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JP5617288B2 - 照明装置及びプロジェクター - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置及びプロジェクターに関する。
従来、プロジェクターに用いるための照明装置として、励起光（青色光）を射出する光源装置と、モーターにより回転可能な円板に３つのセグメント領域が形成され、そのうち２つのセグメント領域にはそれぞれ異なる色光（赤色光又は緑色光）を射出する２種類の蛍光層が形成されてなる回転蛍光板とを備える照明装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。なお、３つのセグメント領域のうち蛍光層が形成されていない残りのセグメント領域には、励起光（青色光）を所定の散乱度で散乱する散乱層が形成されている。
従来の照明装置によれば、励起光を射出する光源装置を用いて複数の色光（赤色光及び緑色光及び青色光）を得ることが可能となる。
特開２００９−２７７５１６号公報
しかしながら、従来の照明装置においては、円板上に２種類の蛍光層を形成する必要があるため、回転蛍光板の製造プロセスが複雑なものとなるという問題がある。
また、従来の照明装置においては、回転蛍光板の回転にともなって照明装置から射出される色光の種類が順次高速で切り替わるため、「色割れ現象がないため優しい画像を投写可能であり、細かい階調表現が可能であるため自然な画像を投写可能であるという優れた特徴を有する非色順次駆動方式の」液晶プロジェクターに適用す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、励起光を射出する光源装置を用いて複数の色光を得ることが可能で、回転蛍光板の製造プロセスを比較的単純なものとすることが可能で、かつ、液晶プロジェクターに適用可能な照明装置を提供することを目的とする。また、このような照明装置を備えるプロジェクターを提供することを目的とする。
［１］本発明の照明装置は、励起光を射出する光源装置と、モーターにより回転可能な円板に、前記励起光の一部又は全部を２以上の色光を含む蛍光に変換する単一の蛍光層が前記円板の周方向に沿って連続して形成されてなる回転蛍光板と、前記回転蛍光板からの光が入射するインテグレーター光学系と、を備え、前記円板は、前記励起光を透過する材料からなり、前記蛍光層は、前記励起光を透過し前記蛍光を反射するダイクロイック膜を介して前記円板上に形成され、前記インテグレーター光学系は、複数の小レンズを有する第１レンズアレイと、第２レンズアレイと、を含み、前記第１レンズアレイは、前記第２レンズアレイと前記回転蛍光板との間の光路中に設けられ、前記回転蛍光板の前記蛍光層が設けられた面は、前記複数の小レンズが配列された面と平行であり、前記励起光は、前記円板側から前記回転蛍光板に入射するように構成され、前記光源装置は、前記励起光として青色光を射出し、前記蛍光層は、前記光源装置からの前記青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、前記青色光の残りの一部を変換せずに通過させることを特徴とする。
このため、本発明の照明装置によれば、励起光を射出する光源装置と、励起光の一部又は全部を２以上の色光を含む蛍光に変換する蛍光層が形成されてなる回転蛍光板とを備えるため、励起光を射出する光源装置を用いて複数の色光を得ることが可能となる。
また、本発明の照明装置によれば、単一の蛍光層が形成されてなる回転蛍光板を用いるため、回転蛍光板の製造プロセスを比較的単純なものとすることが可能となる。
また、本発明の照明装置によれば、単一の蛍光層が円板の周方向に沿って連続して形成されてなる回転蛍光板を用いるため、照明装置からは常に同じ色光が射出されることとなり、その結果、優れた特徴を有する非色順次駆動方式の液晶プロジェクターに適用することが可能となる。
また、本発明の照明装置によれば、回転可能な円板に単一の蛍光層が形成されてなる回転蛍光板を備えるため、励起光照射により蛍光層において発生する熱を周方向に沿った広い領域において放散させることができ、その結果、蛍光層の過熱による蛍光層の劣化及び発光効率の低下を抑制することが可能となる。
［２］本発明の照明装置においては、前記光源装置は、前記励起光として青色光を射出し、前記蛍光層は、前記光源装置からの前記青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、前記青色光の残りの一部を変換せずに通過させることが好ましい。
このような構成とすることにより、青色光を射出する光源装置を用いて照明装置から白色光を射出することが可能となる。
［３］本発明の照明装置においては、前記光源装置は、前記励起光として紫色光又は紫外光を射出し、前記蛍光層は、前記光源装置からの前記紫色光又は前記紫外光を赤色光、緑色光及び青色光を含む光に変換することが好ましい。
このような構成とすることにより、紫色光又は紫外光を射出する光源装置を用いて照明装置から白色光を射出することが可能となる。
［４］本発明の照明装置においては、前記光源装置は、前記励起光として青色光を射出し、
前記蛍光層は、前記光源装置からの前記青色光を赤色光及び緑色光を含む光に変換することが好ましい。
このような構成とすることにより、青色光を射出する光源装置を用いて照明装置から赤色光及び緑色光を含む光を射出することが可能となる。
［５］本発明の照明装置においては、前記円板は、前記励起光を透過する材料からなり、前記蛍光層は、前記励起光を透過し前記蛍光を反射するダイクロイック膜を介して前記円板上に形成され、前記励起光は、前記円板側から前記回転蛍光板に入射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、いわゆる透過型の回転蛍光板を用いて照明装置から照明光を射出することが可能となる。
［６］本発明の照明装置においては、前記蛍光層は、可視光を反射する反射膜を介して前記円板上に形成され、前記励起光は、前記蛍光層側から前記回転蛍光板に入射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、いわゆる反射型の回転蛍光板を用いて照明装置から照明光を射出することが可能となる。
［７］本発明の照明装置においては、前記光源装置から前記回転蛍光板までの光路中に配置され、前記励起光を略集光した状態で前記蛍光層に対して入射させる集光光学系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、小さな領域で蛍光を発光させることが可能となり、その結果、光利用効率を高くすることが可能となる。
なお、上記集光光学系は、一辺が５ｍｍの四角形内、望ましくは一辺が１ｍｍの四角形内に収まるように励起光を蛍光層に対して入射させることが好ましい。
［８］本発明の照明装置においては、前記回転蛍光板は、前記励起光の集光スポットが５ｍ／秒〜５０ｍ／秒の範囲内にある所定の相対速度で前記蛍光層上を移動するような回転速度で回転することが好ましい。
このような構成とすることにより、前記励起光の集光スポットが十分に高い相対速度で蛍光層上を移動するため、励起光照射により蛍光層において発生する温度上昇を極めて低いレベルにまで低減することが可能となり、その結果、蛍光層の過熱による蛍光層の劣化及び発光効率の低下をより一層抑制することが可能となる。なお、５ｍ／秒より遅い回転速度では、蛍光層の温度上昇を十分に低減することができなくなる。また５０ｍ／秒より速い回転速度では、騒音が増大するとともにモーターの負荷が増大する。
なお、上記観点からは、回転蛍光板は、励起光の集光スポットが９ｍ／秒〜３５ｍ／秒の範囲内にある所定の相対速度で蛍光層上を移動するような回転速度で回転することがより好ましい。
［９］本発明の照明装置においては、前記光源装置は、レーザー光源からなることが好ましい。
このような構成とすることにより、瞬時点灯可能なレーザー光源を光源装置として用いているため、電源投入後すぐに投写画像を投写することが可能となる。
また、集光性の高いレーザー光源を光源装置として用いているため、一層小さな領域で蛍光を発光させることが可能となり、その結果、光利用効率を一層高くすることが可能となる。
［１０］本発明のプロジェクターは、本発明の照明装置と、前記照明装置からの照明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、励起光を射出する光源装置を用いて複数の色光を得ることが可能で、回転蛍光板の製造プロセスを比較的単純なものとすることが可能で、かつ、液晶プロジェクターとすることが可能なプロジェクターを提供す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、前記光源装置は、前記励起光として青色光を射出し、前記蛍光層は、前記光源装置からの前記青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、前記青色光の残りの一部を変換せずに通過させることが好ましい。
このような構成とすることにより、青色光を射出する光源装置を用いてフルカラー画像を投写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、前記光源装置は、前記励起光として紫色光又は紫外光を射出し、前記蛍光層は、前記光源装置からの前記紫色光又は前記紫外光を赤色光、緑色光及び青色光を含む光に変換することが好ましい。
このような構成とすることにより、紫色光又は紫外光を射出する光源装置を用いてフルカラー画像を投写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、前記光源装置は、前記励起光として青色光を射出し、前記蛍光層は、前記光源装置からの前記青色光を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、前記プロジェクターは、青色光を射出する第２照明装置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、赤色光及び緑色光を射出する照明装置と、青色光を射出する第２照明装置とを用いてフルカラー画像を投写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、前記第２照明装置からの青色光と前記回転蛍光板からの前記赤色光及び前記緑色光とを合成する色光合成素子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、照明装置の光学系と第２照明装置の光学系とをある程度共通化し、プロジェクターの構成をより単純なものと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、前記第２照明装置は、青色光を射出する第２光源装置と、前記第２光源装置からの光を所定の散乱度で散乱する散乱板とを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、照明装置から射出される赤色光及び緑色光の配光分布と、第２照明装置から射出される青色光の配光分布とを揃え、より高品質な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の光学系を示す上面図。 実施形態１における光源装置１０及び蛍光層４２の発光特性を示すグラフ。 実施形態１における回転蛍光板３０を説明するために示す図。 実施形態２に係るプロジェクター１００２の光学系を示す上面図。 実施形態２における第２光源装置７１０の発光特性を示すグラフ。 実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す上面図。 実施形態３における回転蛍光板３４を説明するために示す図。 実施形態４に係るプロジェクター１００６の光学系を示す上面図。 実施形態５に係るプロジェクター１００８の光学系を示す上面図。 実施形態５における光源装置１２及び蛍光層４８の発光特性を示すグラフ。 変形例における回転蛍光板３８を説明するために示す図。
以下、本発明の照明装置及び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］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す上面図である。なお、図１においては、説明を容易にするために、回転蛍光板３０の構成要素の厚みを誇張して図示している。後の図においても同様である。
図２は、実施形態１における光源装置１０及び蛍光層４２の発光特性を示すグラフである。図２（ａ）は光源装置１０の発光特性を示すグラフであり、図２（ｂ）は蛍光層４２の発光特性を示すグラフである。発光特性とは、光源装置であれば電圧を印加したときに、蛍光体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。
図３は、実施形態１における回転蛍光板３０を説明するために示す図である。図３（ａ）は回転蛍光板３０の正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ１−Ａ１断面図である。
まず、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の構成を説明する。
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、照明装置１００、色分離導光光学系２００、光変調装置としての３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備える。
照明装置１００は、固体光源装置１０、集光光学系２０、回転蛍光板３０、モーター５０、コリメート光学系６０、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備える。
光源装置１０は、励起光としてレーザー光からなる青色光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ、図２（ａ）参照。）を射出するレーザー光源からなる。図２（ａ）において、符号Ｂで示すのは、光源装置１０が励起光（青色光）として射出する色光成分である。なお、光源装置は、１つのレーザー光源からなるものであってもよいし、多数のレーザー光源からなるものであってもよい。また、４４５ｎｍ以外の波長（例えば、４６０ｎｍ）の青色光を射出する光源装置を用いることもできる。
集光光学系２０は、第１レンズ２２及び第２レンズ２４を備える。集光光学系２０は、光源装置１０から回転蛍光板３０までの光路中に配置され、全体として青色光を略集光した状態で蛍光層４２（後述）に入射させる。第１レンズ２２及び第２レンズ２４は、凸レンズからなる。
回転蛍光板３０はいわゆる透過型の回転蛍光板であり、図１及び図３に示すように、モーター５０により回転可能な円板４０の一部に、単一の蛍光層４２が円板４０の周方向に沿って連続して形成されてなる。蛍光層４２が形成されている領域は、青色光が入射する領域を含む。回転蛍光板３０は、青色光が入射する側とは反対の側に向けて赤色光及び緑色光を射出するように構成されている。
回転蛍光板３０は、使用時において７５００ｒｐｍで回転する。詳しい説明は省略するが、回転蛍光板３０の直径は５０ｍｍであり、回転蛍光板３０に入射する青色光の光軸が回転蛍光板３０の回転中心から約２２．５ｍｍ離れた場所に位置するように構成されている。つまり、回転蛍光板３０は、青色光の集光スポットが約１８ｍ／秒で蛍光層４２上を移動するような回転速度で回転する。
円板４０は、青色光を透過する材料からなる。円板４０の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂等を用いることができる。
光源装置１０からの青色光は、円板４０側から回転蛍光板３０に入射するように構成されている。
蛍光層４２は、青色光を透過し赤色光及び緑色光を反射するダイクロイック膜４４を介して円板４０上に形成されている。ダイクロイック膜４４は、例えば、誘電体多層膜からなる。
蛍光層４２は、光源装置１０からの青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、青色光の残りの一部を変換せずに通過させる。具体的には、蛍光層４２は、波長が約４４５ｎｍの青色光によって効率的に励起され、光源装置１０が射出する青色光の一部を、図２（ｂ）に示すように、赤色光及び緑色光を含む黄色光（蛍光）に変換して射出する。図２（ｂ）において、符号Ｒで示すのは、蛍光層４２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４２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。蛍光層４２は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅを含有する層からなる。
なお、蛍光層として、赤色光及び緑色光を含む蛍光を射出する他の蛍光体を含有する層を用いてもよい。また、蛍光層として、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を用いてもよい。
コリメート光学系６０は、図１に示すように、回転蛍光板３０からの光の拡がりを抑える第１レンズ６２と、第１レンズ６２からの光を略平行化する第２レンズ６４とを備え、全体として、回転蛍光板３０からの光を略平行化する機能を有する。第１レンズ６２及び第２レンズ６４は、凸レンズからなる。
第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸１００ａｘと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して略相似形である。
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸１００ａｘに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、回転蛍光板３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の光軸とが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、回転蛍光板３０からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
なお、レンズインテグレーター光学系の代わりにインテグレーターロッドを備えるロッドインテグレーター光学系を用いることもできる。
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光の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に導光する機能を有する。
色分離導光光学系２００と、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。
ダイクロイックミラー２１０，２２０は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、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ミラーである。
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を通過させ、緑色光成分及び青色光成分を反射するダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。
ダイクロイックミラー２１０を通過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２０でさらに反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０、集光レンズ３００Ｂを経て青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶光変調装置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２６０，２７０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２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０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、入射された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、照明装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶光変調装置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介在配置される。これら入射側偏光板、液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射された各色光の光変調が行われる。
液晶光変調装置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透過型の液晶光変調装置であり、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に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の効果を説明する。
上記のように、実施形態１に係る照明装置１００によれば、励起光（青色光）を射出する光源装置１０と、励起光の一部又は全部を２以上の色光（赤色光及び緑色光）を含む蛍光に変換する蛍光層４２が形成されてなる回転蛍光板３０とを備えるため、励起光を射出する光源装置１０を用いて複数の色光を得ることが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、単一の蛍光層４２が形成されてなる回転蛍光板３０を用いるため、回転蛍光板３０の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、単一の蛍光層４２が円板４０の周方向に沿って連続して形成されてなる回転蛍光板を用いるため、照明装置１００からは常に同じ色光が射出されることとなり、その結果、色割れ現象のない優れた特徴を有する非色順次駆動方式の液晶プロジェクターに適用することが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、回転可能な円板４０に単一の蛍光層４２が形成されてなる回転蛍光板３０を備えるため、励起光照射により蛍光層４２において発生する熱を周方向に沿った広い領域において放散させることができ、その結果、蛍光層４２の過熱による蛍光層４２の劣化及び発光効率の低下を抑制することが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、光源装置１０が励起光として青色光を射出し、蛍光層４２が光源装置１０からの青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、青色光の残りの一部を変換せずに通過させるため、青色光を射出する光源装置１０を用いて照明装置から白色光を射出することが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、円板４０が励起光を透過する材料からなり、蛍光層４２が励起光を透過し蛍光を反射するダイクロイック膜４４を介して円板４０上に形成され、励起光が円板４０側から回転蛍光板３０に入射するように構成されているため、いわゆる透過型の回転蛍光板３０を用いて照明装置から照明光を射出することが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、集光光学系２０を備えるため、小さな領域で蛍光を発光させることが可能となり、その結果、光利用効率を高くすることが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、回転蛍光板３０が励起光の集光スポットが約１８ｍ／秒で蛍光層４２上を移動するような回転速度で回転するため、励起光照射により蛍光層４２において発生する温度上昇を極めて低いレベルにまで低減することが可能となり、その結果、蛍光層４２の過熱による蛍光層４２の劣化及び発光効率の低下をより一層抑制することが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、光源装置１０がレーザー光源からなるため、電源投入後すぐに投写画像を投写することが可能となる。
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、集光性の高いレーザー光源を光源装置として用いているため、一層小さな領域で蛍光を発光させることが可能となり、その結果、光利用効率を一層高く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によれば、照明装置１００を備えるため、励起光を射出する光源装置１０を用いて複数の色光を得ることが可能で、回転蛍光板３０の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能で、かつ、液晶プロジェクターとす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、光源装置１０が励起光として青色光を射出し、蛍光層４２が光源装置１０からの前記青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、青色光の残りの一部を変換せずに通過させるため、青色光を射出する光源装置１０を用いてフルカラー画像を投写することが可能となる。
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係るプロジェクター１００２の光学系を示す上面図である。
図５は、実施形態２における第２光源装置７１０の発光特性を示すグラフである。なお、実施形態２における光源装置１０及び蛍光層４６の発光特性は、実施形態１における光源装置１０及び蛍光層４２の発光特性と同様であるため、グラフによる表示を省略する。
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、照明装置１０２の構成と、第２照明装置をさらに備える点とが実施形態１に係るプロジェクター１０００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、照明装置１０２は照明光として赤色光及び緑色光を含む光を射出し、プロジェクター１００２は青色光を射出する第２照明装置７００をさらに備える。また、それに伴って、色分離導光光学系の構造も異なるものとなっている。
照明装置１０２は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するが、回転蛍光板の構成が実施形態１に係る照明装置１００とは異なる。すなわち、実施形態２に係る照明装置１０２においては、回転蛍光板３２における蛍光層４６は、光源装置１０からの青色光を赤色光及び緑色光を含む光に変換する。具体的には、蛍光層４６は実施形態１における蛍光層４２よりも厚く、蛍光層４６に入射した青色光は蛍光層４６を通過することなく赤色光及び緑色光を含む光に変換される。
第２照明装置７００は、第２光源装置７１０、集光光学系７２０、散乱板７３０、偏光変換インテグレーターロッド７４０及び集光レンズ７５０を備える。
第２光源装置７１０は、色光としてレーザー光からなる青色光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ、図５参照。）を射出するレーザー光源である。図５において、符号Ｂで示すのは、第２光源装置７１０が励起光（青色光）として射出する色光成分である。
集光光学系７２０は、図４に示すように、第１レンズ７２２及び第２レンズ７２４を備える。集光光学系７２０は、全体として、青色光を略集光した状態で散乱板７３０に入射させる。第１レンズ７２２及び第２レンズ７２４は、凸レンズからなる。
散乱板７３０は、第２光源装置７１０からの青色光を所定の散乱度で散乱し、蛍光（回転蛍光板３２から射出される赤色光及び緑色光）に似た配光分布を有する青色光とする。散乱板７３０としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
偏光変換インテグレーターロッド７４０は、第２光源装置７１０からの青色光の面内光強度分布を均一にし、かつ、当該青色光の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光とする。偏光変換インテグレーターロッドは、詳しい説明は省略するが、インテグレーターロッドと、当該インテグレーターロッドの入射面側に配置され、青色光が入射する小孔を有する反射板と、射出面側に配置される反射型偏光板とを有する。
なお、偏光変換インテグレーターロッドの代わりに、レンズインテグレーター光学系及び偏光変換素子を用いることもできる。
集光レンズ７５０は、偏光変換インテグレーターロッド７４０からの光を集光して液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍に入射させる。
色分離導光光学系２０２は、ダイクロイックミラー２１０、反射ミラー２２２，２３０，２５０を備える。色分離導光光学系２０２は、照明装置１０２からの光を赤色光及び緑色光に分離し、照明装置１０２からの赤色光及び緑色光並びに第２照明装置７００からの青色光の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に導光する機能を有する。
ダイクロイックミラー２１０を通過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、反射ミラー２２２でさらに反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
第２光源装置７００からの青色光は、反射ミラー２５０で反射され、集光レンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
上記のように、実施形態２に係る照明装置１０２は、回転蛍光板の構成が実施形態１に係る照明装置１０２とは異なるが、励起光（青色光）を射出する光源装置１０と、励起光の一部又は全部を２以上の色光（赤色光及び緑色光）を含む蛍光に変換する蛍光層４６が形成されてなる回転蛍光板３２とを備えるため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、励起光を射出する光源装置１０を用いて複数の色光を得ることが可能となる。
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、単一の蛍光層４６が形成されてなる回転蛍光板３２を用いるため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、回転蛍光板３２の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能となる。
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、単一の蛍光層４２が円板４０の周方向に沿って連続して形成されてなる回転蛍光板を用いるため、照明装置１０２からは常に同じ色光が射出されることとなり、その結果、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、色割れ現象のない優れた特徴を有する非色順次駆動方式の液晶プロジェクターに適用することが可能となる。
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、回転可能な円板４０に単一の蛍光層４６が形成されてなる回転蛍光板３２を備えるため、励起光照射により蛍光層４６において発生する熱を周方向に沿った広い領域において放散させることができ、その結果、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、蛍光層４６の過熱による蛍光層４６の劣化及び発光効率の低下を抑制することが可能となる。
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、光源装置１０が励起光として青色光を射出し、蛍光層４２が光源装置１０からの青色光を赤色光及び緑色光を含む光に変換するため、青色光を射出する光源装置を用いて照明装置から赤色光及び緑色光を含む光を射出することが可能となる。
なお、実施形態２に係る照明装置１０２は、回転蛍光板の構成以外の点においては実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る照明装置１００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２に係るプロジェクター１００２によれば、照明装置１０２の構成と、第２照明装置をさらに備える点とが実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合とは異なるが、上記のように構成された照明装置１０２を備えるため、実施形態１に係るプロジェクター１０００の場合と同様に、励起光を射出する光源装置１０を用いて複数の色光を得ることが可能で、回転蛍光板３２の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能で、かつ、液晶プロジェクターとす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、光源装置１０が青色光を射出し、蛍光層４６が光源装置１０からの青色光を赤色光及び緑色光を含む光に変換して射出し、プロジェクター１００２が青色光を射出する第２照明装置７００を備えるため、青色光を射出する光源装置１０及び第２照明装置７００を用いてフルカラー画像を投写することが可能となる。
また、実施形態２に係るプロジェクター１００２によれば、第２照明装置７００は、青色光を射出する第２光源装置７１０と、第２光源装置７１０からの光を散乱する散乱板７３０とを備えるため、照明装置１０２から射出される赤色光及び緑色光の配光分布と、第２照明装置から射出される青色光の配光分布とを揃え、より高品質な投写画像を投写することが可能となる。
［実施形態３］
図６は、実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す上面図である。
図７は、実施形態３における回転蛍光板３４を説明するために示す図である。図７（ａ）は回転蛍光板３４の正面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ２−Ａ２断面図である。
実施形態３に係る照明装置１０４は、基本的には実施形態２に係る照明装置１０２と同様の構成を有するが、回転蛍光板の構成が実施形態２に係る照明装置１０２とは異なる。すなわち、実施形態３における回転蛍光板３４においては、図７に示すように、蛍光層４６が可視光を反射する反射膜４５を介して円板４０上に形成されており（いわゆる反射型の回転蛍光板）、後述するように青色光が入射する側に向けて蛍光を射出するように構成されている。また、これに伴って、実施形態３に係る照明装置１０４は、図６に示すように、光源装置１０の光学的位置が異なり、コリメート光学系７０、ダイクロイックミラー８０及びコリメート集光光学系９０をさらに備え、光源装置１０からの青色光は、蛍光層４６側から回転蛍光板３４に入射するように構成されている。
なお、このように、いわゆる反射型の回転蛍光板を用いる場合には、励起光を透過する材料からなる円板を用いる必要はなく、金属のように不透明な材料からなる円板を用いてもよい。
光源装置１０は、光軸が照明光軸１０４ａｘと直交するように配置されている。
コリメート光学系７０は、光源装置１０からの光の拡がりを抑える第１レンズ７２と、第１レンズ７２からの光を略平行化する第２レンズ７４とを備え、全体として、光源装置１０からの光を略平行化する機能を有する。第１レンズ７２及び第２レンズ７４は、凸レンズからなる。
ダイクロイックミラー８０は、コリメート光学系７０から回転蛍光板３４（コリメート集光光学系９０）までの光路中に、光源装置１０の光軸及び照明光軸１０４ａｘのそれぞれに対して４５°の角度で交わるように配置されている。ダイクロイックミラー８０は、青色光を反射し、赤色光及び緑色光を通過させる。
コリメート集光光学系９０は、ダイクロイックミラー８０からの青色光を略集光した状態で蛍光層４６に入射させる機能と、回転蛍光板から射出される蛍光を略平行化する機能とを有する。コリメート集光光学系９０は、第１レンズ９２及び第２レンズ９４を備える。第１レンズ９２及び第２レンズ９４は、凸レンズからなる。
上記のように、実施形態３に係る照明装置１０４は、回転蛍光板の構成等が実施形態２に係る照明装置１０２とは異なるが、励起光（青色光）を射出する光源装置１０と、励起光の一部又は全部を２以上の色光（赤色光及び緑色光）を含む蛍光に変換する蛍光層４６が形成されてなる回転蛍光板３４とを備えるため、実施形態２に係る照明装置１０２と同様に、励起光を射出する光源装置１０を用いて複数の色光を得ることが可能となる。
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、単一の蛍光層４６が形成されてなる回転蛍光板３４を用いるため、実施形態２に係る照明装置１０２と同様に、回転蛍光板３４の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能となる。
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、単一の蛍光層４６が円板４０の周方向に沿って連続して形成されてなる回転蛍光板を用いるため、照明装置１０４からは常に同じ色光が射出されることとなり、その結果、実施形態２に係る照明装置１０２と同様に、色割れ現象のない優れた特徴を有する非色順次駆動方式の液晶プロジェクターに適用することが可能となる。
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、回転可能な円板４０に単一の蛍光層４６が形成されてなる回転蛍光板３４を備えるため、励起光照射により蛍光層４６において発生する熱を周方向に沿った広い領域において放散させることができ、その結果、実施形態２に係る照明装置１０２と同様に、蛍光層４６の過熱による蛍光層４６の劣化及び発光効率の低下を抑制することが可能となる。
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、蛍光層４６が可視光を反射する反射膜４５を介して円板４０上に形成され、励起光が蛍光層４６側から回転蛍光板３４に入射するように構成されているため、いわゆる反射型の回転蛍光板３４を用いて照明装置から照明光を射出することが可能となる。
なお、実施形態３に係る照明装置１０４は、回転蛍光板の構成等以外の点においては実施形態２に係る照明装置１０２と同様の構成を有するため、実施形態２に係る照明装置１０２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に係るプロジェクター１００４によれば、照明装置の構成が実施形態２に係るプロジェクター１００２の場合とは異なるが、上記のように構成された照明装置１０４を備えるため、実施形態２に係るプロジェクター１００２の場合と同様に、励起光を射出する光源装置１０を用いて複数の色光を得ることが可能で、回転蛍光板３４の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能で、かつ、液晶プロジェクターとすることが可能なプロジェクターとなる。
なお、実施形態３に係るプロジェクター１００４は、照明装置の構成以外の点においては実施形態２に係るプロジェクター１００２と同様の構成を有するため、実施形態２に係るプロジェクター１００２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４］
図８は、実施形態４に係るプロジェクター１００６の光学系を示す上面図である。
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３に係るプロジェクター１００４と同様の構成を有するが、第２照明装置の構成が実施形態３に係るプロジェクター１００４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８に示すように、第２照明装置７０２は、照明装置１０６におけるダイクロイックミラー８０に向けて青色光を射出する。実施形態４において、ダイクロイックミラー８０は、第２照明装置７０２からの光を回転蛍光板３４からの赤色光及び緑色光に合流させる色光合成素子としての機能をさらに有する。また、それに伴って、色分離導光光学系の構成も異なるものとなっている。
第２照明装置７０２は、第２光源装置７１０、集光光学系７６０、散乱板７３２及びコリメート光学系７７０とを備える。
集光光学系７６０は、第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４を備える。集光光学系７６０は、第２光源装置７１０からの青色光を散乱板７３２付近に集光する。第１レンズ７６２及び第２レンズ７６４は、凸レンズからなる。
散乱板７３２は、第２光源装置７１０からの青色光を所定の散乱度で散乱し、蛍光（回転蛍光板３４から射出される光）に似た配光分布を有する青色光とする。散乱板７３２としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
コリメート光学系７７０は、第２光源装置７１０からの光の拡がりを抑える第１レンズ７７２と、第１レンズ７７２からの光を略平行化する第２レンズ７７４とを備え、全体として、第２光源装置７１０からの光を略平行化する機能を有する。第１レンズ７７２及び第２レンズ７７４は、凸レンズからなる。
実施形態４における色分離導光光学系２００は、実施形態１における色分離導光光学系２００と同様の構成を有するため、説明を省略する。
実施形態４に係るプロジェクター１００６によれば、第２照明装置の構成等が実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合とは異なるが、上記のように構成された照明装置１０６を備えるため、実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合と同様に、励起光を射出する光源装置１０を用いて複数の色光を得ることが可能で、回転蛍光板３４の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能で、かつ、液晶プロジェクターとす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、第２照明装置７０２からの光を回転蛍光板３４からの赤色光及び緑色光に合流させるダイクロイックミラー８０を備えるため、照明装置１０６の光学系と第２照明装置７０２の光学系とをある程度共通化し、プロジェクターの構成をより単純なものと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は、第２照明装置の構成等以外の点においては実施形態３に係るプロジェクター１００６と同様の構成を有するため、実施形態３に係るプロジェクター１００６が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
なお、実施形態４に係る照明装置１０６は、実施形態３に係る照明装置１０４と同様の構成を有し、実施形態３に係る照明装置１０４が有する効果をそのまま有する。
［実施形態５］
図９は、実施形態５に係るプロジェクター１００８の光学系を示す上面図である。
図１０は、実施形態５における光源装置１２及び蛍光層４８の発光特性を示すグラフである。図１０（ａ）は光源装置１２の発光特性を示すグラフであり、図１０（ｂ）は蛍光層４８が含有する赤色蛍光体の発光特性を示すグラフであり、図１０（ｃ）は蛍光層４８が含有する緑色蛍光体の発光特性を示すグラフであり、図１０（ｄ）は蛍光層４８が含有する青色蛍光体の発光特性を示すグラフである。
実施形態５に係るプロジェクター１００８は、基本的には実施形態３に係るプロジェクター１００４と同様の構成を有するが、照明装置の構成が実施形態３に係るプロジェクター１００４とは異なる。すなわち、実施形態５に係るプロジェクター１００８においては、図９及び図１０に示すように、照明装置１０８は、励起光として紫色光を射出する光源装置１２を備え、照明光として白色光を射出する。それに伴って、実施形態５に係るプロジェクター１００８は、第２照明装置を備えず、また、色分離導光光学系の構成が異なるものとなっている。
光源装置１２は、励起光としてレーザー光からなる紫色光（発光強度のピーク：約４０６ｎｍ、図１０（ａ）参照。）を射出するレーザー光源である。図１０において、符号Ｖで示すのは、光源装置１２が励起光として射出する色光成分（紫色光）である。
回転蛍光板３６は、基本的には実施形態３における回転蛍光板３４と同様の構成を有するが、蛍光層が異なる。回転蛍光板３６における蛍光層４８は、紫色光を吸収して赤色光を射出する赤色蛍光体と、紫色光を吸収して緑色光を射出する緑色蛍光体と、紫色光を吸収して青色光を射出する青色蛍光体とを含有する層からなる。赤色蛍光体は、例えばＣａＡｌＳｉＮ３−Ｓｉ２Ｎ２Ｏ：Ｅｕからなる。緑色蛍光体は、例えばＢａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕからなる。青色蛍光体は、例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕからなる。なお、各蛍光体は上記したものに限定されるものではなく、励起光により各色光を射出するものであれば他の蛍光体を用いることもできる。
蛍光層４８は、光源装置１２が射出する紫色光をそれぞれ蛍光である赤色光、緑色光及び青色光に変換して射出する（図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）参照。）。図１０において、符号Ｒで示すのは、赤色蛍光体が赤色光として射出する色光成分であり、符号Ｇで示すのは、緑色蛍光体が緑色光として射出する色光成分であり、符号Ｂで示すのは、青色蛍光体が青色光として射出する色光成分である。
実施形態５における色分離導光光学系２００は、実施形態１における色分離導光光学系２００と同様の構成を有するため、説明を省略する。
上記のように、実施形態５に係る照明装置１０８は、紫色光を射出する光源装置を備え、照明光として白色光を射出する点が実施形態３に係る照明装置１０４の場合とは異なるが、励起光（紫色光）を射出する光源装置１２と、励起光の一部又は全部を２以上の色光（赤色光及び緑色光）を含む蛍光に変換する蛍光層４８が形成されてなる回転蛍光板３６とを備えるため、実施形態３に係る照明装置１０４と同様に、励起光を射出する光源装置１２を用いて複数の色光を得ることが可能となる。
また、実施形態５に係る照明装置１０８によれば、単一の蛍光層４８が形成されてなる回転蛍光板３６を用いるため、実施形態３に係る照明装置１０４と同様に、回転蛍光板３６の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能となる。
また、実施形態５に係る照明装置１０８によれば、単一の蛍光層４８が円板４０の周方向に沿って連続して形成されてなる回転蛍光板を用いるため、照明装置１０８からは常に同じ色光が射出されることとなり、その結果、実施形態３に係る照明装置１０４と同様に、色割れ現象のない優れた特徴を有する非色順次駆動方式の液晶プロジェクターに適用することが可能となる。
また、実施形態５に係る照明装置１０８によれば、回転可能な円板４０に単一の蛍光層４８が形成されてなる回転蛍光板３６を備えるため、励起光照射により蛍光層４８において発生する熱を周方向に沿った広い領域において放散させることができ、その結果、実施形態３に係る照明装置１０４と同様に、蛍光層４８の過熱による蛍光層４８の劣化及び発光効率の低下を抑制することが可能となる。
また、実施形態５に係る照明装置１０８によれば、光源装置１２が紫色光を射出し、蛍光層４８が光源装置１２からの紫色光を赤色光、緑色光及び青色光を含む光に変換して射出するため、紫色光を射出する光源装置１２を用いて照明装置１０８から白色光を射出することが可能となる。
なお、実施形態５に係る照明装置１０８は、紫色光を射出する光源装置を備え、照明光として白色光を射出する点以外の点においては実施形態３に係る照明装置１０４と同様の構成を有するため、実施形態３に係る照明装置１０４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５に係るプロジェクター１００８によれば、照明装置の構成等が実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合とは異なるが、照明装置１０８を備えるため、実施形態３に係るプロジェクター１００４の場合と同様に、励起光を射出する光源装置１２を用いて複数の色光を得ることが可能で、回転蛍光板３６の製造プロセスを比較的簡単なものとすることが可能で、かつ、液晶プロジェクターとすることが可能なプロジェクターとなる。
また、実施形態５に係るプロジェクター１００８によれば、光源装置１２が紫色光を射出し、蛍光層４８が光源装置１０８からの紫色光を赤色光、緑色光及び青色光を含む光に変換して射出するため、紫色光を射出する光源装置１２を用いてフルカラー画像を投写す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、円板４０の一部に蛍光層４２が形成されてなる回転蛍光板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。図１１は、変形例における回転蛍光板３８を説明するために示す図である。図１１（ａ）は回転蛍光板３８の正面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ３−Ａ３断面図である。例えば、図１１に示すように、円板の全体に蛍光層が形成されてなる回転蛍光板を用いてもよい。
（２）上記実施形態１においては、青色光を射出する光源装置１０と、光源装置１０からの青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、青色光の残りの一部を変換せずに通過させる蛍光層４２とを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、紫色光又は紫外光を射出する光源装置と、光源装置からの紫色光又は紫外光を赤色光、緑色光及び青色光を含む光に変換する蛍光層を用いてもよい。
（３）上記実施形態５においては、紫色光を射出する光源装置１２と、光源装置１２からの紫色光を赤色光、緑色光及び青色光を含む光に変換する蛍光層４８とを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、紫外光を射出する光源装置と、光源装置からの紫外光を赤色光、緑色光及び青色光を含む光に変換する蛍光層とを用いてもよい。
（４）上記各実施形態においては、各コリメート光学系における第１レンズ及び第２レンズとして凸レンズを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。要するに、各コリメート光学系が、光を略平行化する機能を有するようになるような第１レンズ及び第２レンズを用いればよい。また、各コリメート光学系を構成するレンズの枚数は、１枚であってもよく、３枚以上であってもよい。実施形態３〜５におけるコリメート集光光学系においても同様である。
（５）上記各実施形態においては、各集光光学系における第１レンズ及び第２レンズとして凸レンズを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。要するに、各集光光学系が、光を略集光する機能を有するようになるような第１レンズ及び第２レンズを用いればよい。また、各集光光学系を構成するレンズの枚数は、１枚であってもよく、３枚以上であってもよい。
（６）上記各実施形態３〜５においては、蛍光層が反射膜を介して円板上に形成されている回転蛍光板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、蛍光層が直接円板上に形成され、円板が可視光を反射する材料からなる回転蛍光板を用いてもよい。
（７）上記各実施形態２〜５においては、散乱板を備える第２照明装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。散乱板を備えない第２照明装置を用いてもよい。
（８）上記各実施形態においては、レーザー光源からなる光源装置及び第２光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、発光ダイオードや特定の色光を射出する光源ランプ等からなる光源装置及び第２光源装置を用いてもよい。また、それぞれ異なる種類の装置からなる光源装置と第２光源装置とを用いてもよい。
（９）上記各実施形態においては、液晶光変調装置として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。
（１０）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。
（１１）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。
（１２）上記各実施形態においては、本発明の照明装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の照明装置を他の光学機器（例えば、光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等。）に適用することもできる。
１０，１２…光源装置、２０…（照明装置の）集光光学系、２２，７２２，７６２…（集光光学系の）第１レンズ、２４，７２４，７６４…（集光光学系の）第２レンズ、３０，３２，３４，３６，３８…回転蛍光板、４０…円板、４２，４６，４８，４９…蛍光層、４４，４７…ダイクロイック膜、４５…反射膜、５０…モーター、６０，７０…コリメート光学系、６２，７２，７７２…（コリメート光学系の）第１レンズ、６４，７４，７７４…（コリメート光学系の）第２レンズ、８０…（照明装置の）ダイクロイックミラー、９０…コリメート集光光学系、９２…（コリメート集光光学系の）第１レンズ、９４…（コリメート集光光学系の）第２レンズ、１００，１０２，１０４，１０６，１０８…照明装置、１００ａｘ，１０２ａｘ，１０４ａｘ，１０６ａｘ，１０８ａｘ…照明光軸、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…（色分離導光光学系の）ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０，２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…（色分離導光光学系の）集光レンズ、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、７００…第２照明装置、７００ａｘ…第２照明装置の光軸、７１０…第２光源装置、７２０，７６０…（第２照明装置の）集光光学系、７７０…（第２照明装置の）コリメート光学系、７３０，７３２…散乱板、７４０…偏光変換インテグレーターロッド、７５０…（第２照明装置の）集光レンズ、１０００，１００２，１００４，１００６，１００８…プロジェクター、ＳＣＲ…スクリーン

Claims (6)

  1. 励起光を射出する光源装置と、
    モーターにより回転可能な円板に、前記励起光の一部又は全部を２以上の色光を含む蛍光に変換する単一の蛍光層が前記円板の周方向に沿って連続して形成されてなる回転蛍光板と、
    前記回転蛍光板からの光が入射するインテグレーター光学系と、を備え、
    前記円板は、前記励起光を透過する材料からなり、
    前記蛍光層は、前記励起光を透過し前記蛍光を反射するダイクロイック膜を介して前記円板上に形成され、
    前記インテグレーター光学系は、複数の小レンズを有する第１レンズアレイと、第２レンズアレイと、を含み、
    前記第１レンズアレイは、前記第２レンズアレイと前記回転蛍光板との間の光路中に設けられ、
    前記回転蛍光板の前記蛍光層が設けられた面は、前記複数の小レンズが配列された面と平行であり、
    前記励起光は、前記円板側から前記回転蛍光板に入射するように構成され、
    前記光源装置は、前記励起光として青色光を射出し、
    前記蛍光層は、前記光源装置からの前記青色光の一部を赤色光及び緑色光を含む光に変換し、かつ、前記青色光の残りの一部を変換せずに通過させることを特徴とする照明装置。
  2. 請求項１に記載の照明装置において、
    前記光源装置から前記回転蛍光板までの光路中に配置され、一辺が５ｍｍの四角形内に前記励起光が収まるように前記励起光を略集光した状態で前記蛍光層に対して入射させる集光光学系をさらに備えることを特徴とする照明装置。
  3. 請求項２に記載の照明装置において、
    前記集光光学系は、一辺が１ｍｍの四角形内に前記励起光が収まるように前記励起光を略集光した状態で前記蛍光層に対して入射させることを特徴とする照明装置。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置において、
    前記回転蛍光板は、前記励起光の集光スポットが５ｍ／秒〜５０ｍ／秒の範囲内にある所定の相対速度で前記蛍光層上を移動するような回転速度で回転することを特徴とする照明装置。
  5. 請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置において、
    前記光源装置は、レーザー光源からなることを特徴とする照明装置。
  6. 請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置と、
    前記照明装置からの照明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を備えることを特徴とするプロジェクター。
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