に第１開口部、前記第１開口部の反対側に第２開口部を備えた導光体と、を有し、
   前記集光素子で集光された前記光束は、前記光路分離手段を介して前記第１開口部から前記導光体に入射して前記波長変換部材を照射し、前記波長変換部材は前記光束を前記励起光として波長変換された前記照明光を発し、
   前記照明光は、前記導光体内を前記励起光と反対方向に進んで前記第１開口部を介して前記光路分離手段に達し、前記光路分離手段により、前記固体光源から発散する前記光束とは異なる方向に取り出される光源装置。
2. 前記波長変換部材は、前記導光体内に配置されている請求項１記載の光源装置。
3. 前記波長変換部材は、前記第２開口部の外側に配置され、
   前記光路分離手段を介して前記第１開口部から前記導光体に入射した前記光束は、前記第２開口部を介して前記波長変換部材を照射し、前記波長変換部材は前記光束を前記励起光として波長変換された前記照明光を発し、
   前記照明光は、前記第２開口部から前記導光体に入射し、前記導光体内を前記励起光と反対方向に進んで前記第１開口部を介して前記光路分離手段に達し、前記光路分離手段により、前記固体光源から発散する前記光束とは異なる方向に取り出される請求項１記載の光源装置。
4. 前記固体光源を複数備え、
   各々の前記固体光源に対して、前記固体光源から発散する光束を集光する集光素子が配置され、
   各々の前記固体光源から出射されて各々の前記集光素子により集光された各々の前記光束は、所定箇所に収束するように進行して前記光路分離手段に入射する請求項１乃至３の何れか一項記載の光源装置。
5. 前記所定箇所は、前記波長変換部材の表面である請求項４記載の光源装置。
6. 前記所定箇所は、前記第１開口部の近傍である請求項４記載の光源装置。
7. 前記固体光源から発散する前記光束は、前記集光素子により、前記波長変換部材の表面に集光される請求項１乃至３の何れか一項記載の光源装置。
8. 前記固体光源から発散する前記光束は、前記集光素子により、前記第１開口部の近傍に集光される請求項１乃至３の何れか一項記載の光源装置。
9. 前記第２開口部の大きさは、前記第１開口部の大きさよりも小さくされている請求項１乃至８の何れか一項記載の光源装置。
10. 前記固体光源と前記波長変換部材との間の光路上に、入射光を拡散して出射する拡散板を配置した請求項１乃至９の何れか一項記載の光源装置。
11. 前記波長変換部材の大きさは前記第２開口部の大きさよりも大きく、
    前記波長変換部材の表面の何れかの領域が常に前記第２開口部内に露出するように、前記波長変換部材を可動する可動手段を備えた請求項１乃至１０の何れか一項記載の光源装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか一項記載の光源装置から取り出された前記照明光を、画像を形成するパネルに伝達する伝達光学系と、
    前記パネルに形成された前記画像を拡大投射する投射光学系と、を有する投射装置。

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