JP5407664B2 - プロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクター、特に、固体光源を用いたプロジェクターに関する。

従来、白色光を射出する１つの固体光源装置と、１つの固体光源装置からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離する色分離導光光学系と、色分離導光光学系からの各色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載されているプロジェクターによれば、光変調装置で変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）として、白色光を射出する１つの固体光源装置から色分離して得られる３つの色光を用いるため、３つの固体光源装置を備えるプロジェクターの場合のように固体光源装置ごとに発光効率（単位電力あたりの明るさ）や温度特性（温度の変化による光量の変化）が異なることがなくなり、その結果、投写画像の色バランスを安定させることが可能となる。

また、赤色光を射出する固体光源装置、緑色光を射出する固体光源装置及び青色光を射出する固体光源装置と、各固体光源装置からの各色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載されているプロジェクターによれば、各色光（赤色光、緑色光及び青色光）ごとに別個の固体光源装置（赤色光を射出する固体光源装置、緑色光を射出する固体光源装置及び青色光を射出する固体光源装置）を備え、光変調装置で変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）として、上記の３つの固体光源装置がそれぞれ射出する３つの色光を用いるため、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能となる。

特開２００５−２７４９５７号公報 特開２００２−２６８１４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているプロジェクターにおいては、１つの固体光源装置から赤色光、緑色光及び青色光を含む白色光を発生させているため、３つの固体光源装置を備えるプロジェクターの場合とは異なり１つの固体光源装置に大きな熱的負荷が集中してしまうこととなり、その結果、投写画像をより明るくすることが困難であるという問題がある。

また、特許文献２に記載されているプロジェクターにおいては、赤色光、緑色光及び青色光を射出するための３つの固体光源装置（赤色光を射出する固体光源装置、緑色光を射出する固体光源装置及び青色光を射出する固体光源装置）のそれぞれが有する発光効率や温度特性を揃えることが困難であるため、投写画像の色バランスを安定させることが困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能で、かつ、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能なプロジェクターを提供することを目的とする。

［１］本発明のプロジェクターは、主励起光を射出する第１固体光源と、前記第１固体光源から射出される前記主励起光を第１色光及び前記第１色光とは異なる第２色光を含む光に変換して射出する蛍光層とを備える第１固体光源装置と、前記第１色光及び前記第２色光のいずれとも異なる第３色光を射出する第２固体光源を備える第２固体光源装置と、前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、前記第１固体光源装置から射出される光と前記第２固体光源装置から射出される前記第３色光とを合成する色光合成光学系とを備えることを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクターによれば、光変調装置で変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）として、第１固体光源装置が射出する２つの色光（第１色光及び第２色光）及び第２固体光源装置が射出する１つの色光（第３色光）を用いるため、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターの場合よりも個々の固体光源装置にかかる熱的負荷を低減することが可能となり、その結果、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能となる。
また、本発明のプロジェクターによれば、光変調装置で変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）のうち２つの色光（第１色光及び第２色光）については、共通の固体光源（第１固体光源）を用いて発生させているため、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能となる。
その結果、本発明のプロジェクターは、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能で、かつ、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能なプロジェクターとなる。

また、本発明のプロジェクターによれば、第１固体光源装置から射出される光と、第２固体光源装置から射出される第３色光とを合成する色光合成光学系を備えるため、第１固体光源装置から射出される光と、第２固体光源装置から射出される第３色光との両方にそれぞれ専用の光学系を設ける必要がなくなり、部品点数を少なくすることができる。

また、本発明のプロジェクターにおいて、光変調装置として３板式の光変調装置を用いる場合には、上記のように構成することにより、現在広く用いられている色分離導光光学系を用いてフルカラープロジェクターを構成することが可能となる。

また、本発明のプロジェクターにおいて、光変調装置として単板式の光変調装置を用いる場合には、上記のように構成することにより、現在広く用いられているカラーホイールを用いてフルカラープロジェクターを構成することが可能となる。

［２］本発明のプロジェクターにおいては、前記第１固体光源装置から射出される光を平行化する第１コリメート光学系と、前記第２固体光源装置から射出される第３色光を平行化する第２コリメート光学系とをさらに備え、前記色光合成光学系は、前記第１コリメート光学系の光軸と前記第２コリメート光学系の光軸との交点を含む領域に配置され、前記蛍光層で変換され前記蛍光層から射出される光をそのまま通過させるとともに前記第２固体光源装置からの前記第３色光を反射することにより、前記第１固体光源装置から射出される光と前記第３色光とを合成することが好ましい。

このような構成とすることにより、第１固体光源装置から射出された光（第１色光及び第２色光を含む）と、第２固体光源装置から射出された第３色光とを、ともに平行光として合成することが可能となる。

［３］本発明のプロジェクターにおいては、前記第１コリメート光学系の後段に位置し、前記蛍光層から射出される光をそのまま通過させるとともに、前記蛍光層で変換されずにそのまま射出される前記主励起光を前記蛍光層に向けて反射する励起光反射ミラーをさらに備えることが好ましい。

ところで、本発明のプロジェクターにおいては、第１固体光源装置から射出される主励起光の一部が蛍光層をそのまま通過してしまうため、これに起因して光利用効率が低下したり、色再現性の劣化や光変調装置の劣化が発生したりする場合がある。
しかしながら、上記のような構成とすることにより、蛍光層をそのまま通過した主励起光を再び蛍光層に入射させることで主励起光を再利用して光利用効率を向上させることが可能となり、ひいては、投写画像をより明るくすることが可能となる。また、上記のような構成とすることにより、第１固体光源装置からの光から主励起光を除去することが可能となり、その結果、主励起光による色再現性の劣化や光変調装置の劣化を防ぐことが可能となる。

なお、本発明のプロジェクターにおいては、蛍光層をそのまま通過し第１コリメート光学系によって平行光にされた主励起光は、励起光反射ミラーにより平行光のまま反射された後、第１コリメート光学系によって集光され、蛍光層の発光領域に効率よく入射するようになるため、励起光反射ミラーをさらに備えることに起因して発光領域が拡がってしまうことを抑制することができる。

［４］本発明のプロジェクターにおいては、前記主励起光は青色光であり、前記第１色光は赤色光であり、前記第２色光は緑色光であり、前記第３色光は青色光であることが好ましい。

このように構成することにより、ともに青色光を射出する第１固体光源及び第２固体光源を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を光変調装置に向けて射出することが可能となる。

ところで、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源は、赤色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源及び青色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源に比べて相対的に発光効率が低いという問題がある。これに対して、本発明のプロジェクターによれば、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源（青色光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

［５］本発明のプロジェクターにおいては、前記第１固体光源と、前記第２固体光源とは、同一の温度特性を有することが好ましい。

このように構成することにより、全ての色光について、温度の変化による光量の変化が揃うようになるため、投写画像の色バランスをより安定させることが可能となる。

［６］本発明のプロジェクターにおいては、前記主励起光は紫外光であり、前記第１色光は赤色光であり、前記第２色光は緑色光であり、前記第３色光は青色光であることが好ましい。

このように構成することにより、紫外光を射出する第１固体光源及び青色光を射出する第２固体光源を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を光変調装置に向けて射出することが可能となる。

また、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源（紫外光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

［７］本発明のプロジェクターにおいては、副励起光を射出する第３固体光源を備える第３固体光源装置をさらに備え、前記蛍光層には前記主励起光が入射する方向とは異なる方向から前記副励起光が入射するように構成され、前記蛍光層が前記主励起光とともに前記副励起光を前記第１色光及び前記第２色光を含む光に変換して射出するように構成されていることが好ましい。

このような構成とすることにより、主励起光及び副励起光の２つの励起光を用いて第１色光及び第２色光を含む光を第１固体光源装置から射出させることができるため、投写画像をさらに明るくすることが可能となる。

［８］本発明のプロジェクターにおいては、前記第１固体光源装置から射出される光を平行化する第１コリメート光学系と、前記第２固体光源装置から射出される第３色光を平行化する第２コリメート光学系と、前記第３固体光源装置から射出される副励起光を平行化する第３コリメート光学系とをさらに備え、前記色光合成光学系は、前記第１コリメート光学系の光軸と前記第２コリメート光学系の光軸と前記第３コリメート光学系の光軸との交点を含む領域に配置され、前記蛍光層で変換され前記蛍光層から射出される光をそのまま通過させ、前記第２固体光源装置からの前記第３色光を反射することにより、前記第１固体光源から射出される光と前記第３色光とを合成し、さらには、前記第３固体光源装置からの前記副励起光を反射して、前記副励起光を、前記第１固体光源から前記主励起光が入射する方向とは逆の方向から前記蛍光層に入射させるように構成されていることが好ましい。

このような構成とすることにより、第１固体光源装置から射出された光（第１色光及び第２色光を含む）と、第２固体光源装置から射出された第３色光とを、ともに平行光として合成することが可能となる。

なお、本発明のプロジェクターにおいては、第３コリメート光学系によって平行光にされた副励起光は、色光合成光学系により平行光のまま反射された後、第１コリメート光学系によって集光され、蛍光層の発光領域に効率よく入射するようになるため、第３固体光源装置をさらに備えることに起因して発光領域が拡がってしまうことを抑制することができる。

［９］本発明のプロジェクターにおいては、前記主励起光は青色光であり、前記第１色光は赤色光であり、前記第２色光は緑色光であり、前記第３色光は青色光であり、前記副励起光は青色光であることが好ましい。

このように構成することにより、ともに青色光を射出する第１固体光源、第２固体光源及び第３固体光源を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を光変調装置に向けて射出することが可能となる。

また、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源及び第３固体光源（ともに青色光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

［１０］本発明のプロジェクターにおいては、前記第１固体光源と、前記第２固体光源と、前記第３固体光源とは、同一の温度特性を有することが好ましい。

このように構成することにより、全ての色光について、温度の変化による光量の変化が揃うようになるため、投写画像の色バランスをより安定させることが可能となる。

［１１］本発明のプロジェクターにおいては、前記主励起光は青色光であり、前記第１色光は赤色光であり、前記第２色光は緑色光であり、前記第３色光は青色光であり、前記副励起光は紫外光であることが好ましい。

このように構成することにより、ともに青色光を射出する第１固体光源及び第２固体光源並びに紫外光を射出する第３固体光源を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を光変調装置に向けて射出することが可能となる。

また、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源（青色光を射出）及び第３固体光源（紫外光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

［１２］本発明のプロジェクターにおいては、前記色光合成光学系の前段に配置され、前記蛍光層で変換され前記蛍光層から射出される光をそのまま通過させるとともに、前記蛍光層で変換されずにそのまま射出される前記主励起光を前記蛍光層に向けて反射する励起光反射ミラーをさらに備えることが好ましい。

このような構成とすることにより、変換されずに蛍光層をそのまま通過した主励起光（青色光）を再び蛍光層に入射させることで主励起光（青色光）を再利用して光利用効率を向上させることが可能となり、ひいては、投写画像をより明るくすることが可能となる。

［１３］本発明のプロジェクターにおいては、前記主励起光は紫外光であり、前記第１色光は赤色光であり、前記第２色光は緑色光であり、前記第３色光は青色光であり、前記副励起光は青色光であることが好ましい。

このように構成することにより、紫外光を射出する第１固体光源並びに、ともに青色光を射出する第２固体光源及び第３固体光源を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を光変調装置に向けて射出することが可能となる。

また、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源（紫外光を射出）及び第３固体光源（青色光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

［１４］本発明のプロジェクターにおいては、前記色光合成光学系の前段に配置され、前記蛍光層で変換され前記蛍光層から射出される光をそのまま通過させるとともに、前記蛍光層で変換されずにそのまま射出される前記主励起光を前記蛍光層に向けて反射する励起光反射ミラーをさらに備えることが好ましい。

このような構成とすることにより、変換されずに蛍光層をそのまま通過した主励起光（紫外光）を再び蛍光層に入射させることで主励起光（紫外光）を再利用して光利用効率を向上させることが可能となり、ひいては、投写画像をより明るくすることが可能となる。

［１５］本発明のプロジェクターにおいては、前記主励起光は紫外光であり、前記第１色光は赤色光であり、前記第２色光は緑色光であり、前記第３色光は青色光であり、前記副励起光は紫外光であることが好ましい。

このように構成することにより、ともに紫外光を射出する第１固体光源及び第３固体光源並びに青色光を射出する第２固体光源を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を光変調装置に向けて射出することが可能となる。

また、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源及び第３固体光源（ともに紫外光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

［１６］本発明のプロジェクターにおいては、前記蛍光層は、ＹＡＧ系蛍光体、シリケート系蛍光体又はＴＡＧ系蛍光体を含有する層からなることが好ましい。

上記した蛍光体は、励起光（主励起光及び副励起光）を赤色光及び緑色光を含む光に効率よく変換して射出することが可能であり、また、蛍光体自身の信頼性も高いため、上記のように構成することにより、投写画像をより明るくすることが可能で、また、信頼性の高いプロジェクターとすることが可能となる。
なお、ＹＡＧ系蛍光体とは、例えば（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅのように、結晶構造がガーネット構造であり、イットリウムとアルミニウムの複合酸化物を基本とする蛍光体のことをいう。
また、シリケート系蛍光体とは、例えば（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＳｉＯ_４：Ｅｕのように、種々の成分が導入されたケイ酸塩（シリケート）を基本とする蛍光体のことをいう。
また、ＴＡＧ系蛍光体とは、例えばＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅのように、結晶構造がガーネット構造であり、テルビウムとアルミニウムの複合酸化物を基本とする蛍光体のことをいう。

［１７］本発明のプロジェクターにおいては、前記第１固体光源装置からの光から黄色光を除去する機能を有することが好ましい。

このような構成とすることにより、第１固体光源装置からの光から黄色光を除去することが可能となり、その結果、黄色光による色再現性の劣化を防ぐことが可能となる。

なお、本発明のプロジェクターにおいては、第１固体光源装置からの光から黄色光を除去する機能を有しなくてもよい。この場合には、第１固体光源装置からの光に含まれることがある黄色光を積極的に利用することが可能となり、より明るい投写画像を投写することが可能となる。

実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す平面図。 実施形態１に係るプロジェクター１０００における第１固体光源装置２０及び第２固体光源装置１２０を説明するために示す図。 実施形態１に係るプロジェクター１０００における第１固体光源２４、蛍光層２６及び第２固体光源１２４の相対発光強度を示すグラフ。 実施形態２に係るプロジェクター１００２の光学系を示す平面図。 実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す平面図。 実施形態４に係るプロジェクター１００６の光学系を示す平面図。 実施形態４に係るプロジェクター１００６における第３固体光源装置８０の断面図。 実施形態４に係るプロジェクター１００６における第３固体光源８４の相対発光強度を示すグラフ。 変形例に係るプロジェクター１００８の光学系を示す平面図。

以下、本発明のプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
まず、実施形態１に係るプロジェクター１０００の構成を説明する。

図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す平面図である。
図２は、実施形態１に係るプロジェクター１０００における第１固体光源装置２０及び第２固体光源装置１２０を説明するために示す図である。図２（ａ）は第１固体光源装置２０の断面図であり、図２（ｂ）は第２固体光源装置１２０の断面図である。
図３は、実施形態１に係るプロジェクター１０００における第１固体光源２４、蛍光層２６及び第２固体光源１２４の相対発光強度を示すグラフである。図３（ａ）は第１固体光源２４の相対発光強度を示すグラフであり、図３（ｂ）は蛍光層２６の相対発光強度を示すグラフであり、図３（ｃ）は第２固体光源１２４の相対発光強度を示すグラフである。相対発光強度とは、固体光源であれば電圧を印加したときに、蛍光層であれば励起光が入射したときに、どのような波長の光をどの位の強度で射出するのかという特性のことをいう。グラフの縦軸は相対発光強度を表し、発光強度が最も強い波長における発光強度を１としている。グラフの横軸は、波長を表す。

実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１に示すように、第１照明装置１０と、第２照明装置１１０と、色分離導光光学系３００と、光変調装置としての３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００とを備える。

第１照明装置１０は、第１固体光源装置２０と、第１コリメート光学系３０と、ダイクロイックミラー４０と、ロッドインテグレーター光学系５０とを備える。

第１固体光源装置２０は、図２（ａ）に示すように、基台２２、第１固体光源２４、蛍光層２６及び封止部材２８を有する発光ダイオードであり、赤色光、黄色光及び緑色光を含む光を射出する（後述する図３（ｂ）参照。）。なお、第１固体光源装置２０は、上記した構成要素の他にもリード線等を有するが、図示及び説明を省略する。

基台２２は、第１固体光源２４を搭載する基台である。
第１固体光源２４は、主励起光として青色光（発光強度のピーク：約４６０ｎｍ、図３（ａ）参照。）を射出する。図３（ａ）において、符号Ｂで示すのは、第１固体光源２４が主励起光（青色光）として射出する色光成分である。第１固体光源２４は、窒化ガリウムを主成分とし、ｐｎ結合型の構造を有する。なお、第１固体光源がｐｎ接合型の構造を有していなくてもよく、例えば、ダブルヘテロ接合型、量子井戸接合型等の構造を有してもよい。
第１固体光源２４と基台２２との間には反射層（図示せず。）が形成されており、第１固体光源から基台２２側へ射出された青色光は、反射層によって蛍光層２６側へ反射される。

蛍光層２６は、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅを含有する層からなり、第１固体光源２４の被照明領域側に配置されている。蛍光層２６は、波長が約４６０ｎｍの青色光によって最も効率的に励起され、図３（ｂ）に示すように、第１固体光源２４が射出する青色光を赤色光（発光強度のピーク：約６１０ｎｍ）、黄色光（発光強度のピーク：約５８０ｎｍ）及び緑色光（発光強度のピーク：約５５０ｎｍ）を含む光に変換して射出する。なお、図３（ｂ）において、符号Ｒで示すのは、蛍光層２６が射出する光のうち赤色光として利用可能な色光成分である。また、符号Ｇで示すのは、蛍光層２６が射出する光のうち緑色光として利用可能な色光成分である。また、符号Ｙで示すのは、蛍光層が黄色光として射出する色光成分である。
封止部材２８は、透明なエポキシ樹脂からなり、第１固体光源２４及び蛍光層２６を保護する。

第１コリメート光学系３０は、図１に示すように、第１固体光源装置２０からの光の拡がりを抑える凸メニスカスレンズ３２と、凸メニスカスレンズ３２からの光を平行化する凸レンズ３４とを備え、全体として、第１固体光源装置２０からの光を平行化する機能を有する。

ダイクロイックミラー４０は、第１固体光源装置２０から射出される光と、第２固体光源装置１２０（後述）から射出される青色光とを合成する色光合成光学系である。ダイクロイックミラー４０は、第１コリメート光学系３０の光軸と第２コリメート光学系１３０（後述）の光軸との交点を含む領域に配置され、蛍光層２６で変換され蛍光層２６から射出される光をそのまま通過させるとともに第２固体光源装置１２０からの青色光を反射する。具体的には、ダイクロイックミラー４０は、基板上に、青色光を反射し、赤色光、黄色光及び緑色光を通過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。

ロッドインテグレーター光学系５０は、凸レンズ５２、ロッドレンズ５４及び凸レンズ５６を備える。
凸レンズ５２は、第１コリメート光学系３０からの平行光及びダイクロイックミラー４０に反射された第２コリメート光学系１３０からの平行光（青色光、後述）を集光してロッドレンズ５４の入射面に導光する。
ロッドレンズ５４は、中実の柱状レンズであり、入射面から入射された光を内面で多重反射することによって均一化し、面内光強度分布が均一化した光を射出面から射出する。なお、ロッドレンズとしては、中実の柱状レンズに代えて、中空の柱状レンズを用いることもできる。
凸レンズ５６は、ロッドレンズ５４の射出面から射出された光を略平行化して、当該光を液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂにおける画像形成領域に導光する。

第２照明装置１１０は、第２固体光源装置１２０と、第２コリメート光学系１３０とを備える。

第２固体光源装置１２０は、図２（ｂ）に示すように、基台１２２、第２固体光源１２４及び封止部材１２８を有する発光ダイオードであり、青色光を射出する（後述する図３（ｃ）参照。）。なお、第２固体光源装置１２０は、上記した構成要素の他にもリード線等を有するが、図示及び説明を省略する。
第２固体光源１２４は、図３（ｃ）に示すように、色光として青色光（発光強度のピーク：約４６０ｎｍ）を射出する。図３（ｃ）において、符号Ｂで示すのは、第２固体光源１２４が色光（青色光）として射出する色光成分である。
基台１２２は基台２２と、第２固体光源１２４は第１固体光源２４と、封止部材１２８は封止部材２８と、それぞれ同様の構成を有するため、詳しい説明は省略する。

第１固体光源２４と第２固体光源１２４とは、同様の材料、同様の製造方法で作られ、同様の構造を有する。このため、第１固体光源２４と第２固体光源１２４とは、同一の温度特性を有し、温度の変化による光量の変化が互いに等しくなる。

第２コリメート光学系１３０は、図１に示すように、第２固体光源装置１２０からの青色光の拡がりを抑える凸メニスカスレンズ１３２と、凸メニスカスレンズ１３２からの青色光を平行化する凸レンズ１３４とを備え、全体として、第２固体光源装置１２０からの青色光を平行化する機能を有する。

色分離導光光学系３００は、光路前段に配置されるダイクロイックミラー３１０と、光路後段に配置されるダイクロイックミラー３２０，３３０と、反射ミラー３４０，３５０と、リレーレンズ３６０，３７０とを備える。色分離導光光学系３００は、凸レンズ５６からの光を赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有する。

ダイクロイックミラー３１０，３２０，３３０は、基板上に、所定の波長領域の光を反射し、他の波長領域の光を通過させる波長選択透過膜が形成された光学素子である。
ダイクロイックミラー３１０は、赤色光成分及び黄色光成分を反射し、緑色光成分及び青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー３２０は、緑色光成分を反射し、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー３３０は、赤色光成分を反射し、黄色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。ダイクロイックミラー３３０を通過した黄色光成分は、系外に除去される。つまり、プロジェクター１０００は、ダイクロイックミラー３３０によって、黄色光を除去する機能を有する。なお、図１において、ダイクロイックミラー３３０から伸びる実線矢印（符号Ｙ参照。）で示すのは、ダイクロイックミラー３３０を通過した黄色光である。

ダイクロイックミラー３１０で反射された赤色光成分は、ダイクロイックミラー３３０により反射され、赤色光用の液晶装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。

ダイクロイックミラー３１０を通過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー３２０によって反射され、緑色光用の液晶装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。一方、青色光成分は、ダイクロイックミラー３２０を通過し、リレーレンズ３６０、入射側の反射ミラー３４０、リレーレンズ３７０、射出側の反射ミラー３５０を通過して青色光用の液晶装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。リレーレンズ３６０，３７０及び反射ミラー３４０，３５０は、ダイクロイックミラー３２０を透過した青色光成分を液晶装置４００Ｂまで導く機能を有する。

なお、青色光の光路にこのようなリレーレンズ３６０，３７０及び反射ミラー３４０，３５０が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、リレーレンズ３６０，３７０及び反射ミラー３４０，３５０を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。

液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射した各色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、第１照明装置１０及び第２照明装置１１０の照明対象となる。なお、図示を省略したが、ダイクロイックミラー３３０と液晶光変調装置４００Ｒとの間、ダイクロイックミラー３２０と液晶光変調装置４００Ｇとの間及び反射ミラー３５０と液晶光変調装置４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が配置される。これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。

クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。

次に、実施形態１に係るプロジェクター１０００の効果を説明する。

実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）として、第１固体光源装置２０が射出する２つの色光（赤色光及び緑色光）及び第２固体光源装置１２０が射出する１つの色光（青色光）を用いるため、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターの場合よりも個々の固体光源装置にかかる熱的負荷を低減することが可能となり、その結果、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能となる。
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）のうち２つの色光（赤色光及び緑色光）については、共通の固体光源（第１固体光源２４）を用いて発生させているため、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能となる。
その結果、実施形態１に係るプロジェクター１０００は、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能で、かつ、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能なプロジェクターとなる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、第１固体光源装置２０から射出される光と、第２固体光源装置１２０から射出される青色光とを合成するダイクロイックミラー４０を備えるため、第１固体光源装置２０から射出される光と、第２固体光源装置１２０から射出される青色光との両方にそれぞれ専用の光学系を設ける必要がなくなり、部品点数を少なくすることができる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、現在広く用いられている色分離導光光学系３００を用いてフルカラープロジェクターを構成することが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、第１コリメート光学系３０と、第２コリメート光学系１３０とを備え、ダイクロイックミラー４０が、第１コリメート光学系３０の光軸と第２コリメート光学系１３０の光軸との交点を含む領域に配置されているため、第１固体光源装置２０から射出された光（赤色光及び緑色光を含む）と、第２固体光源装置１２０から射出された青色光とを、ともに平行光として合成することが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、主励起光は青色光であり、第１色光は赤色光であり、第２色光は緑色光であり、第３色光は青色光であるため、ともに青色光を射出する第１固体光源２４及び第２固体光源１２４を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに向けて射出することが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源２４（青色光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、第１固体光源２４と、第２固体光源１２４とが同一の温度特性を有するため、全ての色光について、温度の変化による光量の変化が揃うようになるため、投写画像の色バランスをより安定させることが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、蛍光層２６がＹＡＧ系蛍光体の（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅを含有する層からなるため、投写画像をより明るくすることが可能で、また、信頼性の高いプロジェクターとすることが可能となる。

また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、ダイクロイックミラー３３０によって、第１固体光源装置２０からの光から黄色光を除去する機能を有するため、第１固体光源装置２０からの光から黄色光を除去することが可能となり、その結果、黄色光による色再現性の劣化を防ぐことが可能となる。

［実施形態２］
図４は、実施形態２に係るプロジェクター１００２の光学系を示す平面図である。

実施形態２に係るプロジェクター１００２は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、第１照明装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なる。
すなわち、実施形態２に係るプロジェクター１００２においては、図４に示すように、第１照明装置１２は、コリメート光学系３０の後段に位置し、蛍光層２６で変換され蛍光層２６から射出される光（赤色光、黄色光及び緑色光）をそのまま通過させるとともに、蛍光層２６で変換されずにそのまま射出される励起光（青色光）を蛍光層２６に向けて反射する励起光反射ミラー６０をさらに備える。

このように、実施形態２に係るプロジェクター１００２は、第１照明装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なるが、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）として、第１固体光源装置２０が射出する２つの色光（赤色光及び緑色光）及び第２固体光源装置１２０が射出する１つの色光（青色光）を用い、また、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）のうち２つの色光（赤色光及び緑色光）については、共通の固体光源（第１固体光源２４）を用いて発生させているため、実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合と同様に、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能で、かつ、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能なプロジェクターとなる。

また、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、励起光反射ミラー６０をさらに備えるため、蛍光層２６をそのまま通過した主励起光（青色光）を再び蛍光層２６に入射させることで主励起光（青色光）を再利用して光利用効率を向上させることが可能となり、ひいては、投写画像をより明るくすることが可能となる。また、第１固体光源装置２０からの光から主励起光（青色光）を除去することが可能となり、その結果、主励起光（青色光）による色再現性の劣化や光変調装置の劣化を防ぐことが可能となる。

なお、実施形態２に係るプロジェクター１００２においては、蛍光層２６をそのまま通過し第１コリメート光学系３０によって平行光にされた主励起光（青色光）は、励起光反射ミラー６０により平行光のまま反射された後、第１コリメート光学系３０によって集光され、蛍光層２６の発光領域に効率よく入射するようになるため、励起光反射ミラー６０をさらに備えることに起因して発光領域が拡がってしまうことを抑制することができる。

なお、実施形態２に係るプロジェクター１００２は、第１照明装置の構成以外の点においては、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するため、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態３］
図５は、実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す平面図である。

実施形態３に係るプロジェクター１００４は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、第１照明装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なる。
すなわち、実施形態３に係るプロジェクター１００４においては、図５に示すように、第１照明装置１４がロッドインテグレーター光学系５０に代えてレンズインテグレーター光学系７０を備える。レンズインテグレーター光学系７０は、第１レンズアレイ７２、第２レンズアレイ７４及び重畳レンズ７６を備える。

このように、実施形態３に係るプロジェクター１００４は、第１照明装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なるが、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）として、第１固体光源装置２０が射出する２つの色光（赤色光及び緑色光）及び第２固体光源装置１２０が射出する１つの色光（青色光）を用い、また、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）のうち２つの色光（赤色光及び緑色光）については、共通の固体光源（第１固体光源２４）を用いて発生させているため、実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合と同様に、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能で、かつ、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能なプロジェクターとなる。

また、実施形態３に係るプロジェクター１００４は、第１照明装置の構成以外の点においては、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有し、実施形態１に係るプロジェクター１０００が有する効果と同様の効果をそのまま有する。

［実施形態４］
図６は、実施形態４に係るプロジェクター１００６の光学系を示す平面図である。
図７は、実施形態４に係るプロジェクター１００６における第３固体光源装置８０の断面図である。
図８は、実施形態４に係るプロジェクター１００６における第３固体光源８４の相対発光強度を示すグラフである。

実施形態４に係るプロジェクター１００６は、基本的には実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様の構成を有するが、第１照明装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なる。
すなわち、実施形態４に係るプロジェクター１００６においては、図６及び図７に示すように、第１照明装置１６が、副励起光（青色光）を射出する第３固体光源８４を備える第３固体光源装置８０と、第３コリメート光学系９０とをさらに備える。また、それに伴って、蛍光層２６は、副励起光（青色光）を赤色光及び緑色光を含む光に変換して射出するように構成されている。また、色光合成光学系であるダイクロイックミラー４０は、第１コリメート光学系３０の光軸と第２コリメート光学系１２０の光軸と第３コリメート光学系９０の光軸との交点を含む領域に配置され、かつ、第３固体光源装置８０からの副励起光（青色光）を反射して、副励起光（青色光）を、第１固体光源２４からの主励起光（青色光）が入射する方向とは逆の方向から蛍光層２６に入射させる機能をさらに有する。

第３固体光源装置８０は、図７に示すように、基台８２、第３固体光源８４及び封止部材８８を有する発光ダイオードであり、青色光を射出する（後述する図８参照。）。なお、第３固体光源装置８０は、上記した構成要素の他にもリード線等を有するが、図示及び説明を省略する。
第３固体光源８４は、図８に示すように、副励起光として青色光（発光強度のピーク：約４６０ｎｍ）を射出する。図８において、符号Ｂで示すのは、第３固体光源８４が副励起光（青色光）として射出する色光成分である。
基台８２は基台２２と、第３固体光源８４は第１固体光源２４と、封止部材８８は封止部材２８と、それぞれ同様の構成を有するため、詳しい説明は省略する。

第１固体光源２４と第２固体光源１２４と第３固体光源８４とは、同様の材料、同様の製造方法で作られ、同様の構造を有する。このため、第１固体光源２４と第２固体光源１２４と第３固体光源８４とは、同一の温度特性を有し、温度の変化による光量の変化が互いに等しくなる。

第３コリメート光学系９０は、図６に示すように、第３固体光源装置８０からの青色光の拡がりを抑える凸メニスカスレンズ９２と、凸メニスカスレンズ９２からの青色光を平行化する凸レンズ９４とを備え、全体として、第３固体光源装置８０からの青色光を平行化する機能を有する。

上記のように、実施形態４に係るプロジェクター１００６は、第１照明装置の構成が実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なるが、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）として、第１固体光源装置２０が射出する２つの色光（赤色光及び緑色光）及び第２固体光源装置１２０が射出する１つの色光（青色光）を用い、また、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂで変調する３つの色光（赤色光、緑色光及び青色光）のうち２つの色光（赤色光及び緑色光）については、共通の固体光源（第１固体光源２４及び第３固体光源８４）を用いて発生させているため、実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合と同様に、１つの固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像を明るくすることが可能で、かつ、各色光ごとに別個の固体光源装置を備えるプロジェクターよりも投写画像の色バランスを安定させることが可能なプロジェクターとなる。

また、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、副励起光（青色光）を射出する第３固体光源８４を備える第３固体光源装置８０をさらに備えるため、主励起光及び副励起光（ともに青色光）の２つの励起光を用いて赤色光及び緑色光を含む光を第１固体光源装置２０から射出させることができ、投写画像をさらに明るくすることが可能となる。

なお、実施形態４に係るプロジェクター１００６においては、第３コリメート光学系９０をさらに備えるため、第３コリメート光学系９０によって平行光にされた副励起光（青色光）は、ダイクロイックミラー４０により平行光のまま反射された後、第１コリメート光学系３０によって集光され、蛍光層２６の発光領域に効率よく入射するようになるため、第３固体光源装置８０をさらに備えることに起因して発光領域が拡がってしまうことを抑制することができる。

また、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、主励起光は青色光であり、第１色光は赤色光であり、第２色光は緑色光であり、第３色光は青色光であり、副励起光は青色光であるため、ともに青色光を射出する第１固体光源２４、第２固体光源１２４及び第３固体光源８４を用いて、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を光変調装置に向けて射出することが可能となる。

また、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、緑色光を射出する固体光源装置に用いる固体光源よりも発光効率が高い第１固体光源２４及び第３固体光源８４（ともに青色光を射出）を用いて緑色光を発生させることとしているため、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

また、実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、第１固体光源２４と、第２固体光源１２４と、第３固体光源８４とが同一の温度特性を有するため、全ての色光について、温度の変化による光量の変化が揃うようになるため、投写画像の色バランスをより安定させることが可能となる。

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記各実施形態においては、蛍光層２６が（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅを含有する層からなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、蛍光層が、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ以外のＹＡＧ系蛍光体を含有する層からなるものであってもよいし、シリケート系蛍光体を含有する層からなるものであってもよいし、ＴＡＧ系蛍光体を含有する層からなるものであってもよい。また、蛍光層が、励起光を赤色光に変換する蛍光体と、励起光を緑色に変換する蛍光体との混合物を含有する層からなるものであってもよい。

（２）上記各実施形態においては、透過型のプロジェクターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクターにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。

（３）上記各実施形態においては、プロジェクターの光変調装置として液晶光変調装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置等を用いてもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。

（４）上記各実施形態においては、各固体光源装置が発光ダイオードからなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。各固体光源装置が、例えば、半導体レーザーからなるものであってもよいし、有機発光ダイオードからなるものであってもよい。

（５）上記実施形態１〜３においては、主励起光が青色光であるが、本発明はこれに限定されるものではない。主励起光が紫外光であってもよい。このように構成することによっても、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を第１照明装置から光変調装置に向けて射出することが可能となり、また、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

（６）また、上記実施形態１〜３の形態において、主励起光が紫外光である場合には、第１色光が緑色光、第２色光が青色光、第３色光が赤色光であってもよいし、第１色光が赤色光、第２色光が青色光、第３色光が緑色光であってもよい。

（７）上記実施形態４においては、主励起光及び副励起光がともに青色光であるが、本発明はこれに限定されるものではない。主励起光が青色光、副励起光が紫外光であってもよい。また、主励起光が紫外光、副励起光が青色光であってもよい。また、主励起光及び副励起光がともに紫外光であってもよい。上記のように構成することによっても、赤色光と緑色光と青色光とを含む光を第１照明装置から光変調装置に向けて射出することが可能となり、また、緑色光を射出する固体光源装置を用いるよりも発光効率を高くすることが可能となる。

（８）上記実施形態４の形態において、主励起光が青色光、副励起光が紫外光である場合又は主励起光が紫外光、副励起光が青色光である場合には、色光合成光学系（ダイクロイックミラー）の前段に配置され、蛍光層から射出される光をそのまま通過させるとともに、蛍光層で変換されずにそのまま射出される主励起光を蛍光層に向けて反射する励起光反射ミラーをさらに備えてもよい。このような構成とすることにより、変換されずに蛍光層をそのまま通過した主励起光が再び蛍光層に入射するため、主励起光を再利用して光利用効率を向上させることが可能となり、ひいては、投写画像をより明るくすることが可能となる。

（９）上記各実施形態においては、プロジェクターが第１固体光源装置２０からの黄色光を除去する機能を有するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プロジェクターが黄色光を除去する機能を有しなくてもよい。この場合には、第１照明装置からの光に含まれる黄色光を積極的に利用することが可能となり、より明るい投写画像を投写することが可能となる。また、黄色光を除去しない場合には、黄色光を赤色光や緑色光とは別の光変調装置を用いて変調することにより、上記の効果に加えて、より色再現性に優れる投写画像を投写することが可能となるという効果を得られる。

（１０）上記各実施形態においては、図９に示すように、第１コリメート光学系３０の後段に位置し、第１固体光源装置２０から射出される光に含まれる偏光成分のうち一方の偏光成分（例えばｓ偏光成分）をそのまま通過させるとともに、他方の偏光成分（例えばｐ偏光成分）を蛍光層２６に向けて反射する反射型偏光板６２をさらに備えてもよい。図９は、変形例に係るプロジェクター１００８の光学系を示す平面図である。反射型偏光板６２は、例えば、特定のピッチで格子状に配置された極細の金属線を有するワイヤーグリッド偏光板である。図９において、反射型偏光板６２から伸びる実線矢印（符号Ｒ（ｐ），Ｇ（ｐ），Ｙ（ｐ）参照。）で示すのは、反射型偏光板６２によって反射された他方の偏光成分（ｐ偏光成分）である。このような構成とすることにより、他方の偏光成分（ｐ偏光成分）を再び蛍光層２６に戻すとともに他方の偏光成分（ｐ偏光成分）を蛍光層２６の表面で反射させることで、他方の偏光成分（ｐ偏光成分）の一部を一方の偏光成分（ｓ偏光成分）に変換して再利用して光利用効率を向上させることが可能となり、ひいては、投写画像をより明るくすることが可能となる。

（１１）上記各実施形態においては、プロジェクターが偏光変換装置をさらに備えていてもよい。偏光変換装置とは、一方の偏光成分と他方の偏光成分との両方を含む光を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光に変換する偏光変換素子である。

（１２）上記各実施形態においては、各コリメート光学系が凸メニスカスレンズと凸レンズとの２枚のレンズを備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コリメート光学系が１枚のレンズのみを備えてもよいし、３枚以上のレンズを備えてもよい。

（１３）上記各実施形態におけるプロジェクターの光路に用いられている各レンズの形状は、上記各実施形態に記載したものに限られない。必要に応じて、種々の形状のレンズを用いることができる。

（１４）上記各実施形態においては、３つの液晶光変調装置を用いたプロジェクターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１つ、２つ又は４つ以上の液晶光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。

（１５）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも可能である。

１０，１２，１４，１６，１８…第１照明装置、２０…第１固体光源装置、２２，８２，１２２…基台、２４…第１固体光源、２６…蛍光層、２８，８８，１２８…封止部材、３０…第１コリメート光学系、３２，９２，１３２…凸メニスカスレンズ、３４，５２，５６，９４，１３４…凸レンズ、４０，３１０，３２０，３３０…ダイクロイックミラー、５０…ロッドインテグレーター光学系、４４，１４４…ロッドレンズ、６０…励起光反射ミラー、６２…反射型偏光板、７０…レンズインテグレーター光学系、７２…第１レンズアレイ、７４…第２レンズアレイ、７６…重畳レンズ、８０…第３固体光源装置、８４…第３固体光源、９０…第３コリメート光学系、１１０…第２照明装置、１２０…第２固体光源装置、１２４…第２固体光源、１３０…第２コリメート光学系、３００…色分離導光光学系、３４０，３５０…反射ミラー、３６０，３７０…リレーレンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、１０００，１００２，１００４，１００６，１００８…プロジェクター、ＳＣＲ…スクリーン

Claims (9)

1. 主励起光を射出する第１固体光源と、前記第１固体光源から射出される前記主励起光を第１色光及び前記第１色光とは異なる第２色光を含む光に変換して射出する蛍光層とを備える第１固体光源装置と、
   前記第１色光及び前記第２色光のいずれとも異なる第３色光を射出する第２固体光源を備える第２固体光源装置と、
   副励起光を射出する第３固体光源を備える第３固体光源装置と、
   前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系と、
   前記第１固体光源装置から射出される光と前記第２固体光源装置から射出される前記第３色光と前記第３固体光源装置から射出される光とが入射する色光合成光学系とを備え、
   前記色光合成光学系は、前記蛍光層で変換され前記蛍光層から射出される光をそのまま通過させるとともに前記第２固体光源装置からの前記第３色光を反射することにより、前記第１固体光源から射出される光と前記第３色光とを合成し、さらには、前記第３固体光源装置からの前記副励起光を反射して、前記副励起光を、前記第１固体光源から前記主励起光が入射する方向とは逆の方向から前記蛍光層に入射させ、
   前記蛍光層は、前記主励起光とともに前記副励起光を前記第１色光及び前記第２色光を含む光に変換して射出することを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
   前記第１固体光源装置から射出される光を平行化する第１コリメート光学系と、
   前記第２固体光源装置から射出される第３色光を平行化する第２コリメート光学系と、
   前記第３固体光源装置から射出される副励起光を平行化する第３コリメート光学系と、をさらに備え、
   前記色光合成光学系は、前記第１コリメート光学系の光軸と前記第２コリメート光学系の光軸と前記第３コリメート光学系の光軸との交点を含む領域に配置されていることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１又は２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記主励起光は青色光であり、
   前記第１色光は赤色光であり、
   前記第２色光は緑色光であり、
   前記第３色光は青色光であり、
   前記副励起光は青色光であることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
   前記第１固体光源と、前記第２固体光源と、前記第３固体光源とは、同一の温度特性を有することを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項１又は２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記主励起光は、青色光と紫外光のうちの一方であり、
   前記第１色光は赤色光であり、
   前記第２色光は緑色光であり、
   前記第３色光は青色光であり、
   前記副励起光は、青色光と紫外光のうちの他方であることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項５に記載のプロジェクターにおいて、
   前記色光合成光学系の前段に配置され、前記蛍光層で変換され前記蛍光層から射出される光をそのまま通過させるとともに、前記蛍光層で変換されずにそのまま射出される前記主励起光を前記蛍光層に向けて反射する励起光反射ミラーをさらに備えることを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項１又は２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記主励起光は紫外光であり、
   前記第１色光は赤色光であり、
   前記第２色光は緑色光であり、
   前記第３色光は青色光であり、
   前記副励起光は紫外光であることを特徴とするプロジェクター。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
   前記蛍光層は、ＹＡＧ系蛍光体、シリケート系蛍光体又はＴＡＧ系蛍光体を含有する層からなることを特徴とするプロジェクター。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
   前記第１固体光源装置からの光から黄色光を除去する機能を有することを特徴とするプロジェクター。

Images