特許 7371673 光源装置、及び投影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】光源装置、及び投影装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20231024BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20231024BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20231024BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20231024BHJP

   F21V 9/40 20180101ALI20231024BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20231024BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 A

G03B21/00 D

H04N5/74 Z

F21S2/00 311

F21V9/40 200

F21Y115:30

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021149569

(22)【出願日】2021-09-14

(65)【公開番号】P2023042326

(43)【公開日】2023-03-27

【審査請求日】2022-05-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002022

【氏名又は名称】弁理士法人コスモ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荻野 浩

【審査官】西島 篤宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１２４５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７７９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９０４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２２２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／１４

Ｇ０３Ｂ ２１／００

Ｈ０４Ｎ ５／７４

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ９／４０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

励起光を出射する励起光照射装置と、
前記励起光の波長帯域と異なる所定の波長帯域の光を透過するとともに前記励起光を反射するフィルタ領域と、前記励起光を屈曲させて透過する透過屈曲領域とを含む回転ホイールを備える回転ホイール装置と、
前記フィルタ領域で反射した前記励起光が照射され、前記フィルタ領域に向けて前記所定の波長帯域の光を含む蛍光を発光する蛍光発光装置と、を備え、
前記回転ホイール装置は、前記透過屈曲領域を透過した前記励起光の光軸と、前記フィルタ領域を透過した前記所定の波長帯域の蛍光の光軸とが重なるように配置されていることを特徴とする光源装置。

【請求項2】

前記フィルタ領域で反射した前記励起光を前記蛍光発光装置に導く導光部材を備え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】

前記回転ホイールは、前記透過屈曲領域と対応する反対側の面の領域に前記透過屈曲領域を透過した前記励起光を拡散させて透過する透過拡散領域を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。

【請求項4】

前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置を含む面に対して傾斜する角度で配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項5】

前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に前記励起光の波長帯域以外の波長帯域の光を透過して前記励起光を反射する励起光反射領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。

【請求項6】

前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に、前記回転ホイールに対して斜めに入射した前記励起光を前記回転ホイールの法線方向に反射する反射屈曲領域を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項7】

前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置の蛍光発光領域を含む面に対して平行となる角度で配置されていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。

【請求項8】

前記透過屈曲領域に前記励起光を回折させる回折格子が形成されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項9】

前記透過屈曲領域に前記励起光を屈折させる傾斜面を有する屈折部材が形成されていることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項10】

前記反射屈曲領域に前記励起光を前記回転ホイールの板面の法線方向に反射しつつ回折させる反射回折格子が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。

【請求項11】

前記反射屈曲領域に前記励起光を所定の角度に反射させる傾斜面を有する反射屈折部材が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。

【請求項12】

前記回転ホイール装置を透過した光を導くライトトンネル又は導光ロッドを備えることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項13】

前記回転ホイール装置を透過した光を導くマイクロレンズアレイを備えることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項14】

前記蛍光発光装置は蛍光ホイール装置であることを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項15】

請求項１～１４のいずれか１項に記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源装置、及び投影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画面、メモリカード等に記憶されている画像データ等をスクリーンに投影する投影装置が利用されている。この投影装置は、光源から出射された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子や液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させている。

【0003】

例えば、特許文献１には、青色波長帯域光（第一波長帯域光）の光源と蛍光ホイールとダイクロイックミラーとカラーホイールと制御部とを備える光源装置が開示されている。カラーホイールは、ダイクロイックミラーにより合成された赤色波長体域光（第二波長帯域光）と、緑色波長帯域光（第三波長帯域光）の長波長側の一部の光と、を第四波長帯域光として選択する青赤透過領域と、全色透過領域と、を含む。制御部は、蛍光ホイールとカラーホイールを同期制御し、出力モードによって、蛍光ホイールに対するカラーホイールの同期位置をずらして制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１６０１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の光源装置のように蛍光ホイールとカラーホイールに加えてダイクロイックミラーを別途配置した構成では、励起光である青色波長帯域光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となることがある。この場合、装置が大型化し、また、別光路となることによる誤差に起因する色ムラが発生することが想定される。

【0006】

本発明は、以上の点に鑑み、装置の小型化を図りつつ、色ムラの発生を低減することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の光源装置は、励起光を出射する励起光照射装置と、前記励起光の波長帯域と異なる所定の波長帯域の光を透過するとともに前記励起光を反射するフィルタ領域と、前記励起光を屈曲させて透過する透過屈曲領域とを含む回転ホイールを備える回転ホイール装置と、前記フィルタ領域で反射した前記励起光が照射され、前記フィルタ領域に向けて前記所定の波長帯域の光を含む蛍光を発光する蛍光発光装置と、を備え、前記回転ホイール装置は、前記透過屈曲領域を透過した前記励起光の光軸と、前記フィルタ領域を透過した前記所定の波長帯域の蛍光の光軸とが重なるように配置されていることを特徴とする。

【0008】

本発明の投影装置は、上記の光源装置と、画像光を生成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、装置の小型化を図りつつ、色ムラの発生を低減することができる光源装置と、この光源装置を備える投影装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る投影装置の機能回路ブロックを示す図である。

【図2】第１実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。

【図3】第１実施形態に係る回転ホイール装置を示す模式図であり、（ａ）は回転ホイールの平面模式図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ－ＩＩＩｂ断面を示す断面模式図である。

【図4】（ａ）は図３（ｂ）の破線で囲まれる部分を拡大した回転ホイール装置の断面模式図であり、（ｂ）は（ａ）で示した部分の変形例に係る断面模式図であり、（ｃ）は（ａ）で示した部分の他の変形例に係る断面模式図である。

【図5】第１実施形態の変形例に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。

【図6】第１実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を透過する様子を示す平面模式図である。

【図7】第１実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置で反射され、蛍光発光装置の蛍光発光領域に照射されて蛍光が発光する様子を示す平面模式図である。

【図8】第２実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を透過する様子、及び回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置で反射され、蛍光発光装置の蛍光発光領域に照射されて蛍光が発光する様子を示す平面模式図である。

【図9】（ａ）は回転ホイール装置の反射屈曲領域を拡大した断面模式図であり、（ｂ）は（ａ）で示した部分の変形例に係る断面模式図であり、（ｃ）は（ａ）で示した部分の他の変形例に係る断面模式図である。

【図10】第３実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を透過する様子、及び回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置で反射され、蛍光発光装置の蛍光発光領域に照射されて蛍光が発光する様子を示す平面模式図である。

【図11】第３実施形態に係る回転ホイールの平面模式図である。

【図12】第４実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。

【図13】第４実施形態に係る回転ホイール装置を示す模式図であり、（ａ）は回転ホイールの平面模式図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩＩＩｂ－ＸＩＩＩｂ断面を示す断面模式図である。

【図14】（ａ）は図１３（ｂ）の破線で囲まれる部分を拡大した回転ホイール装置の断面模式図であり、（ｂ）は（ａ）で示した部分の変形例に係る断面模式図である。

【図15】第４実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を屈曲して透過する様子を示す平面模式図である。

【図16】第４実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を透過し、蛍光発光装置の蛍光発光領域に照射されて蛍光が発光する様子を示す平面模式図である。

【図17】第５実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を透過する様子、及び回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を透過し、蛍光発光装置の蛍光発光領域に照射されて蛍光が発光する様子を示す平面模式図である。

【図18】第６実施形態に係る回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置で反射する様子、及び回転ホイール装置に照射された励起光が回転ホイール装置を透過し、蛍光発光装置の蛍光発光領域に照射されて蛍光が発光する様子を示す平面模式図である。

【図19】（ａ）は第６実施形態に係る回転ホイール装置の一部を拡大した断面模式図であり、（ｂ）は第６実施形態に係る回転ホイール装置の他の一部を拡大した断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１実施形態）
以下、図１～図７を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は、投影装置１０の機能回路ブロック図である。投影装置制御部は、画像変換部２３と制御部３８とを含むＣＰＵ、入出力インターフェース２２を含むフロントエンドユニット、表示エンコーダ２４と表示駆動部２６等から構成される。入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバスＳＢを介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。

【0012】

また、表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶した上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

【0013】

表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜のフレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５０を駆動する。一実施形態では、表示素子５０は、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）である。投影装置１０は、光源装置６０から出射された光線束を、導光光学系を介して表示素子５０に照射することにより、表示素子５０の反射光で光画像を形成し、投影光学系２２０（図２参照）を介して図示しないスクリーン等の被投影体に画像を投影表示する。なお、この投影光学系２２０の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動を行うことができる。

【0014】

また、画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体であるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。さらに、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力する。よって、画像圧縮／伸長部３１は、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の出力を行うことができる。

【0015】

制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成される。

【0016】

キー／インジケータ部３７は、筐体に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成される。キー／インジケータ部３７の操作信号は、制御部３８に直接送出される。また、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６でコード信号に復調されて制御部３８に出力される。

【0017】

制御部３８はシステムバスＳＢを介して音声処理部４７と接続されている。音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。

【0018】

制御部３８は、光源制御回路４１を制御している。光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、光源装置６０の励起光照射装置７０や回転ホイール装置１００（図２参照）の動作を個別に制御する。

【0019】

さらに、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファン８１の回転速度を制御させている。また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等により投影装置１０本体の電源オフ後も冷却ファン８１の回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフにする等の制御も行う。

【0020】

次に、投影装置１０の内部構造について説明する。図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。ここで、投影装置１０の筐体は、略箱状に形成されて、図示しない上面パネル及び下面パネルと、正面パネル１２、背面パネル１３、右側パネル１４及び左側パネル１５を備える。なお、以下の説明においては、投影装置１０における左右とは投影口１２ａからの投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０の被投影体側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

【0021】

投影装置１０は、左側パネル１５の近傍に制御回路基板２４２を備える。この制御回路基板２４２は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備えている。また、投影装置１０は、投影装置１０の略中央部分に配された光源装置６０と、光源装置６０の左側に配された光源光学系１７０と、光源光学系１７０と制御回路基板２４２との間に配された投影光学系２２０と、を備える。

【0022】

光源装置６０は、青色波長帯域光（第一波長帯域光）の光源であって励起光の光源でもある励起光照射装置７０と、赤色波長帯域光（第三波長帯域光）及び緑色波長帯域光（第四波長帯域光）の光源である赤緑色光源装置８０と、回転ホイール装置１００と、固定蛍光体２００（蛍光発光装置）と、を備える。赤緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と回転ホイール装置１００と固定蛍光体２００により構成される。また、光源装置６０には、回転ホイール装置１００で反射した励起光を固定蛍光体２００側に導光するとともに固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２から発せられる蛍光を回転ホイール装置１００側に導光する導光光学系１４０と、回転ホイール装置１００を透過した光を導光する光源光学系１７０と、が配置されている。

【0023】

励起光照射装置７０は、任意の位置に配置することができ、本実施形態では、投影装置１０の中央付近の正面パネル１２側に配置される。励起光照射装置７０は、共通の保持部材に保持され、半導体発光素子である複数の青色レーザダイオード７１（励起光源）と、コリメータレンズ７３とを備える。複数の青色レーザダイオード７１は、マトリクス状に配置される。青色レーザダイオード７１の正面パネル１２側には冷却ファン８１が設けられており、青色レーザダイオード７１及び回転ホイール装置１００が冷却される。

【0024】

コリメータレンズ７３は、各青色レーザダイオード７１の光軸上にそれぞれ配置され、青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めるように各々平行光に変換する。各コリメータレンズ７３は、対応する青色レーザダイオード７１の光軸に対して、マトリクス状に配置された中央側の青色レーザダイオード７１側へずれて配置される。各青色レーザダイオード７１から出射される青色波長帯域光はコリメータレンズ７３により所定の範囲に制限された光束となる。なお、コリメータレンズ７３と回転ホイール装置１００の間の光路上に、各コリメータレンズ７３を介して各青色レーザダイオード７１から出射される青色波長帯域光を集光する集光レンズ等の光学部材を配置してもよい。

【0025】

なお、本実施形態においては、青色レーザダイオード７１の光軸上にコリメータレンズ７３を配置した例について示しているが、青色レーザダイオード７１の光軸上に光ファイバを配置する等してもよい。この場合、励起光照射装置７０は、光ファイバをさらに備え、各青色レーザダイオード７１の光軸上に光ファイバの入射部が配置され、光ファイバの出射部は、回転ホイール装置１００側に向けて配置される。上記光ファイバを使用する場合、各青色レーザダイオード７１の配置は、図２の位置に限定されない。一実施形態では、各青色レーザダイオード７１は、投影装置１０の筐体の外側に配置されていてもよい。また、本実施形態においては、複数の青色レーザダイオード７１を配置した例について示しているが、１個の青色レーザダイオード７１を配置して励起光の光源としてもよい。また、励起光源は、第一波長帯域光を発する光源であれば、青色レーザダイオードに限定されない。一実施形態では、励起光源として、青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用してもよい。

【0026】

ここで、回転ホイール装置１００の構成について説明する。回転ホイール装置１００は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光路上であって、コリメータレンズ７３の出射側に配置される。回転ホイール装置１００は、回転ホイール１０１、及びモータ１１０を有する。図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、回転ホイール１０１は円板状に形成され、その中央部がモータ１１０のモータ軸１１０ａに軸支されており、モータ１１０が駆動することにより回転ホイール１０１がモータ軸１１０ａ周りに回転駆動する。回転ホイール１０１は、励起光照射装置７０から出射される光が回転ホイール１０１の板面（表面）に対して斜めに入射するように、後述する固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を含む面に対して傾斜した角度で配置される。なお、光源装置６０では、励起光照射装置７０及び後述する固定蛍光体２００が回転ホイール１０１の表面側（モータ１１０が配置された側とは反対側）に配置されている。言い換えれば、励起光照射装置７０と、固定蛍光体２００とは、回転ホイール１０１の板面に対して同じ側に配置されており、励起光照射装置７０および固定蛍光体２００（蛍光発光装置）は、回転ホイール１０１の板面を向いて配置されている。

【0027】

回転ホイール１０１は、透過性を有するガラスや樹脂等の透明な材料で形成され、フィルタ領域１０４と透過屈曲領域１０６を有するカラーホイールである。フィルタ領域１０４は、回転ホイール１０１の両板面のうち励起光照射装置７０側に第１のフィルタ領域１０４ａと第２のフィルタ領域１０４ｂとを含む。透過屈曲領域１０６は、回転ホイール１０１の両板面のうち励起光照射装置７０側（表面側）におけるフィルタ領域１０４とは異なる領域に設けられている。第１のフィルタ領域１０４ａ、第２のフィルタ領域１０４ｂ、及び透過屈曲領域１０６ａは回転ホイール１０１の周方向に並設され、図３（ａ）に示す例ではそれぞれ略１２０度の角度範囲で配置される。なお、第１のフィルタ領域１０４ａと第２のフィルタ領域１０４ｂと透過屈曲領域１０６ａの各領域が占める割合はそれぞれ略１２０度の角度範囲に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

【0028】

フィルタ領域１０４における第１のフィルタ領域１０４ａ及び第２のフィルタ領域１０４ｂは、ダイクロイックミラー加工されており、後述する蛍光発光領域２０２から発せられる蛍光の波長帯域のうちの一部の波長帯域の光を透過し、励起光からなる所定の波長帯域の光と、上記蛍光の波長帯域のうちの他の一部の波長帯域の光と、を反射する。具体的には、第１のフィルタ領域１０４ａは、緑色波長帯域光（第四波長帯域光）を透過し、励起光の波長帯域とされる青色波長帯域光（第一波長帯域光）と赤色波長帯域光（第三波長帯域光）とを反射する。第２のフィルタ領域１０４ｂは、赤色波長帯域光を透過し、青色波長帯域光と緑色波長帯域光とを反射する。

【0029】

図３（ｂ）は、回転ホイール１０１の断面模式図である。回転ホイール１０１は、第１のフィルタ領域１０４ａ及び第２のフィルタ領域１０４ｂと対応する反対側の面（励起光照射装置７０側とは反対側の面）の領域に、励起光反射領域１０５を含む。励起光反射領域１０５は、励起光の波長帯域である青色波長帯域以外の波長帯域の光を透過して、青色波長帯域光を反射する。

【0030】

透過屈曲領域１０６は、励起光の波長帯域とされる青色波長帯域光を屈曲させて透過する。透過屈曲領域１０６に入射した青色波長帯域光は、後述するライトトンネル１７５側に向けて導光されるように屈折される。具体的には、透過屈曲領域１０６に入射した青色波長帯域光は、その光軸が後述する導光光学系１７０の導光方向と重なるような角度に屈曲される。本実施形態では、図４（ａ）に示すように、透過屈曲領域１０６に青色波長帯域光を回折させる透過回折格子１０６ａ（回折格子）が形成されている。透過屈曲領域１０６を構成する透過回折格子１０６ａは、回転ホイール１０１の板面に溝を設けることで容易に形成することができる。透過回折格子１０６ａが形成されていることにより、透過屈曲領域１０６に入射した青色波長帯域光は、図４（ａ）の矢印で示すような光路で導光される。この透過屈曲領域１０６には、必要に応じて青色波長帯域光を拡散させる拡散性を持たせてもよい。

【0031】

なお、本実施形態においては、透過屈曲領域１０６に透過回折格子１０６ａを形成した例について示しているが、図４（ｂ）に示すように、透過屈曲領域１０６に青色波長帯域光を屈折させる傾斜面を有し、同心円状に配置された複数の微小な透過屈折部材１０６ｂ２（屈折部材）を形成してもよい。また、図４（ｃ）に示すように、透過屈曲領域１０６に青色波長帯域光を屈折させる傾斜面を有する１つの透過屈折部材１０６ｃを形成してもよい。この場合、透過屈曲領域１０６に入射した青色波長帯域光は、図４（ｂ）、図４（ｃ）の矢印で示すような光路で導光される。透過屈折部材１０６ｂ，１０６ｃにより構成される透過屈曲領域１０６は、回転ホイール１０１の板面上に透過屈折部材１０６ｂ，１０６ｃを設けることで、容易に形成することができる。

【0032】

回転ホイール１０１は、透過屈曲領域１０６と対応する反対側の面（励起光照射装置７０側とは反対側の面）の領域に、透過拡散領域１０７を含む。透過拡散領域１０７は、透過屈曲領域１０６を透過した青色波長帯域光を透過して拡散させる。一実施形態では、回転ホイール１０１は、透過拡散領域１０７を有していなくてもよい。例えば、青色波長帯域光が回転ホイール１０１で拡散されなくても被投影体に投影される画像の画質が良好であれば回転ホイール１０１は、透過拡散領域１０７を有していなくてもよい。

【0033】

回転ホイール装置１００は、透過屈曲領域１０６で屈曲されるとともに透過屈曲領域１０６を透過した青色波長帯域光の光軸と、第１のフィルタ領域１０４ａ又は第２のフィルタ領域１０４ｂを透過した蛍光の光軸と、が重なるように配置されている。即ち、回転ホイール装置１００は、透過屈曲領域１０６を透過する青色波長帯域光を、フィルタ領域１０４を透過する緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光と同一の光軸に合成する機能を有する。具体的には、励起光照射装置７０、回転ホイール装置１００、及び固定蛍光体２００（蛍光発光装置）は、透過屈曲領域１０６を透過した青色波長帯域光の光軸と、フィルタ領域１０４を透過した蛍光の光軸と、が重なるように配置されている。

【0034】

図２に戻り、導光光学系１４０は、第１集光レンズ１４１（導光部材）及び第２集光レンズ１４２（導光部材）を備えている。第１集光レンズ１４１は第２集光レンズ１４２より小径とされ、第２集光レンズ１４２と固定蛍光体２００の間に配置される。第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２は、回転ホイール装置１００のフィルタ領域１０４で反射された青色波長帯域光の光線束を固定蛍光体２００に向けて屈折させるとともに固定蛍光体２００から回転ホイール装置１００側に向けて出射された光線束を集光する。具体的には、固定蛍光体２００から回転ホイール装置１００側に向けて出射された光線束は、回転ホイール１０１の第１のフィルタ領域１０４ａ又は第２のフィルタ領域１０４ｂに入射するように集光される。

【0035】

固定蛍光体２００は、基材２０１及び蛍光発光領域２０２等から構成される。基材２０１は、銅やアルミニウム等の金属材料により形成することができる。基材２０１の回転ホイール装置１００側の表面には、銀蒸着等によりミラー加工された平坦状の反射部が形成されている。蛍光発光領域２０２は、基材２０１の表面の反射部上に配置される。固定蛍光体２００の右側パネル１４側には第１ヒートシンク１５０が設けられており、固定蛍光体２００が冷却される。

【0036】

蛍光発光領域２０２は、蛍光体粒子を分散させた蛍光体層からなる。蛍光体粒子は、蛍光発光領域２０２に照射された励起光としての青色波長帯域光により励起され、黄色波長帯域光（第二波長帯域光）の蛍光が発せられる。蛍光発光領域２０２に照射された励起光の一部は蛍光体粒子を励起し、これにより蛍光発光領域２０２から蛍光が発せられ、他の一部はミラー加工された基材２０１の反射部で反射されて蛍光体粒子を励起するが、基材２０１の反射部で反射された励起光の一部は蛍光体粒子を励起せず、そのまま蛍光発光領域２０２から出射される。また、蛍光体粒子が励起されると、蛍光が全方位に発せられ、一部はそのまま、他の一部は基材２０１で反射されて蛍光体領域２０２から出射される。

【0037】

蛍光体領域２０２から出射されて回転ホイール装置１００のフィルタ領域１０４に入射した黄色波長帯域の蛍光は、フィルタ領域１０４によって励起光の波長帯域と異なる所定の波長帯域の光に分光される。具体的には、黄色波長帯域の蛍光は、赤色波長帯域光と緑色波長帯域光を含み、第１のフィルタ領域１０４ａにより赤色波長帯域光が反射して取り除かれ、緑色波長帯域光が分光され、第２のフィルタ領域１０４ｂにより緑色波長帯域光は反射して取り除かれ、赤色波長帯域光が分光されて回転ホイール１０１を透過する。

【0038】

なお、本実施形態においては、光源装置６０が赤緑色光源装置８０を備える構成としたが、赤色波長帯域光を出射する赤色光源装置を別途設け、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を緑色波長帯域の蛍光を発する蛍光体層からなるものとしてもよい。この場合、回転ホイール装置１００の回転ホイール１０１は、フィルタ領域１０４に換えて、青色波長帯域光を反射して緑色波長帯域光を透過するフィルタ領域と、透過屈曲領域１０６とを有する。そして、導光光学系１４０とライトトンネル１７５の間には、青色及び緑色波長帯域光を透過し赤色波長帯域光を反射するダイクロイックミラーが配置される。赤色発光ダイオード等の半導体発光素子からなる赤色光源を備える赤色光源装置は、出射する赤色波長帯域光が背面パネル１３から正面パネル１２の方向で該ダイクロイックミラーに向けて出射するよう配置される。該ダイクロイックミラーにより反射された赤色波長帯域光は、ライトトンネル１７５に入射される。固体蛍光体２００からの緑色波長帯域の蛍光は、該フィルタ領域と該ダイクロイックミラーを透過してライトトンネル１７５に入射する。透過屈曲領域１０６により屈曲して透過した青色波長帯域光は、該ダイクロイックミラーを透過してライトトンネル１７５に入射する。

【0039】

光源光学系１７０は、導光部材としてのライトトンネル１７５、第３集光レンズ１７８、第４集光レンズ１７９、照射ミラー１８５、及びコンデンサレンズ１９５等から構成される。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５０から出射された画像光を投影光学系２２０に向けて出射するので、投影光学系２２０の一部でもある。

【0040】

ライトトンネル１７５、第３集光レンズ１７８、第４集光レンズ１７９、照射ミラー１８５は順に、回転ホイール装置１００の左側パネル１５側の光軸上に配置される。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、第３集光レンズ１７８及び第４集光レンズ１７９で集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５０に所定の角度で照射される。

【0041】

なお、本実施形態においては、光源光学系１７０の一部にライトトンネル１７５を配置した例について示しているが、ライトトンネル１７５の代わりに導光ロッドを配置してもよい。ライトトンネル１７５の代わりに導光ロッドを用いることにより光を効率的に導くことができる。また、本実施形態の変形例として、図５に示すように、ライトトンネル１７５の代わりにマイクロレンズアレイ９０を配置し、第３集光レンズ１７８の代わりに凹レンズ１８１を配置してもよい。マイクロレンズアレイ９０を用いることにより、ライトトンネル１７５等を用いる場合に比して省スペース化を図ることができる。

【0042】

投影光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５、可動レンズ群２３５、固定レンズ群２２５により構成される。コンデンサレンズ１９５の正面パネル１２側の光軸上に配置される固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵され、手動又は自動により移動されることにより、ズーム調整やフォーカス調整を可能としている。

【0043】

次に、回転ホイール装置１００の光の出入射を説明する。まず、図６に基づいて、回転ホイール装置１００から励起光である青色波長帯域光が出射する場合について説明する。ここで、励起光（図６において実線で示す光Ｌ１）が入射する回転ホイール１０１上の位置を照射スポットＳ１とする（図３（ａ）も参照）。図６では、照射スポットＳ１に、回転ホイール１０１の透過屈曲領域１０６が位置している。

【0044】

励起光照射装置７０から出射された励起光は、回転ホイール１０１の表側の板面に対して斜めに入射される。照射スポットＳ１に透過屈曲領域１０６が位置しているときには、回転ホイール１０１に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール１０１の透過屈曲領域１０６に入射する。透過屈曲領域１０６に入射した励起光は、透過屈曲領域１０６によりライトトンネル１７５側へ屈曲されつつ透過屈曲領域１０６を透過し、さらに透過拡散領域１０７で拡散されつつ透過拡散領域１０７を透過して、ライトトンネル１７５に向けて出射される。このようにして、青色波長帯域光とされる励起光は、光源光として利用することができる。

【0045】

次に、図７に基づいて、回転ホイール装置１００から緑色波長帯域光の蛍光が出射される場合、及び回転ホイール装置１００から赤色波長帯域光の蛍光が出射される場合について説明する。図７では、照射スポットＳ１に、回転ホイール１０１のフィルタ領域１０４における第１のフィルタ領域１０４ａ又は第２のフィルタ領域１０４ｂが位置する。

【0046】

励起光照射装置７０から出射されて回転ホイール１０１の板面（表面）に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール１０１のフィルタ領域１０４における第１のフィルタ領域１０４ａ又は第２のフィルタ領域１０４ｂに入射する。フィルタ領域１０４に入射した励起光は、フィルタ領域１０４により導光光学系１４０側へ反射される。

【0047】

導光光学系１４０側へ反射された励起光（図７において実線で示す光Ｌ２）は、第２集光レンズ１４２に入射し、第２集光レンズ１４２、第１集光レンズ１４１と順に屈折されて、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を照射する。光源装置６０では、回転ホイール１０１が、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を含む面に対して傾斜する角度で配置されていることにより、フィルタ領域１０４で反射した励起光を第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２によって集光することができる。蛍光発光領域２０２の蛍光体粒子に励起光が照射されると、黄色波長帯域の蛍光（図７において一点鎖線で示す光Ｌ３）が全方位に発せられる。ここで、蛍光発光領域２０２から出射される光には、黄色波長帯域の蛍光と、蛍光体粒子に照射されずにそのまま基材２０１により反射された励起光（以下、「残留励起光」という。）が存在する。蛍光体領域２０２から出射された蛍光及び残留励起光のうち光源光学系１４０側へ出射された蛍光及び残留励起光は、第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２により集光され、回転ホイール１０１に入射する。

【0048】

回転ホイール１０１の照射スポットＳ１に第１のフィルタ領域１０４ａが位置する場合には、第１のフィルタ領域１０４ａにより、黄色波長帯域の蛍光のうち赤色波長帯域の蛍光が反射して取り除かれて、緑色波長帯域の蛍光が第１のフィルタ領域１０４ａを透過する。また、第１のフィルタ領域１０４ａに入射した残留励起光の一部は第１のフィルタ領域１０４ａにより反射して取り除かれる。そして、第１のフィルタ領域１０４ａで除去しきれず透過した残留励起光は、励起光反射領域１０４ｃにより反射され除去される。同様に、照射スポットＳ１に第２のフィルタ領域１０４ｂが位置する場合には、第２のフィルタ領域１０４ｂにより、黄色波長帯域の蛍光のうち緑色波長帯域の蛍光が反射して取り除かれて、赤色波長帯域の蛍光が第２のフィルタ領域１０４ｂを透過する。第２のフィルタ領域１０４ｂに入射した残留励起光の一部は第２のフィルタ領域１０４ｂにより反射して取り除かれる。そして、第２のフィルタ領域１０４ｂで除去しきれず透過した残留励起光は、励起光反射領域１０４ｃにより反射され除去される。このように励起光反射領域１０４ｃを介することにより、残留励起光がほぼ除去された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光（図７において一点鎖線で示す光Ｌ４）を得ることができる。一実施形態では、フィルタ領域１０４は、励起光反射領域１０５を有していなくてもよい。例えば、残留励起光が第１のフィルタ領域１０４ａ及び第２のフィルタ領域１０４ｂで許容されるレベルまで除去される場合は、フィルタ領域１０４は、励起光反射領域１０５を有してなくてもよい。

【0049】

フィルタ領域１０４を透過した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、ライトトンネル１７５に向けて出射される。このとき、回転ホイール装置１００からライトトンネル１７５に向かう赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路は、回転ホイール装置１００からライトトンネル１７５に向かう励起光の光路と同一である。即ち、回転ホイール装置１００は、透過屈曲領域１０６を透過した励起光の光軸と、フィルタ領域１０４を透過した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光の光軸とが重なるような位置及び角度で配置されている。

【0050】

以上のように光源装置６０では、励起光である青色波長帯域光の光路と励起光と異なる赤色波長帯域光の光路及び緑色波長帯域光の光路とが同一光路となることにより、励起光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となった従来の光源装置に比して部材点数を減らすことができ、装置の小型化、高効率化を図ることができる。また、光源装置６０では、励起光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となることによる誤差に起因する色ムラの発生を低減することができる。また、回転ホイール１０１は、励起光を屈曲させて透過する透過屈曲領域１０６を有しているため、励起光を屈曲させるための部材を必要とせず、装置の小型化を図ることができる。

【0051】

さらに光源装置６０では、励起光である青色波長帯域光を光源光学系１７０側へ出射させる場合、青色波長帯域光を回転ホイール装置１００の透過屈曲領域１０６ａで屈曲させることにより、固定蛍光体２００を介することなく青色波長帯域光を光源光学系１７０側へ導くことができる。このため、回転ホイール装置１００と固定蛍光体２００との間で青色波長帯域光の光路と固定蛍光体２００から発せられた蛍光の光路とが重なることがなく、カラーホイール等による分光によって青色波長帯域光を出射させる構成を別途設ける必要がないため、装置の小型化を図ることができる。

【0052】

また、光源装置６０では、励起光照射装置７０及び固定蛍光体２００が回転ホイール１０１の表面側、即ちモータ１１０が配置された側とは反対側に配置されている。これにより、励起光照射装置７０及び固定蛍光体２００がモータ１１０から発生する熱の影響を受け難く、励起光照射装置７０及び固定蛍光体２００を効率良く放熱することができるため、光源装置６０に設ける冷却ファンの小型化を図ることができ、装置の小型化を図ることができる。

【0053】

また、投影装置１０は、光源装置６０からの光源光が照射され、画像光を生成する表示素子５０と、表示素子５０から出射された画像光をスクリーン等の被投影体に投影する投影光学系２２０と、光源装置６０と表示素子５０とを制御する制御部と、を有する。これにより、装置の小型化、高効率化を図ることができ、色ムラの発生を低減することができる投影装置１０を提供することができる。

【0054】

（第２実施形態）
次に、図８及び図９を参照して本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第２実施形態に係る光源装置においては、回転ホイール装置３００の回転ホイール３０１が、固定蛍光体２００の基材２０１の回転ホイール装置３００側に向けられた面（蛍光発光領域２０２を含む面）に対して平行となる角度で、回転ホイール装置３００が配置される。

【0055】

また、回転ホイール３０１におけるフィルタ領域３０４は、回転ホイール３０１の両板面のうち励起光照射装置７０側とは反対側に、第１のフィルタ領域と第２のフィルタ領域とを含む。第１のフィルタ領域と第２のフィルタ領域は、励起光照射装置７０側とは反対側の面において、透過屈曲領域１０６と対応する反対側の面の領域（透過拡散領域１０７）と周方向に並設される。

【0056】

回転ホイール３０１は、回転ホイール３０１の両板面のうち励起光照射装置７０側であって、第１のフィルタ領域及び第２のフィルタ領域と対応する反対側の面の領域に、反射屈曲領域３０５を含む。反射屈曲領域３０５は、回転ホイール３０１の板面に対して斜めに入射した励起光である青色波長帯域光を、回転ホイール３０１の板面の法線方向に反射する。なお、反射屈曲領域３０５は、青色波長帯域光を反射して、青色波長帯域以外の波長帯域の光を透過するようダイクロイックコーティング等が施されている。本実施形態では、図９（ａ）に示すように、反射屈曲領域３０５に、青色波長帯域光を回転ホイール３０１の板面の法線方向に反射しつつ回折させる反射回折格子３０５ａが形成されている。反射回折格子３０５ａが形成されていることにより、反射屈曲領域３０５に入射した青色波長帯域光は、図９（ａ）の矢印で示すような光路で反射される。この反射屈曲領域３０５には、必要に応じて青色波長帯域光を拡散させる拡散性を持たせてもよい。

【0057】

なお、本実施形態においては、反射屈曲領域３０５に反射回折格子３０５ａを形成した例について示しているが、図９（ｂ）に示すように、反射屈曲領域３０５に青色波長帯域光を所定の角度に反射させる傾斜面を有する複数の微小な反射屈折部材３０５ｂ（屈折部材）を形成してもよい。また、図９（ｃ）に示すように、反射屈曲領域３０５に青色波長帯域光を所定の角度に反射させる傾斜面を有する１つの反射屈折部材３０５ｃを形成してもよい。この場合、所定の角度は青色波長帯域光を導光光学系１４０側へ反射させる角度であり、反射屈曲領域３０５に入射した青色波長帯域光は、図９（ｂ）、図９（ｃ）の矢印で示すような光路で反射される。

【0058】

次に、図８に基づいて、第２実施形態の光源装置において、回転ホイール装置３００から緑色波長帯域光の蛍光が出射される場合、及び回転ホイール装置３００から赤色波長帯域光の蛍光が出射される場合の光の出入射について説明する。励起光照射装置７０から出射されて回転ホイール３０１の板面に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール３０１の反射屈曲領域３０５に入射する。反射屈曲領域３０５に入射した励起光は、反射屈曲領域３０５により回転ホイール３０１の板面の法線方向に反射され、導光光学系１４０側へ向かう。

【0059】

導光光学系１４０側へ反射された励起光（図８において実線で示す光Ｌ５）は、その光軸が第１集光レンズ１４１の光軸方向及び第２集光レンズ１４２の光軸方向に沿った形で、第２集光レンズ１４２、第１集光レンズ１４１と順に入射し、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を照射する。このとき励起光は、固定蛍光体２００の基材２０１の板面に対して垂直となる形で蛍光発光領域２０２を照射する。励起光が蛍光発光領域２０２を照射することにより蛍光発光領域２０２から発せられた黄色波長帯域の蛍光（図８において一点鎖線で示す光Ｌ６）及び残留励起光は、第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２により集光されて、回転ホイール３０１の反射屈曲領域３０５に入射する。本実施形態では、回転ホイール３０１を蛍光発光装置２００の蛍光発光領域２０２を含む面に対して平行となる角度で配置した場合であっても、回転ホイール３０１の反射屈曲領域３０５で反射した励起光を蛍光発光領域２０２に照射させることができるため、回転ホイール３０１を蛍光発光領域２０２に対して傾斜させる場合に比して光源装置６０の設計を容易にすることができる。

【0060】

回転ホイール３０１の反射屈曲領域３０５に入射した蛍光は、反射屈曲領域３０５を透過し、フィルタ領域３０４における第１のフィルタ領域又は第２のフィルタ領域に入射することで赤色波長帯域光又は緑色波長帯域光に分光され、ライトトンネル１７５に向けて出射される。このとき、回転ホイール装置３００からライトトンネル１７５に向かう赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路は、回転ホイール装置３００からライトトンネル１７５に向かう励起光の光路と同一である。即ち、回転ホイール装置３００は、透過屈曲領域１０６を透過した励起光の光軸と、フィルタ領域３０４を透過した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光の光軸とが重なるような位置及び角度で配置されている。具体的には、励起光照射装置７０、回転ホイール装置３００、及び固定蛍光体２００（蛍光発光装置）は、透過屈曲領域１０６を透過した励起光の光軸と、フィルタ領域３０４を透過した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光の光軸と、が重なるような位置及び角度で配置されている。

【0061】

このように第２実施形態に係る光源装置においても、励起光である青色波長帯域光の光路と励起光と異なる赤色波長帯域光の光路及び緑色波長帯域光の光路とが同一光路となることにより、励起光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となった従来の光源装置に比して部材点数を減らすことができる。このため、装置の小型化、高効率化を図ることができ、色ムラの発生を低減することができる。

【0062】

（第３実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照して本発明の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態の説明において、第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第３実施形態に係る光源装置は、蛍光発光装置としての蛍光ホイール装置４００を備える。蛍光ホイール装置４００は、円板状に形成された蛍光ホイール４０１と、蛍光ホイール４０１上に形成された蛍光発光領域４０２とを有する。蛍光ホイール４０１は、その中央部がモータのモータ軸に軸支されており、モータが駆動することにより蛍光ホイール４０１がモータ軸周りに回転駆動する。蛍光ホイール４０１の両板面のうち導光光学系１４０側には、銀蒸着等によりミラー加工された平坦状の反射部が形成されている。蛍光発光領域４０２は、蛍光ホイール４０１の表面の反射部上に環状に配置される。

【0063】

また、図１１に示すように、回転ホイール装置５００における回転ホイール５０１は、回転ホイール５０１の両板面のうち励起光照射装置７０側に、フィルタ領域５０４と透過屈曲領域５０６とを含む。さらに、フィルタ領域５０４は、第１のフィルタ領域５０４ａ、第２のフィルタ領域５０４ｂ、及び第３のフィルタ領域５０４ｃを含む。第１のフィルタ領域５０４ａ、第２のフィルタ領域５０４ｂ、第３のフィルタ領域５０４ｃ、及び透過屈曲領域５０６は回転ホイール５０１の周方向に並設され、図１１に示す例ではそれぞれ略９０度の角度範囲で配置される。

【0064】

第１のフィルタ領域５０４ａ、第２のフィルタ領域５０４ｂ、及び第３のフィルタ領域５０４ｃはいずれもダイクロイックミラー加工されている。第１のフィルタ領域５０４ａは、緑色波長帯域光を透過し、青色波長帯域光と赤色波長帯域光とを反射する。第２のフィルタ領域５０４ｂは、赤色波長帯域光を透過し、青色波長帯域光と緑色波長帯域光とを反射する。第３のフィルタ領域５０４ｃは、黄色波長帯域光を透過し、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、及び赤色波長帯域光を反射する。

【0065】

図１０に示すように、回転ホイール５０１のフィルタ領域５０４は、第１のフィルタ領域５０４ａ、第２のフィルタ領域５０４ｂ、及び第３のフィルタ領域５０４ｃと対応する反対側の面の領域に励起光反射領域５０５を含む。また、回転ホイール５０１は、透過屈曲領域５０６と対応する反対側の面の領域に、透過拡散領域５０７を含む。本実施形態に係る光源装置では、色味設計に応じて、蛍光発光領域４０２から発せられた蛍光をフィルタ領域５０４の第３のフィルタ領域５０４ｃに透過させることで、黄色波長帯域光を光源光学系側に導くことができる。一実施形態では、回転ホイール５０１は、透過拡散領域５０７を有していなくてもよく、励起光反射領域５０５を有していなくてもよい。

【0066】

図１０に示すように、第３実施形態に係る光源装置においても、励起光である青色波長帯域光の光路と励起光と異なる赤色波長帯域光、緑色波長帯域光、及び黄色波長帯域光の光路とが同一光路となる（図１０では、導光光学系１４０側へ反射された励起光（青色波長帯域光）、回転ホイール装置５００を透過した励起光を実線で示し、蛍光ホイール装置４００の蛍光発光領域４０２から出射した黄色波長帯域の蛍光、回転ホイール装置５００を透過した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光、黄色波長帯域光を一点鎖線で示している）。このため、第１実施形態に係る光源装置６０、及び第２実施形態に係る光源装置と同様の作用効果（装置の小型化、高効率化、色ムラ発生の低減）を得ることができる。

【0067】

また、蛍光発光装置として蛍光ホイール装置４００を用いることにより、蛍光発光領域４０２から出射される蛍光の色を、必要に応じて黄色波長帯域光以外の色に変えることができる。さらに、蛍光ホイール装置４００を用いることにより、励起光が照射されることによる熱が蛍光発光領域４０２の一部に集中することを抑制することができる。

【0068】

一実施形態では、上述した第１実施形態および第２実施形態においても、蛍光発光装置として、固定蛍光体２００に代えて蛍光ホイール装置４００を用いてもよい。さらに一実施形態では、上述した第１実施形態および第２実施形態においても、図１０および図１１を参照して説明した回転ホイール５０１の構成を適用してもよい。具体的には、フィルタ領域１０４（またはフィルタ領域３０４）は、第１のフィルタ領域１０４ａ（またはフィルタ領域３０４の第１のフィルタ領域）および第２のフィルタ領域１０４ｂ（またはフィルタ領域３０４の第２のフィルタ領域）と同じ側の面に、黄色波長帯域光を透過し、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、及び赤色波長帯域光を反射する第３のフィルタ領域５０４ｃと同様な第３のフィルタ領域を有していてもよい。この場合、第１のフィルタ領域１０４ａ（またはフィルタ領域３０４の第１のフィルタ領域）、第２のフィルタ領域１０４ｂ（またはフィルタ領域３０４の第２のフィルタ領域）、第３のフィルタ領域、及び透過屈曲領域１０６（または透過拡散領域１０７）は回転ホイール１０１，３０１の周方向に並設される。

【0069】

（第４実施形態）
次に、図１２～図１６を参照して本発明の第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態の説明において、第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。図１２に示すように、第４実施形態に係る投影装置１０は、投影装置１０の略中央部分に配された光源装置５６０と、光源装置５６０の左側に配された光源光学系１７０と、光源光学系１７０と制御回路基板２４２との間に配された投影光学系２２０と、を備える。

【0070】

光源装置５６０は、青色波長帯域光（第一波長帯域光）の光源であって励起光の光源でもある励起光照射装置７０と、赤色波長帯域光（第三波長帯域光）及び緑色波長帯域光（第四波長帯域光）の光源である赤緑色光源装置８０と、回転ホイール装置６００と、固定蛍光体２００（蛍光発光装置）と、を備える。励起光照射装置７０は、回転ホイール装置６００が有する回転ホイール６０１の板面を向いて配置されており、固定蛍光体２００（蛍光発光装置）は、回転ホイール６０１の励起光照射装置７０とは反対側の板面を向いて配置されている。励起光照射装置７０の構成及び作用については、第１実施形態と同様である。赤緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と回転ホイール装置６００と固定蛍光体２００により構成される。また、光源装置５６０には、回転ホイール装置６００を透過した励起光を固定蛍光体２００側に導光するとともに固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２から発せられる蛍光を回転ホイール装置６００側に導光する導光光学系１４０と、回転ホイール装置６００を透過した光を導光する光源光学系１７０と、が配置されている。

【0071】

次に、回転ホイール装置６００が有する回転ホイールの構成６０１について説明する。回転ホイール６０１は、透過性を有するガラスや樹脂等の透明な材料で形成され、フィルタ領域６０４と透過屈曲領域６０６を有するカラーホイールである。回転ホイール６０１を回転駆動させるための構成については、第１実施形態と同様である（図１３（ｂ）参照）。フィルタ領域６０４は、回転ホイール６０１の両板面のうち励起光照射装置７０とは反対側（表面側）に第１のフィルタ領域６０４ａと第２のフィルタ領域６０４ｂとを含む。透過屈曲領域６０６は、回転ホイール６０１の両板面のうち励起光照射装置７０とは反対側（表面側）におけるフィルタ領域６０４とは異なる領域に設けられている。第１のフィルタ領域６０４ａ、第２のフィルタ領域６０４ｂ、及び透過屈曲領域６０６は回転ホイール６０１の周方向に並設され、図１３（ａ）に示す例ではそれぞれ略１２０度の角度範囲で配置される。なお、第１のフィルタ領域６０４ａと第２のフィルタ領域６０４ｂと透過屈曲領域６０６の各領域が占める割合はそれぞれ略１２０度の角度範囲に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

【0072】

フィルタ領域６０４における第１のフィルタ領域６０４ａ及び第２のフィルタ領域６０４ｂは、ダイクロイックミラー加工されており、後述する蛍光発光領域２０２から発せられる蛍光の波長帯域のうちの一部の波長帯域の光を反射し、励起光からなる所定の波長帯域の光と、上記蛍光の波長帯域のうちの他の一部の波長帯域の光と、を透過する。具体的には、第１のフィルタ領域６０４ａは、緑色波長帯域光（第四波長帯域光）を反射し、励起光の波長帯域とされる青色波長帯域光（第一波長帯域光）と赤色波長帯域光（第三波長帯域光）とを透過する。第２のフィルタ領域６０４ｂは、赤色波長帯域光を反射し、青色波長帯域光と緑色波長帯域光とを透過する。

【0073】

透過屈曲領域６０６は、励起光の波長帯域とされる青色波長帯域光を屈曲させて透過する。透過屈曲領域６０６に入射した青色波長帯域光は、後述するライトトンネル１７５側に向けて導光されるように屈折される。具体的には、透過屈曲領域６０６に入射した青色波長帯域光は、その光軸が後述する導光光学系１７０の導光方向と重なるような角度に屈曲される。本実施形態では、図１４（ａ）に示すように、透過屈曲領域６０６に青色波長帯域光を回折させる透過回折格子６０６ａ（回折格子）が形成されている。過屈曲領域６０６ａを構成する透過回折格子６０６ａは、回転ホイール６０１の板面に溝を設けることで容易に形成することができる。透過回折格子６０６ａが形成されていることにより、透過屈曲領域６０６に入射した青色波長帯域光は、図１４（ａ）の矢印で示すような光路で導光される。この透過屈曲領域６０６には、必要に応じて青色波長帯域光を拡散させる拡散性を持たせてもよい。

【0074】

なお、本実施形態においては、透過屈曲領域６０６を回転ホイール６０１の表面側に設け、透過屈曲領域６０６に透過回折格子６０６ａを形成した例について示しているが、図１４（ｂ）に示すように、回転ホイール６０１のうちフィルタ領域６０４と対応しない裏面の領域に透過屈曲領域６０６を設け、さらに回転ホイール６０１のうち透過屈曲領域６０６と対応する表面の領域に透過屈曲領域６０６を透過した青色波長帯域光を透過して拡散させる透過拡散領域６０７を設けてもよい。この場合、透過屈曲領域６０６に入射した青色波長帯域光は、図１４（ｂ）の矢印で示すような光路で導光される。一実施形態では、透過屈曲領域６０６に図４（ｂ），（ｃ）で示す構成を適用してもよい。すなわち、透過屈曲領域６０６に、青色波長帯域光を屈折させる傾斜面を有し、かつ同心円状に配置された複数の微小な透過屈折部材を形成してもよく、青色波長帯域光を屈折させる傾斜面を有する１つの透過屈折部材を形成してもよい。さらに一実施形態では、図１４（ｂ）の構成において透過拡散領域６０７を設けなくてもよい。例えば、青色波長帯域光が回転ホイール６０１で拡散されなくても被投影体に投影される画像の画質が良好であれば、透過拡散領域６０７を設けなくてもよい。

【0075】

回転ホイール装置６００は、透過屈曲領域６０６で屈曲されるとともに透過屈曲領域６０６を透過した青色波長帯域光の光軸と、フィルタ領域６０４（第１のフィルタ領域１０４ａ又は第２のフィルタ領域６０４ｂ）で反射した蛍光の光軸と、が重なるように配置されている。即ち、回転ホイール装置６００は、透過屈曲領域６０６を透過する青色波長帯域光を、フィルタ領域６０４で反射される緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光と同一の光軸に合成する機能を有する。具体的には、励起光照射装置７０、回転ホイール装置６００、及び固定蛍光体２００（蛍光発光装置）は、透過屈曲領域６０６を透過した青色波長帯域光の光軸と、フィルタ領域６０４で反射した蛍光の光軸と、が重なるように配置されている。

【0076】

蛍光体領域２０２から出射されて回転ホイール装置６００のフィルタ領域６０４に入射した黄色波長帯域の蛍光は、フィルタ領域６０４によって励起光の波長帯域と異なる所定の波長帯域の光に分光される。具体的には、黄色波長帯域の蛍光は、赤色波長帯域光と緑色波長帯域光を含み、第１のフィルタ領域６０４ａにより赤色波長帯域光が透過して取り除かれ、緑色波長帯域光が分光されて回転ホイール６０１で反射し、第２のフィルタ領域６０４ｂにより緑色波長帯域光が透過して取り除かれ、赤色波長帯域光が分光されて回転ホイール６０１で反射する。

【0077】

次に、回転ホイール装置６００の光の出入射を説明する。まず、図１５に基づいて、回転ホイール装置６００から励起光である青色波長帯域光が出射する場合について説明する。ここで、励起光（図１５において実線で示す光Ｌ７）が入射する回転ホイール６０１上の位置を照射スポットＳ２とする（図１３（ａ）も参照）。図１５では、照射スポットＳ２に、回転ホイール６０１の透過屈曲領域６０６が位置している。

【0078】

励起光照射装置７０から出射された励起光は、回転ホイール６０１の裏面に対して斜めに入射される。照射スポットＳ２に透過屈曲領域６０６が位置しているときには、回転ホイール６０１に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール６０１の透過屈曲領域６０６に入射する。透過屈曲領域６０６に入射した励起光は、透過屈曲領域６０６によりライトトンネル１７５側へ屈曲されつつ透過屈曲領域６０６を透過して、ライトトンネル１７５に向けて出射される。このようにして、青色波長帯域光とされる励起光は、光源光として利用することができる。なお、回転ホイール６０１において透過屈曲領域６０６と対応する表面の領域に透過拡散領域６０７が設けられている場合、回転ホイール６０１に対して斜めに入射した励起光は、透過屈曲領域６０６で屈曲された後、透過拡散領域６０７で拡散されて、ライトトンネル１７５に向けて出射される。

【0079】

次に、図１６に基づいて、回転ホイール装置６００から緑色波長帯域光の蛍光が出射される場合、及び回転ホイール装置６００から赤色波長帯域光の蛍光が出射される場合について説明する。図１６では、照射スポットＳ２に、回転ホイール６０１のフィルタ領域６０４における第１のフィルタ領域６０４ａ又は第２のフィルタ領域６０４ｂが位置する。

【0080】

励起光照射装置７０から出射されて回転ホイール６０１の板面（裏面）に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール６０１のフィルタ領域６０４における第１のフィルタ領域６０４ａ又は第２のフィルタ領域６０４ｂに入射する。フィルタ領域６０４に入射した励起光は、フィルタ領域６０４を屈曲することなく透過して導光光学系１４０側へ出射される。

【0081】

導光光学系１４０側へ出射された励起光（図１６において実線で示す光Ｌ８）は、第２集光レンズ１４２にその正面から入射し、第２集光レンズ１４２、第１集光レンズ１４１と順に透過して、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を照射する。光源装置５６０では、励起光出射装置７０が、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を含む面に対して回転ホイール６０１を挟んで対向する形で配置されていることにより、フィルタ領域６０４を透過した励起光を第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２にその正面から入射させることができる。蛍光発光領域２０２の蛍光体粒子に励起光が照射されると、黄色波長帯域の蛍光（図１６において一点鎖線で示す光Ｌ９）が全方位に発せられる。ここで、蛍光発光領域２０２から出射される光には、黄色波長帯域の蛍光と、蛍光体粒子に照射されずにそのまま基材２０１により反射された残留励起光が存在する。蛍光体領域２０２から出射された蛍光及び残留励起光のうち光源光学系１４０側へ出射された蛍光及び残留励起光は、第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２により集光され、回転ホイール６０１に対してその表面から入射する。

【0082】

回転ホイール６０１の照射スポットＳ２に第１のフィルタ領域６０４ａが位置する場合には、第１のフィルタ領域６０４ａにより、黄色波長帯域の蛍光のうち赤色波長帯域の蛍光が透過して取り除かれて、緑色波長帯域の蛍光が第１のフィルタ領域６０４ａで反射する。また、第１のフィルタ領域６０４ａに入射した残留励起光は第１のフィルタ領域６０４ａを透過することにより取り除かれる。同様に、照射スポットＳ２に第２のフィルタ領域６０４ｂが位置する場合には、第２のフィルタ領域６０４ｂにより、黄色波長帯域の蛍光のうち緑色波長帯域の蛍光が透過して取り除かれて、赤色波長帯域の蛍光が第２のフィルタ領域６０４ｂで反射する。第２のフィルタ領域６０４ｂに入射した残留励起光は第２のフィルタ領域６０４ｂを透過することにより取り除かれる。このようにして、残留励起光がほぼ除去された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光（図１６において一点鎖線で示す光Ｌ１０）を得ることができる。

【0083】

フィルタ領域６０４で反射した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、ライトトンネル１７５に向けて出射される。光源装置５６０では、回転ホイール６０１が、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を含む面に対して傾斜する角度で配置されていることにより、フィルタ領域６０４で反射した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光をライトトンネル１７５へ導くことができる。このとき、回転ホイール装置６００からライトトンネル１７５に向かう赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路は、回転ホイール装置６００からライトトンネル１７５に向かう励起光の光路と同一である。即ち、回転ホイール装置６００は、透過屈曲領域６０６を透過した励起光の光軸と、フィルタ領域６０４で反射した赤色波長帯域光、緑色波長帯域光の光軸とが重なるような位置及び角度で配置されている。

【0084】

以上のように光源装置５６０では、励起光である青色波長帯域光の光路と励起光と異なる赤色波長帯域光の光路及び緑色波長帯域光の光路とが同一光路となることにより、励起光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となった従来の光源装置に比して部材点数を減らすことができ、装置の小型化、高効率化を図ることができる。また、光源装置５６０では、励起光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となることによる誤差に起因する色ムラの発生を低減することができる。また、回転ホイール６０１は、励起光を屈曲させて透過する透過屈曲領域６０６を有しているため、励起光を屈曲させるための部材を必要とせず、装置の小型化を図ることができる。

【0085】

また、光源装置５６０では、励起光照射装置７０は、回転ホイール６０１の板面を挟んで固定蛍光体２００が配置された側とは反対側に配置されている。これにより、励起光照射装置７０から出射される励起光を導光光学系１４０へ入射させ易くなるため、励起光照射装置７０の配置自由度を高めることができ、光軸調整を容易に行うことができる。

【0086】

（第５実施形態）
次に、図１７を参照して本発明の第５実施形態について説明する。なお、第５実施形態の説明において、第４実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第５実施形態に係る光源装置６６０は、励起光照射装置７０、固定蛍光体２００、導光光学系１４０の配置、回転ホイール装置７００の配置及び構成が第４実施形態のものと異なる。図７に示すように、光源装置６６０では、励起光照射装置７０から出射される励起光の光軸上にライトトンネル１７５が位置するように励起光照射装置７０がライトトンネル１７５に対して対向する形で配置される。

【0087】

回転ホイール装置７００における回転ホイール７０１は、励起光照射装置７０から出射される光が回転ホイール７０１の板面（裏面）に対して斜めに入射するように、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を含む面に対して傾斜した角度で配置される。回転ホイール７０１は、その板面において同じ領域にフィルタ領域７０４と透過屈曲領域７０６とを含む。即ち、回転ホイール７０１は、その両板面のうち励起光照射装置７０とは反対側（表面側）にフィルタ領域７０４を含み、フィルタ領域７０４と対応する裏面の領域に透過屈曲領域７０６を含む。また、フィルタ領域７０４は、回転ホイール７０１の周方向に並設された第１のフィルタ領域と第２のフィルタ領域とを含む。フィルタ領域７０４、透過屈曲領域７０６、第１のフィルタ領域、第２のフィルタ領域の作用については、第４実施形態と同様である。

【0088】

また、回転ホイール７０１の両板面のうち励起光照射装置７０側（裏面側）におけるフィルタ領域７０４及び透過屈曲領域７０６と異なる領域には、励起光透過領域７０７が設けられている。励起光透過領域７０７は、青色波長帯域光を透過する。この励起光透過領域７０７には、必要に応じて青色波長帯域光を拡散させる拡散性を持たせてもよい。一実施形態では、励起光透過領域７０７は、透過性を有するガラスや樹脂等の透明な材料で形成される。さらに一実施形態では、励起光透過領域７０７は、回転ホイール７０１の表面側に設けられてもよく、回転ホイール７０１の両面に設けられてもよい。

【0089】

一実施形態では、第１実施形態で説明したように、透過屈曲領域７０６に青色波長帯域光を回折させる透過回折格子を形成してもよい。また、透過屈曲領域７０６に青色波長帯域光を屈折させる傾斜面を有し、同心円状に配置された複数の微小な透過屈折部材を形成してもよい。また、透過屈曲領域７０６に青色波長帯域光を屈折させる傾斜面を有する１つの透過屈折部材を形成してもよい。

【0090】

回転ホイール装置７００は、励起光透過領域７０７を透過した青色波長帯域光の光軸と、フィルタ領域７０４（第１のフィルタ領域又は第２のフィルタ領域）で反射した蛍光の光軸と、が重なるように配置されている。即ち、回転ホイール装置７００は、励起光透過領域７０７を透過する青色波長帯域光を、フィルタ領域７０４で反射される緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光と同一の光軸に合成する機能を有する。

【0091】

次に、第５実施形態における回転ホイール装置７００の光の出入射を説明する。まず、回転ホイール装置７００から励起光である青色波長帯域光が出射する場合について説明する。この場合、励起光が入射する回転ホイール７０１上の照射スポットには、回転ホイール７０１の励起光透過領域７０７が位置している。励起光照射装置７０から出射された励起光は、回転ホイール７０１の板面（裏面）に対して斜めに入射される。照射スポットに励起光透過領域７０７が位置しているときには、回転ホイール７０１に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール７０１の励起光透過領域７０７に入射する。励起光透過領域７０７に入射した励起光は、励起光透過領域７０７を屈曲することなく透過してライトトンネル１７５側に向けて出射される。このようにして、青色波長帯域光とされる励起光は、光源光として利用することができる。

【0092】

次に、回転ホイール装置７００から緑色波長帯域光の蛍光が出射される場合、及び回転ホイール装置７００から赤色波長帯域光の蛍光が出射される場合について説明する。この場合、回転ホイール７０１上の照射スポットには、表面側にフィルタ領域７０４が位置し、裏面側に透過屈曲領域７０６が位置する。励起光照射装置７０から出射されて回転ホイール７０１の板面（裏面）に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール７０１の透過屈曲領域７０６に入射する。透過屈曲領域７０６に入射した励起光は、透過屈曲領域７０６により導光光学系１４０側へ屈曲されつつ透過屈曲領域７０６及びフィルタ領域７０４を透過して、導光光学系１４０側へ出射される。

【0093】

導光光学系１４０側へ出射された励起光（図１７において実線で示す光Ｌ１１）は、第２集光レンズ１４２にその正面から入射し、第２集光レンズ１４２、第１集光レンズ１４１と順に透過して、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を照射する。蛍光発光領域２０２の蛍光体粒子に励起光が照射されると、黄色波長帯域の蛍光（図１７において一点鎖線で示す光Ｌ１２）が全方位に発せられる。蛍光体領域２０２から出射された蛍光及び残留励起光のうち光源光学系１４０側へ出射された蛍光及び残留励起光は、第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２により集光され、回転ホイール７０１に対してその表面から入射する。

【0094】

回転ホイール７０１の照射スポットに第１のフィルタ領域が位置する場合には緑色波長帯域の蛍光が第１のフィルタ領域で反射し、第２のフィルタ領域が位置する場合には赤色波長帯域の蛍光が第２のフィルタ領域で反射する。フィルタ領域７０４で反射した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、ライトトンネル１７５に向けて出射される。このとき、回転ホイール装置７００からライトトンネル１７５に向かう赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路は、回転ホイール装置７００からライトトンネル１７５に向かう励起光の光路と同一である。

【0095】

以上説明したように本実施形態に係る光源装置６６０では、回転ホイール７０１が、透過屈曲領域７０６と対応する反対側の面の領域に設けられ、緑色波長帯域の蛍光及び赤色波長帯域の蛍光を反射するとともに励起光を透過するフィルタ領域７０４と、透過屈曲領域７０６と異なる領域に設けられ、励起光を透過する励起光透過領域７０７とを含む。そして、回転ホイール装置７００は、励起光透過領域７０７を透過した励起光の光軸と、フィルタ領域７０４で反射した緑色波長帯域の蛍光及び赤色波長帯域の蛍光の光軸とが重なるように配置されている。このため、第４実施形態と同様に、従来の光源装置に比して部材点数を減らすことができ、装置の小型化、高効率化を図ることができる。また、励起光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となることによる誤差に起因する色ムラの発生を低減することができる。

【0096】

また、本実施形態に係る光源装置６６０では、励起光照射装置７０から出射される励起光を回転ホイール７０１の透過屈曲領域７０６により屈曲させることにより、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２に照射させる。このため、励起光を固定蛍光体２００に照射させ易いものとすることができる。

【0097】

（第６実施形態）
次に、図１８及び図１９を参照して本発明の第６実施形態について説明する。なお、第６実施形態の説明において、第４実施形態と同様の構成については、その説明を省略又は簡素化する。第６実施形態に係る光源装置７６０は、励起光照射装置７０、固定蛍光体２００、導光光学系１４０の配置、回転ホイール装置８００の配置及び構成が第４実施形態のものと異なる。第６実施形態に係る光源装置７６０では、固定蛍光体２００が回転ホイール装置８００を挟んでライトトンネル１７５と対向する形で配置される。

【0098】

回転ホイール装置８００における回転ホイール８０１は、励起光照射装置７０から出射される光が回転ホイールの板面（表面）に対して斜めに入射するように、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を含む面に対して傾斜した角度で配置される。図１９（ａ）に示すように、回転ホイール８０１は、その板面において同じ領域にフィルタ領域８０４と透過屈曲領域８０６とを含む。即ち、回転ホイール８０１は、その両板面のうち励起光照射装置７０側（表面側）にフィルタ領域８０４を含み、フィルタ領域８０４と対応する裏面の領域に透過屈曲領域８０６を含む。また、フィルタ領域８０４は、回転ホイール８０１の周方向に並設された第１のフィルタ領域と第２のフィルタ領域とを含む。回転ホイール８０１の表面からフィルタ領域８０４に入射した青色波長帯域光は、図１９（ａ）の矢印で示すように、フィルタ領域８０４を透過して透過屈曲領域８０６により屈曲されつつ透過屈曲領域８０６を透過する。

【0099】

ここで、第６実施形態は、透過屈曲領域８０６の作用、フィルタ領域８０４における第１のフィルタ領域及び第２のフィルタ領域の作用が第４実施形態、第５実施形態のものと異なる。即ち、透過屈曲領域８０６は、青色波長帯域光に加え、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過する。透過屈曲領域８０６の例として、体積ホログラムや、積層構造を有する回折格子が挙げられる。また、第１のフィルタ領域は、緑色波長帯域光と青色波長帯域光とを透過し、赤色波長帯域光を反射する。第２のフィルタ領域は、赤色波長帯域光と青色波長帯域光とを透過し、緑色波長帯域光を反射する。

【0100】

図１９（ｂ）に示すように、回転ホイール８０１の両板面のうち励起光照射装置７０側（表面側）におけるフィルタ領域８０４及び透過屈曲領域８０６と異なる領域には、励起光反射領域８０５が設けられている。励起光反射領域８０５は、励起光である青色波長帯域光を反射する。この励起光反射領域８０５には、必要に応じて青色波長帯域光を拡散させる拡散性を持たせてもよい。回転ホイール８０１の表面から励起光反射領域８０５に入射した青色波長帯域光は、図１９（ｂ）の矢印で示すように、励起光反射領域８０５で反射する。

【0101】

回転ホイール装置８００は、励起光反射領域８０５で反射した青色波長帯域光の光軸と、フィルタ領域８０４（第１のフィルタ領域又は第２のフィルタ領域）を透過した蛍光の光軸と、が重なるように配置されている。即ち、回転ホイール装置８００は、励起光反射領域８０５で反射する青色波長帯域光を、フィルタ領域８０４を透過する緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光と同一の光軸に合成する機能を有する。具体的には、励起光照射装置７０、回転ホイール装置８００、及び固定蛍光体２００（蛍光発光装置）は、励起光反射領域８０５で反射した青色波長帯域光の光軸と、フィルタ領域８０４を透過した蛍光の光軸と、が重なるように配置されている。

【0102】

次に、図１８に基づいて、第６実施形態における回転ホイール装置８００の光の出入射を説明する。まず、回転ホイール装置８００から励起光である青色波長帯域光が出射する場合について説明する。この場合、励起光が入射する回転ホイール８０１上の照射スポットには、回転ホイール８０１の励起光反射領域８０５が位置している。励起光照射装置７０のコリメータレンズ７３から出射された励起光は、回転ホイール８０１の表面に対して斜めに入射される。照射スポットに励起光反射領域８０５が位置しているときには、回転ホイール８０１に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール８０１の励起光反射領域８０５に入射する。励起光反射領域８０５に入射した励起光は、励起光反射領域８０５によりライトトンネル１７５側へ反射される。このようにして、青色波長帯域光とされる励起光は、光源光として利用することができる。

【0103】

次に、回転ホイール装置８００から緑色波長帯域光の蛍光が出射される場合、及び回転ホイール装置８００から赤色波長帯域光の蛍光が出射される場合について説明する。この場合、回転ホイール８０１上の照射スポットには、表面側にフィルタ領域８０４が位置し、裏面側に透過屈曲領域８０６が位置する。励起光照射装置７０から出射されて回転ホイール８０１の板面（表面）に対して斜めに入射した励起光は、回転ホイール８０１のフィルタ領域８０４に入射する。フィルタ領域８０４に入射した励起光は、フィルタ領域８０４を透過して透過屈曲領域８０６により導光光学系１４０側へ屈曲されつつ透過屈曲領域８０６を透過して、導光光学系１４０側へ出射される。

【0104】

導光光学系１４０側へ出射された励起光（図１８において実線で示す光Ｌ１３）は、第２集光レンズ１４２にその正面から入射し、第２集光レンズ１４２、第１集光レンズ１４１と順に透過して、固定蛍光体２００の蛍光発光領域２０２を照射する。蛍光発光領域２０２の蛍光体粒子に励起光が照射されると、黄色波長帯域の蛍光（図１８において一点鎖線で示す光Ｌ１４）が全方位に発せられる。蛍光体領域２０２から出射された蛍光及び残留励起光のうち光源光学系１４０側へ出射された蛍光及び残留励起光は、第１集光レンズ１４１及び第２集光レンズ１４２により集光され、回転ホイール８０１に対してその裏面から入射する。

【0105】

回転ホイール８０１に対してその裏面から入射した蛍光及び残留励起光は、透過屈曲領域８０６を透過して第１のフィルタ領域又は第２のフィルタ領域に入射する。回転ホイール８０１の照射スポットに第１のフィルタ領域が位置する場合には緑色波長帯域の蛍光が第１のフィルタ領域を透過し、第２のフィルタ領域が位置する場合には赤色波長帯域の蛍光が第２のフィルタ領域を透過する。フィルタ領域８０４を透過した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、ライトトンネル１７５に向けて出射される。このとき、回転ホイール装置８００からライトトンネル１７５に向かう赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光の光路は、回転ホイール装置８００からライトトンネル１７５に向かう励起光の光路と同一である。

【0106】

以上説明したように本実施形態に係る光源装置７６０では、透過屈曲領域８０６は、緑色波長帯域の蛍光及び赤色波長帯域の蛍光を透過し、回転ホイール８０１は、透過屈曲領域８０６と対応する反対側の面の領域に設けられ、緑色波長帯域の蛍光又は赤色波長帯域の蛍光を透過するとともに励起光を透過するフィルタ領域８０４と、透過屈曲領域８０６と異なる領域に設けられ、励起光を反射する励起光反射領域８０５とを含み、回転ホイール装置８００は、励起光反射領域８０５で反射した励起光の光軸と、フィルタ領域８０４を透過した所定の波長帯域の蛍光の光軸とが重なるように配置されている。このため、第４実施形態と同様に、従来の光源装置に比して部材点数を減らすことができ、装置の小型化、高効率化を図ることができる。また、励起光の光路と励起光と異なる波長帯域光の光路とが別光路となることによる誤差に起因する色ムラの発生を低減することができる。一実施形態では、透過屈曲領域８０６が回転ホイール８０１の励起光照射装置７０側の板面に設けられてもよく、フィルタ領域８０４が固定蛍光体２００側の板面に設けられてもよい。さらに一実施形態では、第４実施形態～第６実施形態においても、ライトトンネル１７５の代わりに導光ロッドを用いてもよく、ライトトンネル１７５の代わりに図５を参照して説明したマイクロレンズアレイ９０を配置し、第３集光レンズ１７８の代わりに凹レンズ１８１を配置してもよい。

【0107】

一実施形態では、上述した第４実施形態～第６実施形態においても、蛍光発光装置として、固定蛍光体２００に代えて第３実施形態に係る蛍光ホイール装置４００を用いてもよい。さらに一実施形態では、上述した第４実施形態～第６実施形態においても、図１０および図１１を参照して説明した回転ホイール５０１に対応する構成を適用してもよい。具体的には、第４実施形態及び第５実施形態においては、フィルタ領域６０４，７０４は、第１のフィルタ領域６０４ａおよび第２のフィルタ領域６０４ｂと同じ側の面に、黄色波長帯域光を反射し、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、及び赤色波長帯域光を透過する第３のフィルタ領域を有していてもよい。第６実施形態においては、フィルタ領域８０４は、第１のフィルタ領域および第２のフィルタ領域と同じ側の面に、黄色波長帯域光を透過し、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、及び赤色波長帯域光を反射する第３のフィルタ領域５０４ｃと同様な第３のフィルタ領域を有していてもよい。

【0108】

以上説明した各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0109】

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］励起光を出射する励起光照射装置と、
前記励起光の波長帯域と異なる所定の波長帯域の光を透過するとともに前記励起光を反射するフィルタ領域と、前記励起光を屈曲させて透過する透過屈曲領域とを含む回転ホイールを備える回転ホイール装置と、
前記フィルタ領域で反射した前記励起光が照射され、前記フィルタ領域に向けて前記所定の波長帯域の光を含む蛍光を発光する蛍光発光領域を有する蛍光発光装置と、を備え、
前記回転ホイール装置は、前記透過屈曲領域を透過した前記励起光の光軸と、前記フィルタ領域を透過した前記所定の波長帯域の蛍光の光軸とが重なるように配置されていることを特徴とする光源装置。
［２］前記フィルタ領域で反射した前記励起光を前記蛍光発光装置に導く導光部材を備えることを特徴とする前記［１］に記載の光源装置。
［３］前記回転ホイールは、前記透過屈曲領域と対応する反対側の面の領域に前記透過屈曲領域を透過した前記励起光を拡散させて透過する透過拡散領域を含むことを特徴とする前記［１］又は前記［２］のいずれかに記載の光源装置。
［４］前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置を含む面に対して傾斜する角度で配置されていることを特徴とする前記［１］～［３］のいずれかに記載の光源装置。
［５］前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に前記励起光の波長帯域以外の波長帯域の光を透過して前記励起光を反射する励起光反射領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
［６］前記回転ホイールは、前記フィルタ領域と対応する反対側の面の領域に、前記回転ホイールに対して斜めに入射した前記励起光を前記回転ホイールの法線方向に反射する反射屈曲領域を含むことを特徴とする前記［１］～［３］のいずれかに記載の光源装置。
［７］前記回転ホイールは、前記蛍光発光装置の蛍光発光領域を含む面に対して平行となる角度で配置されていることを特徴とする前記［６］に記載の光源装置。
［８］前記透過屈曲領域に前記励起光を回折させる回折格子が形成されていることを特徴とする前記［５］～［７］のいずれかに記載の光源装置。
［９］前記透過屈曲領域に前記励起光を屈折させる傾斜面を有する屈折部材が形成されていることを特徴とする前記［１］～［７］のいずれかに記載の光源装置。
［１０］前記反射屈曲領域に前記励起光を前記回転ホイールの板面の法線方向に反射しつつ回折させる反射回折格子が形成されていることを特徴とする前記［６］～［９］のいずれかに記載の光源装置。
［１１］前記反射屈曲領域に前記励起光を所定の角度に反射させる傾斜面を有する反射屈折部材が形成されていることを特徴とする前記［６］～［９］のいずれかに記載の光源装置。
［１２］前記回転ホイール装置を透過した光を導くライトトンネル又は導光ロッドを備えることを特徴とする前記［１］～［１１］のいずれかに記載の光源装置。
［１３］前記回転ホイール装置を透過した光を導くマイクロレンズアレイを備えることを特徴とする前記［１］～［１１］のいずれかに記載の光源装置。
［１４］前記蛍光発光装置は蛍光ホイール装置であることを特徴とする前記［１］～［１３］のいずれかに記載の光源装置。
［１５］前記［１］～［１４］のいずれかに記載の光源装置と、
画像光を生成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光を被投影体に投影する投影光学系と、
前記光源装置と前記表示素子とを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする投影装置。

【符号の説明】

【0110】

１０ 投影装置 １２ 正面パネル
１２ａ 投影口 １３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
２１ 入出力コネクタ部 ２２ 入出力インターフェース
２３ 画像変換部 ２４ 表示エンコーダ
２５ ビデオＲＡＭ ２６ 表示駆動部
３１ 画像圧縮／伸長部 ３２ メモリカード
３５ Ｉｒ受信部 ３６ Ｉｒ処理部
３７ キー／インジケータ部 ３８ 制御部
４１ 光源制御回路 ４３ 冷却ファン駆動制御回路
４５ レンズモータ ４７ 音声処理部
４８ スピーカ ５０ 表示素子
６０ 光源装置 ７０ 励起光照射装置
７１ 青色レーザダイオード ７３ コリメータレンズ
８０ 赤緑色光源装置 ８１ 冷却ファン
９０ マイクロレンズアレイ １００ 回転ホイール装置
１０１ 回転ホイール １０４ フィルタ領域
１０４ａ 第１のフィルタ領域 １０４ｂ 第２のフィルタ領域
１０５ 励起光反射領域 １０６ 透過屈曲領域
１０６ａ 透過回折格子 １０６ｂ 透過屈折部材
１０６ｃ 透過屈折部材 １０７ 透過拡散領域
１４０ 導光光学系 １４１ 第１集光レンズ
１４２ 第２集光レンズ １５０ 第１ヒートシンク
１７０ 光源光学系 １７５ ライトトンネル
１７８ 第３集光レンズ １７９ 第４集光レンズ
１８１ 凹レンズ １８５ 照射ミラー
１９５ コンデンサレンズ ２００ 固定蛍光体
２０１ 基材 ２０２ 蛍光発光領域
２２０ 投影光学系 ２２５ 固定レンズ群
２３５ 可動レンズ群 ２４２ 制御回路基板
３００ 回転ホイール装置 ３０１ 回転ホイール
３０４ フィルタ領域 ３０５ 反射屈曲領域
３０５ａ 反射回折格子 ３０５ｂ 反射屈折部材
３０５ｃ 反射屈折部材 ４００ 蛍光ホイール装置
４０１ 蛍光ホイール ４０２ 蛍光発光領域
５００ 回転ホイール装置 ５０１ 回転ホイール
５０４ フィルタ領域 ５０４ａ 第１のフィルタ領域
５０４ｂ 第２のフィルタ領域 ５０４ｃ 第３のフィルタ領域
５０５ 励起光反射領域 ５０６ 透過屈曲領域
５０７ 透過拡散領域 ５６０ 光源装置
６００ 回転ホイール装置 ６０１ 回転ホイール
６０４ フィルタ領域 ６０４ａ 第１のフィルタ領域
６０４ｂ 第２のフィルタ領域 ６０６ 透過屈曲領域
６０６ａ 透過回折格子 ６０６ｂ 透過屈折部材
６０７ 透過拡散領域 ６６０ 光源装置
７００ 回転ホイール装置 ７０１ 回転ホイール
７０４ フィルタ領域 ７０６ 透過屈曲領域
７０７ 励起光反射領域 ７６０ 光源装置
８００ 回転ホイール装置 ８０１ 回転ホイール
８０４ フィルタ領域 ８０５ 励起光反射領域
８０６ 透過屈曲領域 Ｌ１～Ｌ１４ 光
Ｓ１，Ｓ２ 照射スポット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】