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JP6202655B2 - Light source device and projector - Google Patents
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Description

本発明は、蛍光体を備えた光源装置及びそれを用いたプロジェクタに関する。   The present invention relates to a light source device including a phosphor and a projector using the same.

特許文献1には、光源として蛍光体を用いたプロジェクタの光源装置が記載されている。図1に、その光源装置の構成を示す。   Patent Document 1 describes a light source device for a projector using a phosphor as a light source. FIG. 1 shows the configuration of the light source device.

図1を参照すると、励起光源116は、複数の青色レーザーダイオード(LD)を有する。励起光源116から出力された青色励起光は、コリメートレンズアレイ106によって平行光束に変換された後、ダイクロイックミラー115に入射する。励起光源116は、出力光がS偏光としてダイクロイックミラー115に入射するように配置されている。ダイクロイックミラー115は、青色励起光の入射角が45°になるように配置されている。ここで、入射角は、入射光線と入射点に立てた法線とのなす角度である。   Referring to FIG. 1, the excitation light source 116 includes a plurality of blue laser diodes (LD). The blue excitation light output from the excitation light source 116 is converted into a parallel light beam by the collimating lens array 106 and then enters the dichroic mirror 115. The excitation light source 116 is arranged so that the output light is incident on the dichroic mirror 115 as S-polarized light. The dichroic mirror 115 is arranged so that the incident angle of the blue excitation light is 45 °. Here, the incident angle is an angle formed between an incident light beam and a normal line set up at the incident point.

図2に、ダイクロイックミラー115の分光透過特性を示す。縦軸は透過率を示し、横軸は波長(nm)を示す。実線はS偏光に対する分光透過特性を示し、破線はP偏光に対する分光透過特性を示す。S偏光のカットオフ波長は456nmであり、P偏光のカットオフ波長は434nmである。ここで、カットオフ波長は透過率が50%になる波長である。   FIG. 2 shows the spectral transmission characteristics of the dichroic mirror 115. The vertical axis represents the transmittance, and the horizontal axis represents the wavelength (nm). The solid line indicates the spectral transmission characteristic for S-polarized light, and the broken line indicates the spectral transmission characteristic for P-polarized light. The cutoff wavelength of S-polarized light is 456 nm, and the cutoff wavelength of P-polarized light is 434 nm. Here, the cutoff wavelength is a wavelength at which the transmittance is 50%.

ダイクロイックミラー115は、S偏光の光に対して、456nm以上の光を透過し、456nm未満の光を反射する特性を有し、P偏光の光に対しては、434nm以上の光を透過し、434nmnm未満の光を反射する特性を有する。青色励起光の波長は、例えば445nmである。励起光源116からの青色励起光(S偏光)は、ダイクロイックミラー115によって反射される。   The dichroic mirror 115 has a characteristic of transmitting light of 456 nm or more with respect to S-polarized light and reflecting light of less than 456 nm, transmits light of 434 nm or more with respect to P-polarized light, It has a characteristic of reflecting light of less than 434 nm. The wavelength of the blue excitation light is, for example, 445 nm. Blue excitation light (S-polarized light) from the excitation light source 116 is reflected by the dichroic mirror 115.

ダイクロイックミラー115によって反射された青色励起光(S偏光)は、1/4波長板108を通過して円偏光になる。1/4波長板108を通過した青色励起光(円偏光)は、2枚の集光レンズ109a、109bによって蛍光体層103上に集光される。   The blue excitation light (S-polarized light) reflected by the dichroic mirror 115 passes through the quarter wavelength plate 108 and becomes circularly polarized light. Blue excitation light (circularly polarized light) that has passed through the quarter-wave plate 108 is condensed on the phosphor layer 103 by the two condensing lenses 109a and 109b.

蛍光体層103は、ダイクロイックコートが施された基板上に形成されている。基板は円周方向に第1乃至第3のセグメントに分割されており、蛍光体層103は、第1のセグメントに形成された赤色蛍光体領域と、第2のセグメントに形成された緑色蛍光体領域とを含む。第3のセグメントには、反射コートが施されている。基板が回転することにより、青色励起光(円偏光)が第1乃至第3のセグメントに順次照射される。   The phosphor layer 103 is formed on a substrate on which dichroic coating has been applied. The substrate is divided into first to third segments in the circumferential direction, and the phosphor layer 103 includes a red phosphor region formed in the first segment and a green phosphor formed in the second segment. Area. A reflective coat is applied to the third segment. As the substrate rotates, the first to third segments are sequentially irradiated with blue excitation light (circularly polarized light).

第1のセグメントでは、青色励起光により励起された蛍光体が赤色の蛍光を発する。第2のセグメントでは、青色励起光により励起された蛍光体が緑色の蛍光を発する。第3のセグメントでは、青色励起光(円偏光)は反射コート面で反射される。   In the first segment, the phosphor excited by the blue excitation light emits red fluorescence. In the second segment, the phosphor excited by the blue excitation light emits green fluorescence. In the third segment, blue excitation light (circularly polarized light) is reflected by the reflective coating surface.

第1のセグメントからの赤色蛍光、第2のセグメントからの緑色蛍光及び第3のセグメントの反射コート面によって反射された青色光(円偏光)は、集光レンズ109a、109b及び1/4波長板108を順次通過する。ここで、第3のセグメントからの青色光(円偏光)は、1/4波長板108を通過した際にP偏光になる。赤色蛍光、緑色蛍光及び青色光(P偏光)はそれぞれ、ダイクロイックミラー115を透過する。   The red fluorescent light from the first segment, the green fluorescent light from the second segment, and the blue light (circularly polarized light) reflected by the reflective coating surface of the third segment are the condensing lenses 109a and 109b and the quarter wavelength plate. 108 is sequentially passed. Here, blue light (circularly polarized light) from the third segment becomes P-polarized light when passing through the quarter-wave plate 108. Red fluorescent light, green fluorescent light, and blue light (P-polarized light) are transmitted through the dichroic mirror 115.

図1には示されていないが、ダイクロイックミラー115を透過した赤色蛍光、緑色蛍光及び青色光(P偏光)は、集光レンズによってロッドインテグレータの一方の端面上に集光される。ロッドインテグレータでは、一方の端面から入射した光はロッド内を伝搬し、他方の面より出射される。ロッドインテグレータを用いることで、光軸に垂直な面における光強度分布が均一な出力光を得ることができる。   Although not shown in FIG. 1, red fluorescent light, green fluorescent light, and blue light (P-polarized light) transmitted through the dichroic mirror 115 are collected on one end face of the rod integrator by a condenser lens. In the rod integrator, light incident from one end face propagates through the rod and is emitted from the other face. By using a rod integrator, output light having a uniform light intensity distribution in a plane perpendicular to the optical axis can be obtained.

一般に、励起光源にLDを用いる場合、耐光性に優れた水晶よりなる1/4波長板が用いられる。しかし、水晶の1/4波長板は、入射角が5°以下の光に対しては入射光の偏光面にπ/2(=1/4λ)の位相差を与えるように作用するが、入射角が5°を超える光に対しては偏光を維持するといった角度依存性を有している。このため、水晶の1/4波長板は、平行光束に近い光路上に配置する必要がある。   In general, when an LD is used as an excitation light source, a quarter-wave plate made of quartz having excellent light resistance is used. However, the quarter-wave plate of quartz works to give a phase difference of π / 2 (= 1 / 4λ) to the polarization plane of incident light for light with an incident angle of 5 ° or less. For light having an angle exceeding 5 °, it has an angle dependency of maintaining polarization. For this reason, it is necessary to arrange the quarter wavelength plate of quartz on the optical path close to the parallel light flux.

図1に示した光源装置においても、励起光源116にLDを用いているので、通常、1/4波長板108は水晶より構成される。1/4波長板108は、集光レンズ109aとダイクロイックミラー115の間に配置されるが、集光レンズ109aとダイクロイックミラー115の間の青色励起光は平行光束であるので、1/4波長板108の角度依存性の影響は生じない。   Also in the light source device shown in FIG. 1, since the LD is used as the excitation light source 116, the quarter wavelength plate 108 is usually made of quartz. The quarter-wave plate 108 is disposed between the condensing lens 109a and the dichroic mirror 115. Since the blue excitation light between the condensing lens 109a and the dichroic mirror 115 is a parallel light flux, the quarter-wave plate The influence of the angle dependency of 108 does not occur.

特開2012−108486号公報JP 2012-108486 A

しかし、特許文献1に記載の光源装置においては、以下のような問題がある。   However, the light source device described in Patent Document 1 has the following problems.

蛍光体層103とロッドインテグレータ側の集光レンズとの間において、蛍光体層103からの蛍光は発散光束として伝搬する。この場合、蛍光体層103からの距離が長くなればなるほど、蛍光の光束径が大きくなるため、蛍光体層103からロッドインテグレータ側の集光レンズまでの距離が増大すると、集光レンズのサイズを大きくする必要があり、光学系の大型化及びコスト増大を招く。   Fluorescence from the phosphor layer 103 propagates as a divergent light beam between the phosphor layer 103 and the condensing lens on the rod integrator side. In this case, the longer the distance from the phosphor layer 103 is, the larger the fluorescent light beam diameter is. Therefore, when the distance from the phosphor layer 103 to the condenser lens on the rod integrator side is increased, the size of the condenser lens is increased. It is necessary to increase the size, resulting in an increase in size and cost of the optical system.

加えて、蛍光体層103からロッドインテグレータ側の集光レンズまでの距離が増大すると、集光レンズとロッドインテグレータの間の距離も増大するため、光学系のさらなる大型化を招く。   In addition, when the distance from the phosphor layer 103 to the condensing lens on the rod integrator side increases, the distance between the condensing lens and the rod integrator also increases, resulting in further enlargement of the optical system.

上記の理由から、蛍光体層103からロッドインテグレータ側の集光レンズまでの距離はできる限り短くすることが望ましい。   For the above reasons, it is desirable to make the distance from the phosphor layer 103 to the condensing lens on the rod integrator side as short as possible.

しかし、特許文献1に記載の光源装置においては、集光レンズ109とダイクロイックミラー115の間に1/4波長板108を配置しているため、集光レンズ109とダイクロイックミラー115の間の距離が増大し、その結果、蛍光体層103からロッドインテグレータ側の集光レンズまでの距離が増大する。このため、上記の光学系の大型化及びコスト増大の問題を生じる。   However, in the light source device described in Patent Document 1, the quarter-wave plate 108 is disposed between the condensing lens 109 and the dichroic mirror 115, so that the distance between the condensing lens 109 and the dichroic mirror 115 is small. As a result, the distance from the phosphor layer 103 to the condensing lens on the rod integrator side increases. For this reason, the problem of the enlargement of said optical system and a cost increase arises.

本発明の目的は、光学系の小型化及び低コスト化を図ることができる光源装置及びそれを用いたプロジェクタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light source device capable of reducing the size and cost of an optical system and a projector using the same.

上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、励起光を出力する光源と、前記光源からの光の第1の直線偏光を反射もしくは透過させるダイクロイックミラーと、複数のレンズを有し、前記ダイクロイックミラーからの反射光もしくは透過光を集光する第1の集光レンズ群と、蛍光体が設けられた蛍光体領域と入射光を反射する反射領域とを備え、前記第1の集光レンズ群からの光が前記蛍光体領域及び反射領域に順次照射されるように可動する蛍光体ユニットと、前記複数のレンズのうちの隣接する2つのレンズ間に設けられた1/4波長板と、を有し、前記第1の集光レンズ群及び蛍光体ユニットのそれぞれは、前記蛍光体領域で発せられた蛍光及び前記反射領域からの反射光が、前記第1の集光レンズ群及び1/4波長板を介して前記ダイクロイックミラーに入射するように配置されている、光源装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a light source that outputs excitation light, a dichroic mirror that reflects or transmits the first linearly polarized light of the light from the light source, and a plurality of lenses are provided. A first condensing lens group for condensing the reflected light or transmitted light from the dichroic mirror, a phosphor region provided with a phosphor, and a reflecting region for reflecting incident light. A phosphor unit movable so that light from the optical lens group is sequentially irradiated onto the phosphor region and the reflection region, and a quarter wavelength plate provided between two adjacent lenses among the plurality of lenses Each of the first condenser lens group and the phosphor unit is configured such that the fluorescence emitted from the phosphor area and the reflected light from the reflection area are the first condenser lens group and Through a quarter-wave plate Wherein is arranged to be incident on the dichroic mirror, the light source device is provided.

本発明の別の態様によれば、上記光源装置と、上記光源装置から出力された光を空間的に変調して画像を形成する表示素子と、前記表示素子により形成された画像を拡大投射する投射光学系と、を有するプロジェクタが提供される。   According to another aspect of the present invention, the light source device, a display element that spatially modulates light output from the light source device to form an image, and an image formed by the display element are enlarged and projected. A projection optical system is provided.

特許文献1に記載の光源装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the light source device of patent document 1. FIG. 図1に示す光源装置のダイクロイックミラーの分光透過特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the spectral transmission characteristic of the dichroic mirror of the light source device shown in FIG. 本発明の第1の実施形態による光源装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the light source device by the 1st Embodiment of this invention. 図3に示す光源装置に用いられる蛍光体ホイールの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the fluorescent substance wheel used for the light source device shown in FIG. 図3に示す光源装置に用いられるカラーホイールの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the color wheel used for the light source device shown in FIG. 図3に示す光源装置における1/4波長板の配置位置と入射領域の関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the arrangement position of the quarter wavelength plate and incident area in the light source device shown in FIG. 図6に示す各位置での光線角度分布を示す図である。It is a figure which shows the light ray angle distribution in each position shown in FIG. 図3に示す光源装置の青色光及び蛍光の光路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the optical path of the blue light and fluorescence of the light source device shown in FIG. 図3に示す光源装置を備えるプロジェクタの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a projector provided with the light source device shown in FIG. 本発明の第3の実施形態による光源装置を備えたプロジェクタの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the projector provided with the light source device by the 3rd Embodiment of this invention.

1a 光源
1b コリメータレンズ
1c〜1e、1i、1k、1m レンズ
1f 偏光分離素子
1g 拡散板
1h ダイクロイックミラー
1j 1/4波長板
1l 蛍光体ユニット
1n カラーフィルターユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Light source 1b Collimator lens 1c-1e, 1i, 1k, 1m Lens 1f Polarization separation element 1g Diffusion plate 1h Dichroic mirror 1j 1/4 wavelength plate 1l Phosphor unit 1n Color filter unit

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図3は、本発明の第1の実施形態による光源装置の構成を示す。
(First embodiment)
FIG. 3 shows a configuration of the light source device according to the first embodiment of the present invention.

図3を参照すると、光源装置1は、光源1a、コリメータレンズ1b、レンズ1c〜1e、1i、1k、1m、偏光分離素子1f、拡散板1g、ダイクロイックミラー1h、1/4波長板1j、蛍光体ユニット1l及びカラーフィルターユニット1nを有する。   Referring to FIG. 3, the light source device 1 includes a light source 1a, a collimator lens 1b, lenses 1c to 1e, 1i, 1k, 1m, a polarization separation element 1f, a diffusing plate 1g, a dichroic mirror 1h, a quarter wavelength plate 1j, and a fluorescence. A body unit 11 and a color filter unit 1n.

光源1aは、青色の波長域にピーク波長を有する青色光を出力する青色レーザーダイオード(LD)よりなる。例えば、光源1aは、6×4の行列状に配置された青色LDよりなる。ただし、青色LDの数は24個に限定されない。青色LDの数は、必要に応じて増減してもよい。   The light source 1a includes a blue laser diode (LD) that outputs blue light having a peak wavelength in a blue wavelength region. For example, the light source 1a is composed of blue LDs arranged in a 6 × 4 matrix. However, the number of blue LDs is not limited to 24. The number of blue LDs may be increased or decreased as necessary.

コリメータレンズ1bは、青色LD毎に設けられ、青色LDより出力された青色光を平行光束に変換する。   The collimator lens 1b is provided for each blue LD, and converts the blue light output from the blue LD into a parallel light beam.

レンズ1c〜1eは、光源1aからコリメータレンズ1bを介して入射する各青色光(入射光束)を、光束径を縮小した平行光束に変換する。出射光束の径を入射光束よりも小さくすることで、レンズ1c〜1e以降に配置される部材のサイズを小さくすることができる。ここでは、3つのレンズ1c〜1eが用いられているが、レンズの数は3つに限定されない。レンズの数は、必要に応じて増減してもよい。   The lenses 1c to 1e convert each blue light (incident light beam) incident from the light source 1a via the collimator lens 1b into a parallel light beam with a reduced light beam diameter. By making the diameter of the outgoing light beam smaller than that of the incident light beam, the size of the members disposed after the lenses 1c to 1e can be reduced. Here, three lenses 1c to 1e are used, but the number of lenses is not limited to three. The number of lenses may be increased or decreased as necessary.

レンズ1c〜1eより出射した青色光は、偏光分離素子1fを介してダイクロイックミラー1hに入射する。偏光分離素子1fとダイクロイックミラー1hの間の光路上には、拡散板1gが配置されている。拡散板1gは、偏光分離素子1fからの青色光を拡散する。拡散角は、例えば3°程度である。ここで、拡散角は、光束の中心を通る光線(中心光線)と光束の最も外側を通る光線とのなす角度である。   The blue light emitted from the lenses 1c to 1e enters the dichroic mirror 1h via the polarization separation element 1f. A diffusion plate 1g is disposed on the optical path between the polarization separation element 1f and the dichroic mirror 1h. The diffusion plate 1g diffuses the blue light from the polarization separation element 1f. The diffusion angle is about 3 °, for example. Here, the diffusion angle is an angle formed by a light beam passing through the center of the light beam (center light beam) and a light beam passing through the outermost side of the light beam.

偏光分離素子1fは、S偏光とP偏光を分離する特性を有する。ここでは、偏光分離素子1fは、S偏光を反射し、P偏光を透過する特性を有し、光源1aは、その出力光(青色光)がS偏光で分離素子1fに入射するように配置されている。偏光分離素子1fとして、偏光板やダイクロイックミラーを用いることができる。   The polarization separation element 1f has a characteristic of separating S-polarized light and P-polarized light. Here, the polarization separation element 1f has characteristics of reflecting S-polarized light and transmitting P-polarized light, and the light source 1a is arranged so that the output light (blue light) is incident on the separation element 1f as S-polarized light. ing. A polarizing plate or a dichroic mirror can be used as the polarization separation element 1f.

偏光分離素子1fで反射された青色光(S偏光)は、ダイクロイックミラー1hに入射する。ダイクロイックミラー1hは、S偏光で入射する光に対して、光源1aの波長(青色光の波長)よりも長い第1の波長以上の光を透過し、第1の波長未満の光を反射する特性を有する。また、ダイクロイックミラー1hは、P偏光で入射する光に対して、光源1aの波長(青色光の波長)よりも短い第2の波長以上の光を透過し、第2の波長未満の光を反射する特性を有する。このような特性(例えば、図2の特性)を有するダイクロイックミラー1hは、誘電体多層膜より実現できる。   Blue light (S-polarized light) reflected by the polarization separation element 1f enters the dichroic mirror 1h. The dichroic mirror 1h transmits light having a first wavelength longer than the wavelength of the light source 1a (the wavelength of blue light) and reflects light having a wavelength less than the first wavelength with respect to light incident as S-polarized light. Have The dichroic mirror 1h transmits light having a second wavelength shorter than the wavelength of the light source 1a (blue light wavelength) and reflects light having a wavelength less than the second wavelength with respect to light incident as P-polarized light. Have the following characteristics: The dichroic mirror 1h having such characteristics (for example, the characteristics shown in FIG. 2) can be realized by a dielectric multilayer film.

ダイクロイックミラー1hは、偏光分離素子1fからの青色光(S偏光)を蛍光体ユニット1lに導く。ダイクロイックミラー1hと蛍光体ユニット1lの間の光路上に、1/4波長板1j及びレンズ1i、1kが配置されている。   The dichroic mirror 1h guides blue light (S-polarized light) from the polarization separation element 1f to the phosphor unit 1l. A quarter-wave plate 1j and lenses 1i and 1k are arranged on the optical path between the dichroic mirror 1h and the phosphor unit 11.

蛍光体ユニット1lは、励起光によって励起されて蛍光を発する蛍光体が設けた蛍光体領域と反射領域とが円周方向に順に配置された蛍光体ホイールと、蛍光体ホイールを回転する駆動部(モーター)とを有する。   The phosphor unit 11 includes a phosphor wheel in which a phosphor region provided with a phosphor that emits fluorescence when excited by excitation light and a reflection region are sequentially arranged in the circumferential direction, and a drive unit that rotates the phosphor wheel ( Motor).

図4に、蛍光体ホイールの一例を示す。図4を参照すると、蛍光体ホイールは、黄色蛍光体領域10Y、緑色蛍光体領域10G及び反射領域10Bを有する。黄色蛍光体領域10Y、緑色蛍光体領域10G及び反射領域10Bは、円周方向に並ぶように形成されている。   FIG. 4 shows an example of the phosphor wheel. Referring to FIG. 4, the phosphor wheel includes a yellow phosphor region 10Y, a green phosphor region 10G, and a reflection region 10B. The yellow phosphor region 10Y, the green phosphor region 10G, and the reflection region 10B are formed to be aligned in the circumferential direction.

反射領域10Bは、光源1aからの青色光を反射する。黄色蛍光体領域10Yは、励起光により励起されることで黄色の蛍光を発光する蛍光体を含む。緑色蛍光体領域10Gは、励起光により励起されることで緑色の蛍光を発光する蛍光体を含む。黄色蛍光体及び緑色蛍光体はいずれも、光源1aからの青色光で励起することができる。なお、黄色蛍光は、緑色から赤色の波長範囲の光を含む。   The reflection region 10B reflects blue light from the light source 1a. The yellow phosphor region 10Y includes a phosphor that emits yellow fluorescence when excited by excitation light. The green phosphor region 10G includes a phosphor that emits green fluorescence when excited by excitation light. Both the yellow phosphor and the green phosphor can be excited by blue light from the light source 1a. The yellow fluorescence includes light in the wavelength range from green to red.

黄色蛍光体領域10Y、緑色蛍光体領域10G及び反射領域10Bそれぞれの円周方向における面積の割合(円周方向の分割比)は、光源装置1の出力光に含まれる黄色光、赤色光、緑色光及び青色光それぞれの光強度のバランスに応じて適宜に設定される。   The ratio of the area in the circumferential direction (division ratio in the circumferential direction) of each of the yellow phosphor region 10Y, the green phosphor region 10G, and the reflection region 10B is yellow light, red light, and green contained in the output light of the light source device 1. It is appropriately set according to the balance of light intensity of light and blue light.

1/4波長板1jは、耐光性に優れた無機の材料よりなる。例えば、1/4波長板1jは、無機の材料(誘電体)よりなる複屈折多層膜を有する。複屈折多層膜は、入射光の偏光面にπ/2(=1/4λ)の位相差を与えるように構成されている。例えば、基板面に対して斜め方向から粒子を蒸着することで形成した斜め柱状構造を有する複屈折層は、基板面に垂直に入射する光線に対して複屈折性を有することが知られている。このような複屈折層においては、膜厚を調整することで、入射光の偏光面に対して任意の位相差を与えることができる。本実施形態においても、この斜め柱状構造を適用した複屈折多層膜により1/4波長板1jを形成する。水晶の1/4波長板と比較して、無機の1/4波長板1jの角度依存性は小さい。例えば、無機の1/4波長板1jは、入射角が40°以下の光に対して位相差を与えることができる。また、無機の1/4波長板1jは、水晶の1/4波長板よりも薄型化が可能であり、例えば、0.3mm以下の厚さのものを提供できる。   The quarter wave plate 1j is made of an inorganic material having excellent light resistance. For example, the quarter wave plate 1j has a birefringent multilayer film made of an inorganic material (dielectric). The birefringent multilayer film is configured to give a phase difference of π / 2 (= 1 / 4λ) to the polarization plane of incident light. For example, it is known that a birefringent layer having an oblique columnar structure formed by depositing particles from an oblique direction with respect to a substrate surface has birefringence with respect to a light beam incident perpendicularly to the substrate surface. . In such a birefringent layer, an arbitrary phase difference can be given to the polarization plane of incident light by adjusting the film thickness. Also in this embodiment, the quarter-wave plate 1j is formed by a birefringent multilayer film to which this oblique columnar structure is applied. Compared with a quarter-wave plate of quartz, the angle dependence of the inorganic quarter-wave plate 1j is small. For example, the inorganic quarter-wave plate 1j can give a phase difference to light having an incident angle of 40 ° or less. In addition, the inorganic quarter-wave plate 1j can be made thinner than a quartz quarter-wave plate, and for example, a thickness of 0.3 mm or less can be provided.

1/4波長板1jは、レンズ1i、1kの間に配置されている。レンズ1i、1kは、ダイクロイックミラー1hからの青色光を蛍光体ユニット1lの蛍光体ホイール上に集光する集光レンズ群である。本実施形態では、2枚のレンズ1i、1kにより集光レンズ群を構成しているが、これに限定されない。集光レンズ群は3枚以上のレンズで構成されてもよい。この場合、1/4波長板1jは、集光レンズ群のいずれかのレンズ間に配置される。ただし、1/4波長板1jが配置されるレンズ間は、青色光の1/4波長板1jへの入射角が1/4波長板1jの角度依存性の影響を生じない角度とされる条件を満たす。この条件を確実に満たすために、1/4波長板1jは、複数のレンズのうち、最もダイクロイックミラー1h側に位置する第1のレンズと、該第1のレンズに隣接する第2のレンズとの間に配置されてもよい。   The quarter wave plate 1j is disposed between the lenses 1i and 1k. The lenses 1i and 1k are a condensing lens group that condenses the blue light from the dichroic mirror 1h on the phosphor wheel of the phosphor unit 1l. In the present embodiment, the condensing lens group is configured by the two lenses 1i and 1k, but is not limited thereto. The condensing lens group may be composed of three or more lenses. In this case, the quarter wavelength plate 1j is disposed between any one of the condensing lens groups. However, between the lenses on which the quarter-wave plate 1j is arranged, a condition that the incident angle of blue light to the quarter-wave plate 1j is an angle that does not affect the angle dependency of the quarter-wave plate 1j. Meet. In order to satisfy this condition with certainty, the quarter-wave plate 1j includes a first lens located closest to the dichroic mirror 1h among a plurality of lenses, and a second lens adjacent to the first lens. It may be arranged between.

ダイクロイックミラー1hからの青色光(S偏光)は、1/4波長板1jを通過して円偏光となる。1/4波長板1jを通過した青色光(円偏光)は、レンズ1kを介して蛍光体ホイール上に照射される。   Blue light (S-polarized light) from the dichroic mirror 1h passes through the quarter-wave plate 1j and becomes circularly polarized light. Blue light (circularly polarized light) that has passed through the quarter-wave plate 1j is irradiated onto the phosphor wheel through the lens 1k.

蛍光体ホイールを回転することで、レンズ1kからの青色光(円偏光)が、黄色蛍光体領域10Y、緑色蛍光体領域10G及び反射領域10Bに順次照射される。黄色蛍光体領域10Yでは、青色光により励起された黄色蛍光体が黄色蛍光を発する。緑色蛍光体領域10Gでは、青色光により励起された緑色蛍光体が緑色蛍光を発する。反射領域10Bは、レンズ1kからの青色光をレンズ1kの方向に反射する。   By rotating the phosphor wheel, blue light (circularly polarized light) from the lens 1k is sequentially irradiated onto the yellow phosphor region 10Y, the green phosphor region 10G, and the reflection region 10B. In the yellow phosphor region 10Y, the yellow phosphor excited by blue light emits yellow fluorescence. In the green phosphor region 10G, the green phosphor excited by blue light emits green fluorescence. The reflection region 10B reflects the blue light from the lens 1k in the direction of the lens 1k.

黄色蛍光体領域10Yからの黄色蛍光(非偏光)、緑色蛍光体領域10Gからの緑色蛍光(非偏光)、及び反射領域10Bからの青色光(円偏光)はそれぞれ、レンズ1k、1/4波長板1j、レンズ1iを順次通過してダイクロイックミラー1hに入射する。ここで、反射領域10Bからの青色光(円偏光)は、1/4波長板1jを通過してP偏光になる。この青色光(P偏光)が、ダイクロイックミラー1hに入射する。   Yellow fluorescent light (non-polarized light) from the yellow fluorescent region 10Y, green fluorescent light (non-polarized light) from the green fluorescent region 10G, and blue light (circularly polarized light) from the reflective region 10B are the lens 1k and quarter wavelength, respectively. The light passes through the plate 1j and the lens 1i sequentially and enters the dichroic mirror 1h. Here, the blue light (circularly polarized light) from the reflection region 10B passes through the quarter-wave plate 1j and becomes P-polarized light. This blue light (P-polarized light) enters the dichroic mirror 1h.

レンズ1iからの黄色蛍光(非偏光)、緑色蛍光(非偏光)及び青色光(P偏光)は、ダイクロイックミラー1hを透過する。ダイクロイックミラー1hを透過した黄色蛍光、緑色蛍光及び青色光は、レンズ1mによって不図示の光学素子(例えば、ライトトンネルやロッドインテグレータなどの光均一化素子)の一方の端部の面に集光される。   Yellow fluorescent light (non-polarized light), green fluorescent light (non-polarized light) and blue light (P-polarized light) from the lens 1i are transmitted through the dichroic mirror 1h. The yellow fluorescent light, green fluorescent light, and blue light transmitted through the dichroic mirror 1h are condensed by the lens 1m onto the surface of one end of an optical element (not shown) (for example, a light uniformizing element such as a light tunnel or a rod integrator). The

カラーフィルターユニット1nは、カラーホイールを備える。このカラーホイールは、レンズ1mの焦点位置よりもレンズ1m側に配置されている。   The color filter unit 1n includes a color wheel. The color wheel is disposed on the lens 1m side with respect to the focal position of the lens 1m.

図5に、カラーホイールの一例を示す。図5を参照すると、カラーホイールは、黄色透過フィルター11Y、赤色透過フィルター11R、緑色透過フィルター11G及び拡散板11Bを有する。黄色透過フィルター11Y、赤色透過フィルター11R、緑色透過フィルター11G及び拡散板11Bは、円周方向に並ぶように形成されている。   FIG. 5 shows an example of a color wheel. Referring to FIG. 5, the color wheel includes a yellow transmission filter 11Y, a red transmission filter 11R, a green transmission filter 11G, and a diffusion plate 11B. The yellow transmission filter 11Y, the red transmission filter 11R, the green transmission filter 11G, and the diffusion plate 11B are formed to be aligned in the circumferential direction.

黄色透過フィルター11Y及び赤色透過フィルター11Rの領域は、図4に示した蛍光体ホイールの黄色蛍光体領域10Yに対応し、緑色透過フィルター11G及び拡散板11Bはそれぞれ、図4に示した蛍光体ホイールの緑色蛍光体領域10G及び反射領域10Bに対応する。黄色透過フィルター11Y、赤色透過フィルター11R、緑色透過フィルター11G及び拡散板11Bの円周方向における面積の割合は、図4に示した蛍光体ホイールのそれぞれ対応する領域の割合と同じである。   The areas of the yellow transmission filter 11Y and the red transmission filter 11R correspond to the yellow phosphor area 10Y of the phosphor wheel shown in FIG. 4, and the green transmission filter 11G and the diffusion plate 11B are respectively the phosphor wheels shown in FIG. Correspond to the green phosphor region 10G and the reflective region 10B. The ratio of the area of the yellow transmission filter 11Y, the red transmission filter 11R, the green transmission filter 11G, and the diffusion plate 11B in the circumferential direction is the same as the ratio of the corresponding region of the phosphor wheel shown in FIG.

なお、黄色透過フィルター11Y及び赤色透過フィルター11Rの円周方向における面積の割合は、光源装置1の出力光に含まれる黄色光、赤色光、緑色光及び青色光それぞれの光強度のバランスに応じて適宜に設定される。   The ratio of the area of the yellow transmission filter 11Y and the red transmission filter 11R in the circumferential direction depends on the balance of the light intensity of the yellow light, red light, green light, and blue light included in the output light of the light source device 1. It is set appropriately.

カラーフィルターユニット1nと蛍光体ユニット1lは、互いに同期して回転するように構成されている。黄色蛍光体領域10Yからの黄色蛍光は黄色成分の光及び赤色成分の光を含み、黄色成分の光は黄色透過フィルター11を透過し、赤色成分の光は赤色透過フィルター11Rを透過する。   The color filter unit 1n and the phosphor unit 1l are configured to rotate in synchronization with each other. The yellow fluorescence from the yellow phosphor region 10Y includes yellow component light and red component light. The yellow component light is transmitted through the yellow transmission filter 11, and the red component light is transmitted through the red transmission filter 11R.

緑色蛍光体領域10Gからの緑色蛍光は、緑色透過フィルター11Gを透過する。反射領域10Bからの青色光は、拡散板11Bを通過する。拡散板11Bからは青色光の拡散光が出射される。拡散角は、例えば10°程度であるが、必要に応じて適宜に変更することができる。   Green fluorescence from the green phosphor region 10G passes through the green transmission filter 11G. Blue light from the reflection region 10B passes through the diffusion plate 11B. Blue diffused light is emitted from the diffusion plate 11B. The diffusion angle is, for example, about 10 °, but can be changed as necessary.

カラーフィルターユニット1nを通過した黄色光、赤色光、緑色光及び青色光が、光源装置1の出力光である。   Yellow light, red light, green light, and blue light that have passed through the color filter unit 1 n are output light of the light source device 1.

本実施形態の光源装置によれば、水晶の1/4波長板よりも角度依存性が小さな無機の1/4波長板1jをレンズ1iとレンズ1kの間に配置することで、光学系の小型化及び低コスト化を図ることができる。以下に、その理由を具体的に説明する。   According to the light source device of the present embodiment, the inorganic quarter-wave plate 1j having a smaller angle dependency than the quarter-wave plate of quartz is disposed between the lens 1i and the lens 1k, thereby reducing the size of the optical system. And cost reduction can be achieved. The reason will be specifically described below.

図6は、1/4波長板の配置位置と入射領域の関係を説明するための模式図である。レンズ1iのダイクロイックミラー1h側の位置P1に1/4波長板1jを配置した場合、1/4波長板1jの青色光が通過する領域の大きさは32mm角である。レンズ1iのレンズ1k側の位置P2に1/4波長板1jを配置した場合、1/4波長板1jの青色光が通過する領域の大きさは25mm角である。レンズ1kの蛍光体ホイール側の位置P3に1/4波長板1jを配置した場合、1/4波長板1jの青色光が通過する領域の大きさは20mm角である。このように、位置P3での青色光の通過領域が最も小さく、次いで、位置P2での青色光の通過領域が小さい。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the arrangement position of the quarter-wave plate and the incident region. When the quarter wavelength plate 1j is disposed at the position P1 of the lens 1i on the dichroic mirror 1h side, the size of the region through which the blue light passes through the quarter wavelength plate 1j is 32 mm square. When the quarter wavelength plate 1j is disposed at the position P2 on the lens 1k side of the lens 1i, the size of the region through which the blue light passes through the quarter wavelength plate 1j is 25 mm square. When the quarter wavelength plate 1j is disposed at the position P3 on the phosphor wheel side of the lens 1k, the size of the region through which the blue light passes through the quarter wavelength plate 1j is 20 mm square. Thus, the blue light passage region at position P3 is the smallest, and then the blue light passage region at position P2 is the smallest.

図7に、図6に示した各位置での光線角度分布を示す。縦軸は強度比(%)を示し、横軸は光線角度(deg)を示す。黒の菱形印を実線で結んだものが、位置P1でのX方向の光線角度分布である。黒の四角印を実線で結んだものが、位置P1でのY方向の光線角度分布である。黒の三角印を実線で結んだものが、位置P2でのX方向の光線角度分布である。X印を実線で結んだものが、位置P2でのY方向の光線角度分布である。*印を実線で結んだものが、位置P3でのX方向の光線角度分布である。黒の丸印を実線で結んだものが、位置P3でのY方向の光線角度分布である。   FIG. 7 shows a ray angle distribution at each position shown in FIG. The vertical axis represents the intensity ratio (%), and the horizontal axis represents the ray angle (deg). The black rhombus mark connected by the solid line is the light angle distribution in the X direction at the position P1. A ray angle distribution in the Y direction at the position P1 is obtained by connecting black square marks with a solid line. A ray angle distribution in the X direction at the position P2 is obtained by connecting black triangle marks with solid lines. A line angle distribution in the Y direction at the position P2 is obtained by connecting the X marks with a solid line. A beam angle distribution in the X direction at the position P3 is obtained by connecting * marks with a solid line. A black circle connected by a solid line is a light ray angle distribution in the Y direction at the position P3.

位置P1での青色光の光線角度は、±5°である。位置P2での青色光の光線角度は、±28°である。位置P3での青色光の光線角度は、±65°である。無機の1/4波長板1jは、入射角が40°以下の光に対して特性を維持できるので、位置P2に配置した場合でも、角度依存特性の影響は生じない。なお、1/4波長板1jを位置P3に配置した場合は、角度依存特性の影響を生じる。   The ray angle of the blue light at the position P1 is ± 5 °. The ray angle of the blue light at the position P2 is ± 28 °. The ray angle of the blue light at the position P3 is ± 65 °. The inorganic quarter-wave plate 1j can maintain the characteristics with respect to light having an incident angle of 40 ° or less, and therefore the influence of the angle-dependent characteristics does not occur even when the inorganic quarter-wave plate 1j is disposed at the position P2. In addition, when the quarter wavelength plate 1j is arranged at the position P3, the influence of the angle-dependent characteristics occurs.

1/4波長板1jを位置P1に配置した構成と比較して、1/4波長板1jを位置P2に配置した構成によれば、青色光の通過領域は32mm角から25mm角に縮小するので、1/4波長板1jのサイズを小さくすることができ、低コスト化を図ることができる。   Compared with the configuration in which the quarter-wave plate 1j is disposed at the position P1, according to the configuration in which the quarter-wave plate 1j is disposed at the position P2, the blue light passage region is reduced from 32 mm square to 25 mm square. Therefore, the size of the quarter-wave plate 1j can be reduced, and the cost can be reduced.

加えて、1/4波長板1jを位置P2に配置した構成によれば、蛍光を集光する系を含む光学系の小型化や低コスト化も可能である。以下に、その理由を具体的に説明する。   In addition, according to the configuration in which the quarter-wave plate 1j is arranged at the position P2, it is possible to reduce the size and cost of the optical system including the system that condenses the fluorescence. The reason will be specifically described below.

図8に、青色光及び蛍光の光路を模式的に示す。破線が反射領域10Bからの青色光の反射光路を示し、実線が黄色蛍光体領域10Yからの黄色蛍光または緑色蛍光体領域10Gからの緑色蛍光の光路を示す。   FIG. 8 schematically shows optical paths of blue light and fluorescence. A broken line indicates a reflected light path of blue light from the reflective region 10B, and a solid line indicates an optical path of yellow fluorescence from the yellow phosphor region 10Y or green fluorescence from the green phosphor region 10G.

レンズ1i、1kは、ダイクロイックミラー1hからの青色光を蛍光体ホイールの照射面上に集光するように設計されており、黄色蛍光体領域10Yや緑色蛍光体領域10Gからの蛍光(完全拡散光)を集光する目的で設計は行われていない。このため、反射領域10Bからの青色光は、レンズ1i、1kにより集光されて略平行光束L1となってダイクロイックミラー1hを透過するが、黄色蛍光体領域10Yや緑色蛍光体領域10Gからの蛍光(完全拡散光)は、レンズ1i、1kにより集光されるものの、発散光束L2としてダイクロイックミラー1hを透過する。すなわち、蛍光体ホイールからレンズ1mまでの間において、黄色蛍光体領域10Yや緑色蛍光体領域10Gからの蛍光は発散光束L2として伝搬する。この場合、蛍光体ホイールからの距離が長くなればなるほど、発散光束L2の光束径が大きくなるため、蛍光体ホイールからレンズ1mまでの距離が増大すると、レンズ1mのサイズを大きくする必要があり、光学系の大型化及びコスト増大を招く。   The lenses 1i and 1k are designed to collect the blue light from the dichroic mirror 1h on the irradiation surface of the phosphor wheel, and the fluorescence (completely diffused light) from the yellow phosphor region 10Y and the green phosphor region 10G. ) Is not designed to collect light. For this reason, the blue light from the reflection region 10B is collected by the lenses 1i and 1k, becomes a substantially parallel light beam L1, and passes through the dichroic mirror 1h, but the fluorescence from the yellow phosphor region 10Y and the green phosphor region 10G. (Completely diffused light) is collected by the lenses 1i and 1k, but passes through the dichroic mirror 1h as a divergent light beam L2. That is, the fluorescence from the yellow phosphor region 10Y and the green phosphor region 10G propagates as a divergent light beam L2 between the phosphor wheel and the lens 1m. In this case, the longer the distance from the phosphor wheel is, the larger the beam diameter of the divergent light beam L2 is. Therefore, when the distance from the phosphor wheel to the lens 1m increases, it is necessary to increase the size of the lens 1m. This increases the size and cost of the optical system.

加えて、蛍光体ホイールからレンズ1mまでの距離が増大すると、レンズ1mとライトトンネル2aの間の距離も増大することになるため、光学系の大型化を招く。   In addition, when the distance from the phosphor wheel to the lens 1m increases, the distance between the lens 1m and the light tunnel 2a also increases, leading to an increase in the size of the optical system.

上記の理由から、蛍光体ホイールからレンズ1mまでの距離はできる限り短くすることが望ましい。   For the above reasons, it is desirable to make the distance from the phosphor wheel to the lens 1 m as short as possible.

本実施形態によれば、無機の1/4波長板1jを位置P2に配置することで、上記の光学系の大型化及びコスト増大の問題を解決することができる。   According to this embodiment, by arranging the inorganic quarter-wave plate 1j at the position P2, it is possible to solve the problems of the increase in size and cost of the optical system.

具体的に説明すると、レンズ1i、1kは平凸レンズであって、凸面がダイクロイックミラー1h側に向けられている。ダイクロイックミラー1hは、レンズ1i、1kの光軸とのなす角度が45°より小さくなるように配置されている。この場合、レンズ1iの外周部とダイクロイックミラー1hのレンズ1i側に位置する端部とが近接するように配置することで、ダイクロイックミラー1hとレンズ1iの間の距離を短くすることができる。   Specifically, the lenses 1i and 1k are plano-convex lenses, and the convex surfaces are directed to the dichroic mirror 1h side. The dichroic mirror 1h is arranged so that the angle formed by the optical axes of the lenses 1i and 1k is smaller than 45 °. In this case, the distance between the dichroic mirror 1h and the lens 1i can be shortened by arranging the lens 1i so that the outer peripheral portion of the lens 1i and the end of the dichroic mirror 1h located on the lens 1i side are close to each other.

また、1/4波長板1jは、レンズ1iに貼り付けたり、レンズ1iに直接形成したりすることができ、1/4波長板1jを保持する保持具を必要としないので、レンズ1i、1kの間隔は、1/4波長板1jの厚さだけ大きくなる。無機の1/4波長板1jは、0.3mm以下の薄型化が可能であるので、レンズ1i、1kの間隔の増大はわずかである。   Further, the quarter wavelength plate 1j can be attached to the lens 1i or directly formed on the lens 1i, and does not require a holder for holding the quarter wavelength plate 1j. Is increased by the thickness of the quarter-wave plate 1j. Since the inorganic quarter-wave plate 1j can be thinned by 0.3 mm or less, an increase in the distance between the lenses 1i and 1k is slight.

一方、1/4波長板1jを位置P1に配置した構成においては、1/4波長板1jとレンズ1iの凸面とが緩衝しないように配置し、かつ、1/4波長板1jとダイクロイックミラー1hの端部とが緩衝しないように配置する必要がある。また、1/4波長板1jを保持具で保持する必要があるため、1/4波長板1jの保持具がレンズ1i及びダイクロイックミラー1hの保持具と緩衝しないように、ダイクロイックミラー1hと1/4波長板1jの間隔及びレンズ1iと1/4波長板1jの間隔を設定する必要がある。よって、レンズ1iとダイクロイックミラー1hの間隔は、1/4波長板1jを位置P2に配置した構成よりも格段に大きくなる。   On the other hand, in the configuration in which the quarter wavelength plate 1j is arranged at the position P1, the quarter wavelength plate 1j and the convex surface of the lens 1i are arranged so as not to be buffered, and the quarter wavelength plate 1j and the dichroic mirror 1h are arranged. It is necessary to arrange so that it does not buffer with the edge part. Further, since it is necessary to hold the ¼ wavelength plate 1j with a holder, the dichroic mirror 1h and the 1/0 so that the holder of the ¼ wavelength plate 1j is not buffered with the holder of the lens 1i and the dichroic mirror 1h. It is necessary to set the interval between the 4-wavelength plate 1j and the interval between the lens 1i and the quarter-wave plate 1j. Therefore, the distance between the lens 1i and the dichroic mirror 1h is significantly larger than the configuration in which the quarter wavelength plate 1j is disposed at the position P2.

上記のように、1/4波長板1jを位置P2に配置した構成によれば、レンズ1iとダイクロイックミラー1hの間隔を小さくすることができるので、蛍光体ホイールからレンズ1mまでの距離を短くすることができ、光学系の小型化及び低コスト化を図ることができる。   As described above, according to the configuration in which the quarter-wave plate 1j is arranged at the position P2, the distance between the lens 1i and the dichroic mirror 1h can be reduced, so that the distance from the phosphor wheel to the lens 1m is shortened. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the optical system.

本実施形態の光源装置によれば、上記の効果に加えて、以下のような効果もある。   According to the light source device of the present embodiment, in addition to the above effects, there are the following effects.

反射領域10Bからの青色光の中心光線の入射角θが45°より大きくなるようダイクロイックミラー1hを配置することで、S偏光とP偏光との分離が可能な波長域を広げている。例えば、ダイクロイックミラー1hは、青色光の入射角が55°になるように配置されている。これにより、個体差や温度依存性によるLDの発光波長のばらつきの影響を抑制することができる。   By disposing the dichroic mirror 1h so that the incident angle θ of the central ray of the blue light from the reflection region 10B is greater than 45 °, the wavelength range in which S-polarized light and P-polarized light can be separated is expanded. For example, the dichroic mirror 1h is arranged so that the incident angle of blue light is 55 °. Thereby, it is possible to suppress the influence of variations in the emission wavelength of the LD due to individual differences and temperature dependency.

ただし、ダイクロイックミラー1hの透過率は入射角の増大に伴って低下する。このため、反射領域10Bからの青色光(P偏光)の一部はダイクロイックミラー1hによって反射される。ダイクロイックミラー1hで反射された青色光(P偏光)が光源1aまで戻ってしまうと、LDの発振動作が不安定になり、LDの出力が低下する。特に、反射領域10Bと光源1a(LDの発光点)が結像関係にある場合は、反射領域10Bからの青色光が光源1aの発光点へ戻るため、LDの出力低下の問題はより顕著なものとなる。   However, the transmittance of the dichroic mirror 1h decreases as the incident angle increases. For this reason, a part of the blue light (P-polarized light) from the reflection region 10B is reflected by the dichroic mirror 1h. If the blue light (P-polarized light) reflected by the dichroic mirror 1h returns to the light source 1a, the oscillation operation of the LD becomes unstable and the output of the LD decreases. In particular, when the reflection region 10B and the light source 1a (LD emission point) are in an imaging relationship, the blue light from the reflection region 10B returns to the light emission point of the light source 1a. It will be a thing.

本実施形態では、ダイクロイックミラー1hから光源1a側に戻る青色光を除去するために、ダイクロイックミラー1hと光源1aの間の光路上に偏光分離素子1fが配置されている。ダイクロイックミラー1hで反射された青色光(P偏光)は、偏光分離素子1fを透過する。偏光分離素子1fを透過した青色光(P偏光)は、光源1aの方向とは異なる方向に進み、光源1aの発光点へは戻らない。よって、LDの発振動作が不安定になることはない。   In the present embodiment, in order to remove blue light returning from the dichroic mirror 1h to the light source 1a side, the polarization separation element 1f is disposed on the optical path between the dichroic mirror 1h and the light source 1a. Blue light (P-polarized light) reflected by the dichroic mirror 1h passes through the polarization separation element 1f. The blue light (P-polarized light) transmitted through the polarization separation element 1f proceeds in a direction different from the direction of the light source 1a and does not return to the light emitting point of the light source 1a. Therefore, the oscillation operation of the LD does not become unstable.

(プロジェクタ)
図9に、図3に示した光源装置1を備えるプロジェクタの構成を示す。
(projector)
FIG. 9 shows a configuration of a projector including the light source device 1 shown in FIG.

図9を参照すると、プロジェクタは、光源装置1、照明光学系2、投射光学系3及び表示素子4を有する。   Referring to FIG. 9, the projector includes a light source device 1, an illumination optical system 2, a projection optical system 3, and a display element 4.

照明光学系2は、光源装置1の出力光を表示素子4に導くとともに、矩形かつ均一な光を表示素子4に供給する。照明光学系2は、ライトトンネル2a、レンズ2b、2c、2e及びミラー2dを有する。   The illumination optical system 2 guides output light from the light source device 1 to the display element 4 and supplies rectangular and uniform light to the display element 4. The illumination optical system 2 includes a light tunnel 2a, lenses 2b, 2c, and 2e and a mirror 2d.

ライトトンネル2aは、直方体形状のものであって、光源装置1の出力光が一方の端部より内部に入射し、入射した光が内部を伝搬して他方の端部より出射される。ライトトンネル2aの一方の端部の面(入射面)は、図3に示した光源装置1のレンズ1mの焦点位置に配置されている。蛍光体ユニット1lの蛍光体ホイールの照射面とライトトンネル2aの入射面とは結像関係にある。   The light tunnel 2a has a rectangular parallelepiped shape, and the output light of the light source device 1 enters the inside from one end, and the incident light propagates inside and is emitted from the other end. The surface (incident surface) at one end of the light tunnel 2a is arranged at the focal position of the lens 1m of the light source device 1 shown in FIG. The irradiation surface of the phosphor wheel of the phosphor unit 11 and the incident surface of the light tunnel 2a are in an imaging relationship.

ライトトンネル2aの他方の端部より出射した光は、レンズ2b、2c、ミラー2d及びレンズ2eを介して表示素子4に照射される。レンズ2b、2c、2eは集光レンズである。   The light emitted from the other end of the light tunnel 2a is applied to the display element 4 through the lenses 2b, 2c, the mirror 2d, and the lens 2e. The lenses 2b, 2c, and 2e are condensing lenses.

表示素子4は、映像信号に応じて照明光学系2からの光束を空間的に変調して画像を形成する。表示素子4は、例えば、ディジタルマイクロミラーデバイス(DMD)である。DMDは、複数の微小ミラーを有し、各微小ミラーは、駆動電圧に応じて角度が変化するように構成されており、オン状態を示す駆動電圧が供給された場合とオフ状態を示す駆動電圧が供給された場合とで反射角度が異なる。映像信号に応じて各微小ミラーをオンオフ制御することで、入射光束を空間的に変調して画像を形成する。なお、表示素子4として、DMDの他、液晶パネルなどを用いることもできる。   The display element 4 spatially modulates the light beam from the illumination optical system 2 according to the video signal to form an image. The display element 4 is, for example, a digital micromirror device (DMD). The DMD has a plurality of micromirrors, and each micromirror is configured such that the angle changes according to the drive voltage. When the drive voltage indicating the on state is supplied and the drive voltage indicating the off state The reflection angle differs depending on whether or not is supplied. By controlling on / off of each micromirror according to a video signal, an incident light beam is spatially modulated to form an image. As the display element 4, a liquid crystal panel or the like can be used in addition to the DMD.

投射光学系3は、表示素子4に形成された画像を投射面上に拡大投射する。投射面は、スクリーンや壁など、画像を投射できるものであればよい。   The projection optical system 3 enlarges and projects the image formed on the display element 4 on the projection surface. The projection surface may be anything that can project an image, such as a screen or a wall.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態の光源装置について説明する。
(Second Embodiment)
A light source device according to a second embodiment of the present invention will be described.

本実施形態の光源装置は、図3に示した光源装置1において、S偏光及びP偏光の関係が逆になるように構成したものである。具体的には、図3において、偏光分離素子1f、拡散板1g、ダイクロイックミラー1h、レンズ1m及びカラーフィルターユニット1nはそのままの配置とする。光源1a、コリメータレンズ1b及びレンズ1c〜1eを、偏光分離素子1fの拡散板1g側とは反対側に配置する。1/4波長板1j、レンズ1i、1k及び蛍光体ユニット1lを、ダイクロイックミラー1hの偏光分離素子1f側とは反対側に配置する。   The light source device of the present embodiment is configured such that the relationship between S-polarized light and P-polarized light is reversed in the light source device 1 shown in FIG. Specifically, in FIG. 3, the polarization separation element 1f, the diffusion plate 1g, the dichroic mirror 1h, the lens 1m, and the color filter unit 1n are arranged as they are. The light source 1a, the collimator lens 1b, and the lenses 1c to 1e are arranged on the side opposite to the diffusion plate 1g side of the polarization separation element 1f. The quarter-wave plate 1j, the lenses 1i, 1k, and the phosphor unit 11 are arranged on the opposite side of the dichroic mirror 1h from the polarization separation element 1f side.

偏光分離素子1fは、S偏光を反射し、P偏光を透過する特性を有する。光源1aは、その出力光がP偏光として偏光分離素子1fに入射するように配置されている。   The polarization separation element 1f has characteristics of reflecting S-polarized light and transmitting P-polarized light. The light source 1a is arranged so that the output light enters the polarization separation element 1f as P-polarized light.

光源1aからの青色光(P偏光)は、コリメータレンズ1b及びレンズ1c〜1eを介して偏光分離素子1fに入射する。青色光(P偏光)は、偏光分離素子1fを透過し、拡散板1gを介してダイクロイックミラー1hに入射する。   Blue light (P-polarized light) from the light source 1a enters the polarization separation element 1f via the collimator lens 1b and the lenses 1c to 1e. Blue light (P-polarized light) passes through the polarization separation element 1f and enters the dichroic mirror 1h via the diffusion plate 1g.

ダイクロイックミラー1hは、P偏光で入射する光に対して、青色光の波長より長い第1の波長以下の光を透過し、第1の波長より長い波長の光を反射する第1の特性を有する。また、ダイクロイックミラー1hは、S偏光で入射する光に対して、青色光の波長より短い第2の波長以下の光を透過し、該第2の波長より長い波長の光を反射する第2の特性を有する。ここで、第1の波長は第1の特性のカットオフ波長であり、第2の波長は第2の特性のカットオフ波長である。このような特性を有するダイクロイックミラー1hは、誘電体多層膜より実現できる。   The dichroic mirror 1h has a first characteristic of transmitting light having a wavelength equal to or shorter than the wavelength of blue light and reflecting light having a wavelength longer than the first wavelength with respect to light incident as P-polarized light. . The dichroic mirror 1h transmits a second wavelength shorter than the wavelength of the blue light and reflects a light having a wavelength longer than the second wavelength with respect to the light incident as S-polarized light. Has characteristics. Here, the first wavelength is a cutoff wavelength of the first characteristic, and the second wavelength is a cutoff wavelength of the second characteristic. The dichroic mirror 1h having such characteristics can be realized by a dielectric multilayer film.

偏光分離素子1fからの青色光(P偏光)は、ダイクロイックミラー1hを透過し、レンズ1i、1k及び1/4波長板1jを介して蛍光体ユニット1lに照射される。青色光(P偏光)は、1/4波長板1jを通過すると円偏光となる。青色光(円偏光)が、黄色蛍光体領域10Y、緑色蛍光体領域10G及び反射領域10Bに順次照射される。   Blue light (P-polarized light) from the polarization separation element 1f passes through the dichroic mirror 1h, and is irradiated to the phosphor unit 11 through the lenses 1i and 1k and the quarter wavelength plate 1j. Blue light (P-polarized light) becomes circularly polarized light after passing through the quarter-wave plate 1j. Blue light (circularly polarized light) is sequentially irradiated onto the yellow phosphor region 10Y, the green phosphor region 10G, and the reflection region 10B.

黄色蛍光体領域10Yでは、青色光により励起された黄色蛍光体が黄色蛍光を発する。緑色蛍光体領域10Gでは、青色光により励起された緑色蛍光体が緑色蛍光を発する。反射領域10Bは、レンズ1kからの青色光をレンズ1kの方向に反射する。   In the yellow phosphor region 10Y, the yellow phosphor excited by blue light emits yellow fluorescence. In the green phosphor region 10G, the green phosphor excited by blue light emits green fluorescence. The reflection region 10B reflects the blue light from the lens 1k in the direction of the lens 1k.

黄色蛍光体領域10Yからの黄色蛍光(非偏光)、緑色蛍光体領域10Gからの緑色蛍光(非偏光)、及び反射領域10Bからの青色光(円偏光)はそれぞれ、レンズ1k、1/4波長板1j、レンズ1iを順次通過してダイクロイックミラー1hに入射する。ここで、反射領域10Bからの青色光(円偏光)は、1/4波長板1jを通過してS偏光になる。この青色光(S偏光)が、ダイクロイックミラー1hに入射する。   Yellow fluorescent light (non-polarized light) from the yellow fluorescent region 10Y, green fluorescent light (non-polarized light) from the green fluorescent region 10G, and blue light (circularly polarized light) from the reflective region 10B are the lens 1k and quarter wavelength, respectively. The light passes through the plate 1j and the lens 1i sequentially and enters the dichroic mirror 1h. Here, the blue light (circularly polarized light) from the reflection region 10B passes through the quarter-wave plate 1j and becomes S-polarized light. This blue light (S-polarized light) enters the dichroic mirror 1h.

1/4波長板1jを通過した黄色蛍光(非偏光)、緑色蛍光(非偏光)及び青色光(P偏光)は、ダイクロイックミラー1hで反射される。ダイクロイックミラー1hで反射された黄色蛍光、緑色蛍光及び青色光は、レンズ1mを介してカラーフィルターユニット1nのカラーホールに入射する。   Yellow fluorescent light (non-polarized light), green fluorescent light (non-polarized light) and blue light (P-polarized light) that have passed through the quarter-wave plate 1j are reflected by the dichroic mirror 1h. Yellow fluorescent light, green fluorescent light, and blue light reflected by the dichroic mirror 1h enter the color hole of the color filter unit 1n through the lens 1m.

本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、1/4波長板1jは無機の材料よりなり、レンズ1iとレンズ1kの間に配置されている。これにより、第1の実施形態と同様の作用効果を得る。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the quarter wave plate 1j is made of an inorganic material and is disposed between the lens 1i and the lens 1k. Thereby, the same effect as 1st Embodiment is acquired.

本実施形態においても、第1の実施形態で説明した変形を適用することができる。また、本実施形態の光源装置は、図9に示したプロジェクタに適用することができる。具体的には、図9に示したプロジェクタにおいて、光源装置1を本実施形態の光源装置に置き換える。   Also in the present embodiment, the modifications described in the first embodiment can be applied. Further, the light source device of the present embodiment can be applied to the projector shown in FIG. Specifically, in the projector shown in FIG. 9, the light source device 1 is replaced with the light source device of the present embodiment.

(第3の実施形態)
図10は、本発明の第3の実施形態による光源装置を備えたプロジェクタの構成を示す。
(Third embodiment)
FIG. 10 shows a configuration of a projector including a light source device according to the third embodiment of the present invention.

光源装置10が本実施形態の光源装置である。光源装置10において、偏光分離素子1fは、光源1aからの青色光の中心光線の入射角が45°になるように配置され、ダイクロイックミラー1hは、反射領域10Bからの青色光の中心光線の入射角が45°になるように配置されている。これ以外の構成は、第1の実施形態の光源装置と同じである。   The light source device 10 is the light source device of this embodiment. In the light source device 10, the polarization separating element 1f is arranged so that the incident angle of the central light beam of blue light from the light source 1a is 45 °, and the dichroic mirror 1h is incident of the central light beam of blue light from the reflection region 10B. It arrange | positions so that an angle | corner may be 45 degrees. The other configuration is the same as that of the light source device of the first embodiment.

1/4波長板1jは、第1の実施形態で説明したものと同じである。本実施形態においても、1/4波長板1jは、レンズ1iとレンズ1kの間に配置されている。これにより、第1の実施形態と同様の作用効果を得る。   The quarter-wave plate 1j is the same as that described in the first embodiment. Also in this embodiment, the quarter wavelength plate 1j is disposed between the lens 1i and the lens 1k. Thereby, the same effect as 1st Embodiment is acquired.

また、集光レンズ群を3枚以上のレンズで構成した場合、1/4波長板1jは、集光レンズ群のいずれかのレンズ間に配置される。ただし、1/4波長板1jが配置されるレンズ間は、青色光の1/4波長板1jへの入射角が1/4波長板1jの角度依存性の影響を生じない角度とされる条件を満たす。   When the condenser lens group is composed of three or more lenses, the quarter wavelength plate 1j is disposed between any one of the condenser lens groups. However, between the lenses on which the quarter-wave plate 1j is arranged, a condition that the incident angle of blue light to the quarter-wave plate 1j is an angle that does not affect the angle dependency of the quarter-wave plate 1j. Meet.

図10に示すプロジェクタは、光源装置10、照明光学系2、投射光学系3及び表示素子4を有する。照明光学系2、投射光学系3及び表示素子4は、第1の実施形態で説明したプロジェクタのものと同じである。本プロジェクタにおいても、第1の実施形態で説明したプロジェクタと同様の動作により画像が拡大投射される。   The projector shown in FIG. 10 includes a light source device 10, an illumination optical system 2, a projection optical system 3, and a display element 4. The illumination optical system 2, the projection optical system 3, and the display element 4 are the same as those of the projector described in the first embodiment. Also in this projector, an image is enlarged and projected by the same operation as the projector described in the first embodiment.

本実施形態においても、第1の実施形態で説明した変形を適用することができる。   Also in the present embodiment, the modifications described in the first embodiment can be applied.

(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態の光源装置について説明する。
(Fourth embodiment)
A light source device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

本実施形態の光源装置は、図10に示した光源装置10において、S偏光及びP偏光の関係が逆になるように構成したものである。具体的には、図10において、偏光分離素子1f、拡散板1g、ダイクロイックミラー1h、レンズ1m及びカラーフィルターユニット1nはそのままの配置とする。光源1a、コリメータレンズ1b及びレンズ1c〜1eを、偏光分離素子1fの拡散板1g側とは反対側に配置する。1/4波長板1j、レンズ1i、1k及び蛍光体ユニット1lを、ダイクロイックミラー1hの偏光分離素子1f側とは反対側に配置する。   The light source device of this embodiment is configured such that the relationship between S-polarized light and P-polarized light is reversed in the light source device 10 shown in FIG. Specifically, in FIG. 10, the polarization separating element 1f, the diffusion plate 1g, the dichroic mirror 1h, the lens 1m, and the color filter unit 1n are arranged as they are. The light source 1a, the collimator lens 1b, and the lenses 1c to 1e are arranged on the side opposite to the diffusion plate 1g side of the polarization separation element 1f. The quarter-wave plate 1j, the lenses 1i, 1k, and the phosphor unit 11 are arranged on the opposite side of the dichroic mirror 1h from the polarization separation element 1f side.

本実施形態の光源装置の動作は、第2の実施形態の光源装置と同じである。また、本実施形態の光源装置を備えたプロジェクタにおいても、第2の実施形態の光源装置を備えたプロジェクタと同様の動作により画像が拡大投射される。   The operation of the light source device of this embodiment is the same as that of the light source device of the second embodiment. In the projector including the light source device of the present embodiment, the image is enlarged and projected by the same operation as that of the projector including the light source device of the second embodiment.

本実施形態においても、第1の実施形態で説明した変形を適用することができる。   Also in the present embodiment, the modifications described in the first embodiment can be applied.

以上説明した各実施形態の光源装置及びプロジェクタは本発明の一例であり、その構成や動作は適宜に変更することができる。   The light source device and projector of each embodiment described above are examples of the present invention, and the configuration and operation thereof can be changed as appropriate.

例えば、第1の実施形態において、カラーフィルターユニット1nを削除し、図4に示した蛍光体ユニット1lの蛍光体ホイールにおいて、反射領域10B上に拡散層を設け、黄色蛍光体領域10Yの一部または全部を赤色蛍光体領域で置き換えてもよい。この変形は、第2から第4の実施形態にも適用することができる。   For example, in the first embodiment, the color filter unit 1n is deleted, and in the phosphor wheel of the phosphor unit 1l shown in FIG. 4, a diffusion layer is provided on the reflection region 10B, and a part of the yellow phosphor region 10Y. Alternatively, the whole may be replaced with a red phosphor region. This modification can also be applied to the second to fourth embodiments.

また、第1の実施形態において、光源装置1は、照明光学系2の一部又は全部を含むものであってもよい。この変形は、第2から第4の実施形態にも適用することができる。   In the first embodiment, the light source device 1 may include a part or all of the illumination optical system 2. This modification can also be applied to the second to fourth embodiments.

また、各実施形態において、無機の1/4波長板は、無機の複屈折多層膜を蒸着手法によりガラスや石英の基板上に形成したものであってもよく、また、無機の複屈折多層膜を蒸着手法によりレンズに直接形成したものであってもよい。   In each embodiment, the inorganic quarter-wave plate may be an inorganic birefringent multilayer film formed on a glass or quartz substrate by a vapor deposition technique, or an inorganic birefringent multilayer film. May be formed directly on the lens by a vapor deposition technique.

また、本発明は、以下の付記1〜7のような形態をとり得るが、これら形態に限定されない。
[付記1]
励起光を出力する光源と、
前記光源からの光の第1の直線偏光を反射もしくは透過させるダイクロイックミラーと、
複数のレンズを有し、前記ダイクロイックミラーからの反射光もしくは透過光を集光する第1の集光レンズ群と、
蛍光体が設けられた蛍光体領域と入射光を反射する反射領域とを備え、前記第1の集光レンズ群からの光が前記蛍光体領域及び反射領域に順次照射されるように可動する蛍光体ユニットと、
前記複数のレンズのうちの隣接する2つのレンズ間に設けられた1/4波長板と、を有し、
前記第1の集光レンズ群及び蛍光体ユニットのそれぞれは、前記蛍光体領域で発せられた蛍光及び前記反射領域からの反射光が、前記第1の集光レンズ群及び1/4波長板を介して前記ダイクロイックミラーに入射するように配置されている、光源装置。
[付記2]
前記1/4波長板は、前記複数のレンズのうちの、前記ダイクロイックミラー側に配置された第1のレンズと、該第1のレンズに隣接する第2のレンズとの間に配置されている、付記1に記載の光源装置。
[付記3]
前記光源の波長をλとし、前記1/4波長板は、入射光の偏光面に対して1/4λの位相差を与えるように構成された無機の複屈折多層膜よりなる、付記1または2に記載の光源装置。
[付記4]
前記光源の出力光を集光する複数のレンズからなる第2の集光レンズ群を、さらに有し、
前記第1及び第2の集光レンズ群は、前記光源の光源像を前記蛍光体領域及び反射領域を含む面上に結像する、付記1から3のいずれか1つに記載の光源装置。
[付記5]
前記蛍光体領域で発せられた蛍光及び前記反射領域からの反射光が前記第1の集光レンズ群、1/4波長板及びダイクロイックミラーを介して入射するように設けられ、該入射した光を集光する集光レンズを、さらに有する、付記1から4のいずれか1つに記載の光源装置。
[付記6]
黄色透過フィルター、赤色透過フィルター、緑色透過フィルター及び拡散領域を有し、前記集光レンズからの光が前記黄色透過フィルター、赤色透過フィルター、緑色透過フィルター及び拡散領域に順次入射するように可動するカラーフィルターユニットを、さらに有し、
前記蛍光体領域は、黄色蛍光を発する蛍光体が設けられた黄色蛍光体領域と、緑色蛍光を発する蛍光体が設けられた緑色蛍光体領域と、を有し、
前記黄色蛍光体領域からの前記黄色蛍光が前記黄色透過フィルター及び赤色透過フィルターに順次入射し、前記緑色蛍光体領域からの緑色蛍光が前記緑色透過フィルターに入射し、前記反射領域からの青色光が前記拡散領域に入射する、付記5に記載の光源装置。
[付記7]
付記1から6のいずれか1つに記載の光源装置と、
前記光源装置から出力された光を空間的に変調して画像を形成する表示素子と、
前記表示素子により形成された画像を拡大投射する投射光学系と、を有するプロジェクタ。
Moreover, although this invention can take a form like the following additional remarks 1-7, it is not limited to these forms.
[Appendix 1]
A light source that outputs excitation light;
A dichroic mirror that reflects or transmits the first linearly polarized light from the light source;
A first condenser lens group having a plurality of lenses and condensing the reflected light or transmitted light from the dichroic mirror;
A fluorescent light that includes a fluorescent region provided with a fluorescent material and a reflective region that reflects incident light, and is movable so that light from the first condenser lens group is sequentially irradiated onto the fluorescent region and the reflective region. A body unit,
A quarter wave plate provided between two adjacent lenses of the plurality of lenses,
Each of the first condenser lens group and the phosphor unit is configured such that the fluorescence emitted from the phosphor region and the reflected light from the reflection region pass through the first condenser lens group and the quarter wavelength plate. A light source device disposed so as to be incident on the dichroic mirror.
[Appendix 2]
The quarter-wave plate is disposed between a first lens disposed on the dichroic mirror side and a second lens adjacent to the first lens among the plurality of lenses. The light source device according to attachment 1.
[Appendix 3]
The wavelength of the light source is λ, and the quarter-wave plate is composed of an inorganic birefringent multilayer film configured to give a phase difference of ¼λ to the polarization plane of incident light. The light source device according to 1.
[Appendix 4]
A second condenser lens group comprising a plurality of lenses for condensing the output light of the light source;
The light source device according to any one of appendices 1 to 3, wherein the first and second condenser lens groups form a light source image of the light source on a surface including the phosphor region and the reflection region.
[Appendix 5]
Fluorescence emitted from the phosphor region and reflected light from the reflection region are provided so as to enter via the first condenser lens group, a quarter-wave plate, and a dichroic mirror, and the incident light is The light source device according to any one of appendices 1 to 4, further comprising a condensing lens for condensing light.
[Appendix 6]
A color that has a yellow transmission filter, a red transmission filter, a green transmission filter, and a diffusion region, and is movable so that light from the condensing lens sequentially enters the yellow transmission filter, the red transmission filter, the green transmission filter, and the diffusion region. A filter unit,
The phosphor region has a yellow phosphor region provided with a phosphor emitting yellow fluorescence, and a green phosphor region provided with a phosphor emitting green fluorescence,
The yellow fluorescence from the yellow phosphor region is sequentially incident on the yellow transmission filter and the red transmission filter, the green fluorescence from the green phosphor region is incident on the green transmission filter, and the blue light from the reflection region is The light source device according to appendix 5, which is incident on the diffusion region.
[Appendix 7]
The light source device according to any one of appendices 1 to 6,
A display element that spatially modulates the light output from the light source device to form an image;
A projector optical system for enlarging and projecting an image formed by the display element;

Claims (7)

励起光を出力する光源と、
前記光源からの光の第1の直線偏光を反射もしくは透過させるダイクロイックミラーと、
複数のレンズを有し、前記ダイクロイックミラーからの反射光もしくは透過光を集光する第1の集光レンズ群と、
蛍光体が設けられた蛍光体領域と入射光を反射する反射領域とを備え、前記第1の集光レンズ群からの光が前記蛍光体領域及び反射領域に順次照射されるように可動する蛍光体ユニットと、
前記複数のレンズのうちの隣接する2つのレンズ間に設けられた1/4波長板と、を有し、
前記第1の集光レンズ群及び蛍光体ユニットのそれぞれは、前記蛍光体領域で発せられた蛍光及び前記反射領域からの反射光が、前記第1の集光レンズ群及び1/4波長板を介して前記ダイクロイックミラーに入射するように配置されている、光源装置。
A light source that outputs excitation light;
A dichroic mirror that reflects or transmits the first linearly polarized light from the light source;
A first condenser lens group having a plurality of lenses and condensing the reflected light or transmitted light from the dichroic mirror;
A fluorescent light that includes a fluorescent region provided with a fluorescent material and a reflective region that reflects incident light, and is movable so that light from the first condenser lens group is sequentially irradiated onto the fluorescent region and the reflective region. A body unit,
A quarter wave plate provided between two adjacent lenses of the plurality of lenses,
Each of the first condenser lens group and the phosphor unit is configured such that the fluorescence emitted from the phosphor region and the reflected light from the reflection region pass through the first condenser lens group and the quarter wavelength plate. A light source device disposed so as to be incident on the dichroic mirror.
前記1/4波長板は、前記複数のレンズのうちの、前記ダイクロイックミラー側に配置された第1のレンズと、該第1のレンズに隣接する第2のレンズとの間に配置されている、請求項1に記載の光源装置。   The quarter-wave plate is disposed between a first lens disposed on the dichroic mirror side and a second lens adjacent to the first lens among the plurality of lenses. The light source device according to claim 1. 前記光源の波長をλとし、前記1/4波長板は、入射光の偏光面に対して1/4λの位相差を与えるように構成された無機の複屈折多層膜よりなる、請求項1または2に記載の光源装置。   The wavelength of the light source is λ, and the quarter-wave plate is formed of an inorganic birefringent multilayer film configured to give a phase difference of ¼λ to a polarization plane of incident light. 2. The light source device according to 2. 前記光源の出力光を集光する複数のレンズからなる第2の集光レンズ群を、さらに有し、
前記第1及び第2の集光レンズ群は、前記光源の光源像を前記蛍光体領域及び反射領域を含む面上に結像する、請求項1から3のいずれか1項に記載の光源装置。
A second condenser lens group comprising a plurality of lenses for condensing the output light of the light source;
4. The light source device according to claim 1, wherein the first and second condenser lens groups form a light source image of the light source on a surface including the phosphor region and a reflection region. 5. .
前記蛍光体領域で発せられた蛍光及び前記反射領域からの反射光が前記第1の集光レンズ群、1/4波長板及びダイクロイックミラーを介して入射するように設けられ、該入射した光を集光する集光レンズを、さらに有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の光源装置。   Fluorescence emitted from the phosphor region and reflected light from the reflection region are provided so as to enter via the first condenser lens group, a quarter-wave plate, and a dichroic mirror, and the incident light is The light source device according to claim 1, further comprising a condensing lens for condensing light. 黄色透過フィルター、赤色透過フィルター、緑色透過フィルター及び拡散領域を有し、前記集光レンズからの光が前記黄色透過フィルター、赤色透過フィルター、緑色透過フィルター及び拡散領域に順次入射するように可動するカラーフィルターユニットを、さらに有し、
前記蛍光体領域は、黄色蛍光を発する蛍光体が設けられた黄色蛍光体領域と、緑色蛍光を発する蛍光体が設けられた緑色蛍光体領域と、を有し、
前記黄色蛍光体領域からの前記黄色蛍光が前記黄色透過フィルター及び赤色透過フィルターに順次入射し、前記緑色蛍光体領域からの緑色蛍光が前記緑色透過フィルターに入射し、前記反射領域からの青色光が前記拡散領域に入射する、請求項5に記載の光源装置。
A color that has a yellow transmission filter, a red transmission filter, a green transmission filter, and a diffusion region, and is movable so that light from the condensing lens sequentially enters the yellow transmission filter, the red transmission filter, the green transmission filter, and the diffusion region. A filter unit,
The phosphor region has a yellow phosphor region provided with a phosphor emitting yellow fluorescence, and a green phosphor region provided with a phosphor emitting green fluorescence,
The yellow fluorescence from the yellow phosphor region is sequentially incident on the yellow transmission filter and the red transmission filter, the green fluorescence from the green phosphor region is incident on the green transmission filter, and the blue light from the reflection region is The light source device according to claim 5, wherein the light source device is incident on the diffusion region.
請求項1から6のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置から出力された光を空間的に変調して画像を形成する表示素子と、
前記表示素子により形成された画像を拡大投射する投射光学系と、を有するプロジェクタ。
The light source device according to any one of claims 1 to 6,
A display element that spatially modulates the light output from the light source device to form an image;
A projector optical system for enlarging and projecting an image formed by the display element;
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