光源装置の製造方法、光源装置及びプロジェクター
【課題】蛍光体の配置位置を短時間で正確に調整することが可能な光源装置の製造方法及び光源装置、この光源装置を備えたプロジェクターを提供する。
【解決手段】集光手段２０に対する蛍光体３２の相対位置を複数設定し、相対位置ごとに励起光照射時の蛍光体３２の温度を検出する。検出された温度に基づいて、集光手段２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する。
【解決手段】集光手段２０に対する蛍光体３２の相対位置を複数設定し、相対位置ごとに励起光照射時の蛍光体３２の温度を検出する。検出された温度に基づいて、集光手段２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置の製造方法、光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプロジェクターのような、光源系と表示系よりなる光学系統では、光源からの射出光が表示系で有効に利用されることが求められる。
このような光学系統において、光源光の表示系での利用効率を示す指標としてエテンデュ（Etendue）が知られている。エテンデュは、光源の発光面積と、光源から射出される光の放射立体角との積であり、光源から射出された光の空間的な広がりを表す。したがって、このエテンデュが小さい程、光源からの射出光が狭い放射立体角の中に収束し、表示系で有効利用される角度範囲の中に収まる率（光利用効率）が高くなることを意味する。
【０００３】
一方、プロジェクター等に用いられる光源装置として、発光量を増やすために複数の発光ダイオードを平面アレイ状に配置したものが知られている。しかし、このような光源装置は、発光面積が広いため、エテンデュが大きく、光利用効率が低いという問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、複数の発光素子を、その励起光が一点に集光するように配設するとともに、その励起光の集光位置に蛍光体を配設することで、光利用効率を高めた光源装置が提案されている。この光源装置では、集光された励起光が蛍光体に照射され、所定の波長帯域の蛍光に変換されて射出される。このため、蛍光体に照射された励起光のスポット面積が発光面積に対応し、このためエテンデュが小さく、高い光利用効率を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２７３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このように励起光を集光して蛍光体に照射し、該蛍光体から蛍光を射出させるようにした光源装置では、エテンデュや発光効率および熱劣化の観点から、蛍光体を、励起光のスポット径が目的の寸法となる位置に正確に配置することが必要となる。
【０００７】
励起光の集光位置においては、励起光の集光スポットが最小となる。そこで、励起光の集光位置を検出する方法として、例えば、ＣＣＤモニターを用いて励起光の集光スポットが最小となる位置（集光位置）を画像処理により検出する方法がある。しかし、蛍光体を配置すべき位置をこの検出方法を用いて決定した場合、ＣＣＤモニターによる観測後、ＣＣＤモニターを取り外し、決定された位置に蛍光体を配置する必要があり、この一連の工程に手間と時間がかかってしまう。また、ＣＣＤモニターで蛍光体を配置すべき位置を決定しても、蛍光体を配置するときに位置ずれが生じ、蛍光体を、決定された位置に正確に配設できない場合もある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、蛍光体の位置を、励起光の集光位置、もしくは、励起光のスポット径が目的の寸法となる位置に、短時間で正確に調整することが可能な光源装置の製造方法、光源装置を提供することを目的とする。また、このような光源装置を備えた、表示品質に優れたプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の光源装置の製造方法は、励起光源と、前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体とを有する光源装置の製造方法であって、前記励起光源から射出された励起光を前記集光手段により集光させて前記蛍光体に入射させる第１の工程と、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を複数設定し、相対位置ごとに前記蛍光体の温度を検出する第２の工程と、前記第２の工程によって検出された複数の温度に基づいて、前記蛍光体の前記集光手段に対する相対位置を調整する第３の工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
蛍光体に、励起光を集光して入射させたときの励起光のスポット内の温度は、スポット径が最小となる場合、すなわち、蛍光体が励起光の集光位置に配置されている場合に最も高い。そして、蛍光体が励起光の集光位置からずれると、その離間距離に応じてスポット径が大きくなるため、光密度が小さくなり、その温度は低下する。
【００１１】
したがって、本発明の製造方法において、第２の工程において得られた複数の温度のうち最高温度を与えるような集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を、近似的に蛍光体が励起光の集光位置に配置されている状態としてみなすことができる。このため、第２の工程において得られた複数の温度に基づいて、励起光の集光位置を正確に知ることができる。
【００１２】
そこで、第２の工程において検出された複数の温度のうち、最も高い温度が得られるように、集光手段に対する蛍光体の相対位置を調整することにより、蛍光体を励起光の集光位置に正確に配置することができる。このように蛍光体の相対位置が調整された光源装置は、蛍光体が励起光の集光位置に正確に配置されているため、発光面積が小さく、表示系の光源として用いた場合に、高い光利用効率を得ることが可能となる。
【００１３】
また、蛍光体に照射される励起光のスポット径は、蛍光体の集光位置からの距離Ｌｚと相関関係がある。したがって、この相関関係に基づいて、目的とするスポット径が得られる距離Ｌｚを予め求めておき、第２の工程において検出された複数の温度のうち、最も高い温度が得られるときの蛍光体の位置を基準にして、この位置から距離Ｌｚだけ蛍光体の相対位置を変化させると、蛍光体を、励起光のスポット径が目的の寸法となる位置に配置することができる。
【００１４】
このように蛍光体の相対位置が調整された光源装置は、蛍光体に、目的のスポット径で励起光が照射されるので、例えば、スポット径が集光スポット径よりも若干大きくなるように距離Ｌｚを設定した場合には、蛍光体の熱劣化を軽減しつつ、発光面積を比較的小さくすることができる。これにより、この光源装置は、表示系の光源として用いた場合に、高い発光効率と高い光利用効率を得ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の光源装置の製造方法では、蛍光体を配置したまま集光手段と蛍光体との相対位置を調整するため、調整の過程で蛍光体を取り外したり配置したりする必要がない。このため、蛍光体の位置調整に時間がかかったり、蛍光体にずれが生じたりすることもない。よって、蛍光体を励起光の集光位置に短時間で正確に調整することができる。
【００１６】
本発明においては、前記第３の工程において、前記第２の工程によって検出された複数の温度のうち最も高い温度を与えるように、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整することが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、蛍光体を、励起光の集光位置に、短時間で正確に配置することが可能となる。このため、製造された光源装置は、発光面積が小さく、表示系の光源として用いた場合に、高い光利用効率を得ることが可能となる。
【００１８】
本発明においては、前記第２の工程及び前記第３の工程において、前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域について検出するのが望ましい。
【００１９】
蛍光体の励起光が入射する領域（励起光入射領域）は、他の領域に比べて高温になる。このため、この励起光入射領域の温度を検出することにより、蛍光体の位置が励起光の集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができる。これにより、その温度が蛍光体から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができるため、蛍光体の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００２０】
本発明においては、前記励起光源は、複数のレーザー光源が配列されたレーザー光源アレイであることが望ましい。
【００２１】
この構成によれば、励起光源の光量が大きいため、蛍光体の温度をより高温にすることができる。これにより、蛍光体の位置が励起光の集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができるため、その温度が蛍光体から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができる。その結果、蛍光体の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００２２】
本発明においては、前記励起光源から射出させる励起光の光量を、製造された光源装置を光源として使用する場合の光量よりも大きな値に設定することが望ましい。
【００２３】
この構成によれば、蛍光体をより高温にすることができるため、蛍光体の位置が励起光の集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができる。これにより、そのときの温度が蛍光体から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができるため、蛍光体の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００２４】
本発明においては、前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置として、放射温度計を用いることが望ましい。
【００２５】
この構成によれば、蛍光体の温度を、温度検出装置を蛍光体に接触させることなく短時間に検出することができるため、蛍光体の相対位置の調整を、より短い時間で行うことが可能となる。
【００２６】
本発明においては、前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された回転基板上に設けられていることが望ましい。
【００２７】
この構成によれば、回転基板の回転によって蛍光体も回転するため、励起光入射領域で発熱した蛍光体の部分（発熱部分）が、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。この場合、この発熱部分の移動軌跡（蛍光軌跡）においても、集光手段に対する蛍光体の相対位置の変更によって、光入射領域におけるのと同様の温度変化を検出することができるため、蛍光体の温度を検出する温度検出装置を、この蛍光軌跡上に配置することができる。
【００２８】
そうすると、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸方向と平行な方向から見たとき、温度検出装置と、励起光入射領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系）とを、互いに干渉しないように並存させることが可能となるため、例えば、コリメート光学系を固設した後に蛍光軌跡上に取り付けられた温度検出装置を用いて第１の工程〜第３の工程を行うこともでき、光源装置の製造工程の順序を最適化することが可能となる。
また、蛍光体の相対位置を調整した後に温度検出装置を取り外す必要がなく、温度検出装置を、光源装置にそのまま留めておくことが可能となる。
【００２９】
その結果、製造された光源装置は、蛍光体の温度を検出する温度検出装置を備えるため、製品として出荷された後も前記第１の工程〜前記第３の工程によって蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、光源装置は、高い光利用効率や高い発光効率を維持することが可能となる。
【００３０】
本発明においては、前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域と異なる領域で検出するのが望ましい。
【００３１】
この構成によれば、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸方向と平行な方向から見たとき、温度検出装置を、蛍光体の励起光入射領域と平面視で重ならない領域に配置することとなるため、この温度検出装置と、励起光入射領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系）とを、互いに干渉しないように並存させることが可能となる。このため、例えば、コリメート光学系を固設した後に蛍光軌跡上に取り付けられた温度検出装置を用いて前記第１の工程〜前記第３の工程を行うこともでき、光源装置の製造工程の順序を最適化することが可能となる。
また、蛍光体の相対位置を調整した後に温度検出装置を取り外す必要がなく、温度検出装置を、光源装置にそのまま留めておくことが可能となる。
その結果、製造された光源装置は、蛍光体の温度を検出する温度検出装置を備えるため、製品として出荷された後も前記第１の工程〜前記第３の工程によって蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、光源装置は、高い光利用効率や高い発光効率を維持することが可能となる。
【００３２】
本発明の光源装置は、励起光を射出する励起光源と、前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体と、前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置と、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整する位置調整機構と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、温度検出装置と位置調整機構とを用いて、前記第１の工程〜前記第３の工程によって、集光手段に対する蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、この光源装置は、光利用効率や蛍光発光量を高い状態に維持することが可能となる。
【００３４】
本発明においては、前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された基板の上に設けられている。また、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸方向と平行な方向から見たとき、前記温度検出装置は、前記基板の回転によって前記蛍光体上に描かれる励起光入射領域の軌跡上であって該励起光入射領域と平面視で重ならない領域に配設されているのが望ましい。
【００３５】
この構成によれば、回転基板の回転によって蛍光体も回転するため、励起光入射領域で発熱した蛍光体の部分（発熱部分）が、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。本明細書において、基板の回転によって蛍光体上に描かれる励起光入射領域の軌跡を「蛍光軌跡」と呼ぶ。
蛍光軌跡における蛍光体の温度には励起光入射領域の温度が反映されるため、光入射領域と同様の温度変化を観測することができる。
このため、この構成によれば、蛍光軌跡上に配置された温度検出装置を用いて、前記第１の工程〜前記第３の工程によって蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。
また、温度検出装置を、励起光入射領域以外の領域に配設することにより、励起光入射領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系）を、温度検出装置と干渉することなく、容易に配設することできるという効果が得られる。
【００３６】
本発明のプロジェクターは、本発明の光源装置と、前記光源装置から射出された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、を備えることが特徴とする。
【００３７】
このため、本発明のプロジェクターによれば、本発明の光源装置を備えているので、高い光利用効率と高輝度を維持することができ、表示品質に優れたプロジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によって製造される光源装置が適用されるプロジェクターの一例を示す模式図である。
【図２】図１に示すプロジェクターが備える励起光源の正面図である。
【図３】本発明の光源装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】蛍光体の位置調整工程を示す側面図である。
【図５】光源装置の一実施形態を示す側面図である。
【図６】図５に示す光源装置が備える回転蛍光体の斜視図である。
【図７】光源装置の他の実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造における縮尺や数等が異なっている。
【００４０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の製造方法を、プロジェクターに適用される光源装置を製造する場合を例にして説明する。
（プロジェクターの構成）
まず、製造された光源装置が適用されるプロジェクターの一例について説明する。
図１は、プロジェクター１０００の光学系を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１０００は、光源装置１００Ａと、色分離導光光学系２００と、光変調装置としての液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００と、を具備して構成されている。
【００４１】
光源装置１００Ａは、励起光源１０、第１集光レンズ（集光手段）２０、蛍光板３０、コリメート光学系４０、第２集光レンズ５０、ロッドインテグレーター６０、平行化レンズ７０を備えている。励起光源１０から射出される励起光ＥＬの光路上には、第１集光レンズ（集光手段）２０、蛍光板３０、コリメート光学系４０、第２集光レンズ５０、ロッドインテグレーター６０、平行化レンズ７０がこの順に配置されている。
【００４２】
図２は、励起光源１０の正面図である。
図２に示すように、励起光源１０は、基台１１上にレーザー光源１２が５個×５個の正方形状に２次元配列（合計２５個）で並べられているレーザー光源アレイである。
【００４３】
励起光源１０は、後述する蛍光板３０が備える蛍光物質を励起させる励起光ＥＬとして、青色（発光強度のピーク：４５０ｎｍ付近）のレーザー光を射出する。
なお、励起光源１０は、後述する蛍光物質を励起させることができる波長の光であれば、４５０ｎｍ以外のピーク波長を有する色光を射出する励起光源であっても構わない。
【００４４】
第１集光レンズ２０は、例えば凸レンズからなる。第１集光レンズ２０は、励起光源１０から射出されるレーザー光の光線軸上に配置され、励起光源１０から射出された励起光ＥＬ（複数のレーザー光）を、集光スポット径が１ｍｍ以下となるように集光する。
【００４５】
蛍光板３０はいわゆる透過型の蛍光板である。蛍光板３０は、基板３１と、該基板３１上に設けられた蛍光体３２とを有している。
基板３１は、励起光ＥＬを透過する材料よりなる。基板３１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。なお、本実施形態では、基板３１として、円板状のガラス基板を使用する。図示していないが、基板３１の蛍光体３２が設けられている面とは反対側の面には、誘電体多層膜が設けられている。誘電体多層膜はダイクロイックミラーとして機能するものであり、励起光ＥＬである４５０ｎｍ付近の光は透過し、蛍光体３２から射出される蛍光の波長範囲（４９０ｎｍ〜７５０ｎｍ）を含む４９０ｎｍ以上の光は反射するようになっている。なお、基板の形状は、円板状に限るものではない。
励起光源１０から射出されたレーザー光（青色光）は、励起光ＥＬとして前記誘電体多層膜を介して蛍光体３２に入射し、蛍光体３２は励起光ＥＬが入射する側とは反対側に向けて蛍光（赤色光及び緑色光）を射出する。
【００４６】
蛍光体３２は、蛍光を発する蛍光体粒子を有しており、励起光ＥＬ（青色光）を吸収し、概ね４９０〜７５０ｎｍの蛍光に変換する機能を有する。この蛍光には、緑色光（波長５３０ｎｍ付近）及び赤色光（波長６３０ｎｍ付近）が含まれる。
【００４７】
蛍光体粒子は、図１に示す励起光源１０から射出される励起光ＥＬを吸収し、蛍光を発する粒子状の蛍光物質である。例えば、蛍光体粒子には、波長が約４５０ｎｍの青色光によって励起されて蛍光を発する物質が含まれており、励起光ＥＬの一部を、赤色の波長帯域から緑色の波長帯域まで含む光に変換して射出する。
【００４８】
蛍光体粒子としては、通常知られたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで示される組成のＹＡＧ系蛍光体を用いることができる。なお、蛍光体粒子の形成材料は、１種であっても良く、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしても良い。
【００４９】
コリメート光学系４０は、蛍光板３０と第２集光レンズ５０との間の光（励起光ＥＬ及び蛍光）の光路上に配置されている。コリメート光学系４０は、蛍光板３０からの光の広がり抑える第１レンズ４１と、第１レンズ４１から入射される光を平行化する第２レンズ４２と、各レンズ同士を固定するベース部４３を含んで構成されている。第１レンズ４１は、例えば凸のメニスカスレンズからなり、第２レンズ４２は、例えば凸レンズからなる。コリメート光学系４０は、蛍光板３０からの光を略平行化した状態で第２集光レンズ５０に入射させる。
【００５０】
第２集光レンズ５０は、例えば凸レンズからなる。第２集光レンズ５０は、コリメート光学系４０（第２レンズ４２）を透過する光の光線軸上（Ｚ軸上）に配置され、コリメート光学系４０を透過した光を集光する。
【００５１】
第２集光レンズ５０を透過した光は、ロッドインテグレーター６０の一端側に入射する。ロッドインタグレーター６０は、光路方向に延在する角柱状の光学部材であり、内部を透過する光に多重反射を生じさせることにより、第２集光レンズ５０を透過した光を混合し、輝度分布を均一化するものである。ロッドインテグレーター６０の光路方向に直交する断面形状は、液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域の外形形状と略相似形となっている。
【００５２】
ロッドインテグレーター６０の他端側から射出された光は、平行化レンズ７０により平行化され、光源装置１００Ａから射出される。
【００５３】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０、反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０及びリレーレンズ２６０を備えている。色分離導光光学系２００は、光源装置１００Ａ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、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂに導光する機能を有する。
【００５４】
ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー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透過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。具体的には、ダイクロイックミラー２１０は、青色光成分を透過させ、赤色光成分及び緑色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、赤色光成分を透過させる。
【００５５】
反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、入射した光を反射するミラーである。具体的には、反射ミラー２３０は、ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光成分を反射する。反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した赤色光成分を反射する。
【００５６】
ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光は、反射ミラー２３０で反射され、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。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、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を透過した赤色光は、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２６０、射出側の反射ミラー２５０を経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。
【００５７】
液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂは、通常知られたものを用いることができ、例えば、液晶素子４１０と液晶素子４１０を挟持する偏光素子４２０、偏光素子４３０とを有した、透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。偏光素子４２０、偏光素子４３０は、例えば透過軸が互いに直交する構成（クロスニコル配置）となっている。
【００５８】
液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置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、光源装置１００Ａの照明対象となる。これら液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ及び液晶光変調装置４００Ｂによって、入射された各色光の光変調が行われる。
【００５９】
例えば、液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂは、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置であり、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、入射側偏光板４２０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。
【００６０】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板４３０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せた平面視略正方形状をなしている。直角プリズムを貼り合せた略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、緑色光の進行方向が揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００６１】
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。
【００６２】
（光源装置の製造方法）
次に、第１実施形態にかかる光源装置の製造方法について、図１に示す光源装置１００Ａを製造する場合を例にして説明する。
図３は、第１実施形態の製造方法を説明するためのフローチャート、図４は、第１実施形態の製造方法において、蛍光体の位置調整工程を示す側面図である。なお、以下の説明では、蛍光体３２から射出される蛍光の光軸方向を「Ｚ軸方向」と言う。
【００６３】
［１］組み立て工程
まず、光源装置を構成する各部を組み立てる。
図４に示すように、組み立てた状態で、励起光源１０、第１集光レンズ２０、蛍光板３０は、この順にＺ軸に沿って配置され、図示しない基台に取り付けられたクランプに保持もしくは支持されている。本実施形態では、励起光源１０及び第１集光レンズ２０は、クランプに保持されることで基台に固定され、蛍光板３０はクランプに移動可能に支持されている。
蛍光板３０は、第１集光レンズ２０を挟んで励起光源１０と反対側に配置されている。位置調整前の段階では、蛍光体３２の位置は励起光ＥＬの集光位置からずれている。以下では、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置よりも蛍光の射出方向側（第１集光レンズ２０と反対側）にずれて配置された場合を例にして説明する。
［２］位置調整機構及び温度検出装置の取り付け工程
【００６４】
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を用意する。
そして、位置調整機構３４を、蛍光板３０の基板３１の端部に取り付ける。位置調整機構３４は、蛍光板３０をＺ軸方向（光軸方向）に進退移動させ、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を変更するものである。この位置調整機構３４としては、例えばマイクロメーターを用いることができる。
【００６５】
温度検出装置３５は、蛍光体３２の温度を検出するものである。温度検出装置３５としては、特に限定されないが、放射温度計を用いるのが好ましい。放射温度計は、物体から放射される赤外線の強度を測定して、物体の温度を測定する温度計であり、蛍光体３２に接触することなく、非接触で短時間に温度を測定できるという利点がある。
【００６６】
そして、温度検出装置３５として放射温度計を用いる場合には、これを、蛍光板３０を挟んで第１集光レンズ２０と反対側に配し、その測定視野範囲に、蛍光体３２の励起励起光入射領域Ｓが含まれるように位置決めする。これにより、温度検出装置３５は、Ｚ軸と平行な方向から見たとき、蛍光体３２の励起励起光入射領域Ｓと平面視で重なるように配設される。また、励起励起光入射領域Ｓにおける蛍光体３２の平均的な温度を測定することができる。励起励起光入射領域Ｓの面積が比較的大きく、励起励起光入射領域Ｓの内部での温度分布が大きい場合は、測定視野範囲を励起励起光入射領域Ｓのうち温度が高い領域に絞ったほうが、位置調整の高い精度が期待できる。
ここで、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓは、他の領域に比べて高温になる。このため、励起光入射領域Ｓを測定視野範囲として温度を検出することにより、後述する第２の工程及び第３の工程で、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致したとき、大きな温度上昇を観測することができる。なお、この位置決めは、例えば温度検出装置３５に、マイクロメーター等の位置調整機構を取り付け、これを操作することによって行うことができる。
【００６７】
［３］位置調整工程
まず、励起光源１０から励起光ＥＬを射出させる。励起光源１０から射出された励起光ＥＬは第１集光レンズ２０で集光され、蛍光体３２に入射する（ステップＳ１、第１の工程）。
このとき、蛍光体３２に入射した励起光ＥＬの一部は、蛍光に変換されて射出されるが、蛍光に変換されなかった励起光ＥＬのエネルギーの一部は、熱エネルギーとなって蛍光体３２を発熱させる。この発熱による蛍光体３２の温度上昇が、次工程で温度検出装置３５によって検出される。
本実施形態では、励起光源１０として、複数のレーザー光源がアレイ状に配列されたレーザー光源アレイを用いるため、励起光源から大きな光量を得ることができ、蛍光体をより高温にすることができる。
【００６８】
ここで、励起光源１０から射出させる励起光ＥＬの光量は、製造された光源装置１００をプロジェクター１０００の光源装置として使用する場合の光量（例えば３０Ｗ程度）よりも大きな値に設定するのが好ましい。これにより、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓをより高温にすることができるため、後述する第２の工程及び第３の工程で、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致したとき、大きな温度上昇を観測することができる。
【００６９】
次に、励起光ＥＬを蛍光体３２に照射しながら、位置調整機構３４の操作によって、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を複数設定し、設定された相対位置ごとに、温度検出装置３５によって蛍光体３２の温度を検出する（ステップＳ２、第２の工程）。そして、本実施形態では、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する（ステップＳ３、第３の工程）。
【００７０】
すなわち、蛍光体３２に、励起光ＥＬを集光して入射させた場合の励起光ＥＬのスポット径すなわち励起光入射領域Ｓの大きさは、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている場合に最も小さくなり、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置からずれると、その離間距離に応じてスポット径は大きくなる。
一方、スポット（光照射領域Ｓ）内の温度は、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている場合（スポット径が最小となる場合）に最も高い。そして、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置からずれると、スポット径が大きくなり、光密度が小さくなるため、その温度は低下する。
このため、温度検出装置３５によって検出される温度は、蛍光体３２と、励起光ＥＬの集光位置との位置関係を把握するための明確な指標となり、検出される温度が最も高くなるのは、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている場合であると言うことができる。したがって、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整することにより、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に正確に配置することができる。
【００７１】
このような蛍光体３２の位置調整は、具体的には次のように行われる。
まず、位置調整機構３４の操作によって、蛍光板３０をＺ軸方向に進退移動させ、検出温度の変化を観測する。本実施形態では、初期状態において蛍光体３２が集光位置よりも蛍光の射出方向側（第１集光レンズ２０と反対側）にずれているため、蛍光板３０を第１集光レンズ２０側に移動させると検出温度は上昇し、蛍光板３０を第１集光レンズ２０と反対側に移動させると検出温度は低下する。
【００７２】
蛍光板３０を検出温度が上昇する方向（本実施形態では、第１集光レンズ２０側）に移動させると、検出温度は、蛍光板３０の移動に伴って上昇するが、あるところで検出温度が低下する。この上昇から低下に転じる温度が、検出温度が最も高くなる温度（以下、「最高温度」と言う。）である。検出温度が最も高いとき、蛍光体３２は集光位置にあると把握することができる。したがって、今度は、蛍光板３０を第１集光レンズ２０と反対側（温度が上昇する方向）に移動させ、検出温度が前述の最高温度となったところで移動を停止させ、位置調整機構３４の操作部をロックさせる。以上の工程により、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に正確に配置することができる。
【００７３】
ここで、本実施形態では、励起光源１０としてレーザー光源アレイを用いるため、励起光入射領域Ｓが高温となり、また、この励起光入射領域Ｓを測定視野範囲として蛍光体３２の温度を検出するため、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができる。これにより、そのときの温度が蛍光体３２から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができるため、蛍光体３２の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００７４】
また、この位置調整工程では、このように蛍光体３２を配置したまま第１集光レンズ２０と蛍光体３２との相対位置を調整するため、調整の過程で蛍光体３２を取り外したり配置したりする必要がない。このため、蛍光体３２の位置調整に時間がかかったり、蛍光体３２の位置にずれが生じたりすることもない。よって、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に短時間で正確に調整することができる。
【００７５】
なお、初期状態において蛍光体３２が集光位置よりも第１集光レンズ２０側にずれている場合にも、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整することにより、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に高い精度で配置することができる。
【００７６】
［４］接着工程
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を取り外し、蛍光板３０を、接着剤等によって基台に接着する。
以上の工程によって光源装置１００Ａが得られる。
【００７７】
このようにして製造された光源装置１００Ａは、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に正確に配置されているため、発光面積が小さく、プロジェクターの光源として、高い光利用効率を得ることができる。
したがって、このようにして製造された光源装置１００Ａを備えるプロジェクター１０００は、優れた表示品質を得ることができる。
【００７８】
＜第２実施形態＞
本実施形態のプロジェクターは、光源装置として、本実施形態の光源装置１００Ｂを備える以外は、前記実施形態１で説明したプロジェクターと同様である。
以下、本実施形態の光源装置１００Ｂについて説明する。
この実施形態の光源装置１００Ｂは、蛍光板３０の代わりに回転蛍光板３０Ｒを備え、位置調整機構３４及び温度検出装置３５が追加されている以外は、前記実施形態１の製造方法で説明した光源装置１００Ａと同様の構成とされている。
なお、光源装置１００Ｂを構成する各部は、励起光源１０及び第１集光レンズ２０を除いて基台（図示せず）に固定されており、励起光源１０及び第１集光レンズ２０は、基台に取り付けられたクランプに移動可能に支持されている。
【００７９】
回転蛍光板３０Ｒはいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板３０Ｒは、図６に示すように、モーター３３により回転駆動される回転板３１Ｒの回転方向に沿って、蛍光体３２が形成されてなる。回転蛍光板３０Ｒの回転軸はＺ軸と平行な方向である。蛍光体３２が形成されている領域は、励起光ＥＬが入射する領域（励起光入射領域）Ｓを含む。回転板３１Ｒを回転駆動することにより、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓが時間的に変動される。図示していないが、回転板３１Ｒの蛍光体３２が設けられている面とは反対側の面には、第１実施形態で説明した誘電体多層膜が設けられている。この回転蛍光板３０Ｒは、励起光ＥＬ（青色光）が入射する側とは反対側に向けて赤色光及び緑色光を射出する。
【００８０】
回転蛍光板３０Ｒ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３０Ｒの直径は５０ｍｍであり、回転蛍光板Ｒに入射する励起光ＥＬの光軸が回転蛍光板３０Ｒ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３０Ｒは、励起光ＥＬの集光スポットが約１８ｍ／秒で蛍光体３２上を移動するような回転速度で回転する。
【００８１】
回転板３１Ｒの構成材料としては、前記第１実施形態における基板３１と同様のものを用いることができ、蛍光体３２の構成材料も、前記第１実施形態と同様である。
【００８２】
このような回転蛍光板３０Ｒでは、蛍光体３２に励起光ＥＬが入射されると、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓに対応する部分が発熱する。そして、この発熱した部分（発熱部分）は、回転板３１Ｒが回転することにより、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。ここで、発熱部分は、移動の過程で冷却されるが、それでも温度検出装置３５で検出するのに十分な温度を維持している。
このため、次に説明するように、発熱部分の移動軌跡の温度を検出することにより、光照射領域Ｓの温度を検出する場合と同様の温度変化を観測することができる。
ここで、本明細書中では、この発熱部分となる領域の移動軌跡を「蛍光軌跡ｒ」と言う。
【００８３】
位置調整機構３４は、励起光源１０の基台１１の端部に取り付けられている。この光源装置１００Ｂでは、励起光源１０及び第１集光レンズ２０が互いに連結されており、位置調整機構３４は、励起光源１０及び第１集光レンズ２０を一体としてＺ軸方向（光軸方向）に進退移動させて第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を変更する。この位置調整機構３４としては、例えばマイクロメーターを用いることができる。
【００８４】
温度検出装置３５は、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する。蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度には励起光入射領域Ｓの温度が反映されるため、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出することにより、励起光入射領域Ｓの温度を検出するのと同様の温度変化を観測することができる。温度検出装置３５としては、前記第１実施形態と同様の理由から、放射温度計を用いるのが好ましい。
【００８５】
温度検出装置３５として放射温度計を用いる場合、温度検出装置３５は、回転蛍光板３０Ｒを挟んで、第１集光レンズ２０と反対側に配される。そして、その測定視野範囲に、光照射領域Ｓを含まず、且つ、蛍光軌跡ｒの一部を含むように蛍光軌跡ｒ上に配設される。つまり、温度検出装置３５は、Ｚ軸と平行な方向から見たとき、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように配設される。
温度検出装置３５が、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように配設されることにより、励起光入射領域Ｓと平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系４０）と該温度検出装置３５とが互いに干渉することなく、両者を並列して配置できるという効果が得られる。なお、温度検出装置３５の測定視野範囲は、本実施形態では、発熱部分が回転蛍光板３０Ｒの回転軸の周りを光照射領域Ｓから約１８０°回転移動した場所としているが、これに限るものではなく、前記回転移動角は例えば約９０°、約１２０°等であっても良い。
【００８６】
この光源装置１００Ｂは、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する位置調整機構３４と、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する温度検出装置３５を備えるため、次のようにして蛍光体３２の相対位置を励起光ＥＬの集光位置と一致させるように調整することができる。
【００８７】
まず、回転蛍光板３０Ｒを回転させ、励起光源１０から励起光ＥＬを射出させる。励起光源１０から射出された励起光ＥＬは第１集光レンズ２０で集光され、蛍光体３２に入射する。これによって、蛍光体３２の光照射領域Ｓが発熱する（ステップＳ１、第１の工程）。この発熱した部分（発熱部分）は、回転蛍光板３０Ｒが回転することにより、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。
【００８８】
次に、位置調整機構３４の操作によって、励起光源１０及び第１集光レンズ２０をＺ軸方向に進退移動させて第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を複数設定し、設定された相対位置ごとに、温度検出装置３５によって蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する（ステップＳ２、第２の工程）。そして、本実施形態では、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する（ステップＳ３、第３の工程）。
【００８９】
蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度には、光照射領域Ｓの温度が反映されるため、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２で検出される温度が最も高くなるときの蛍光体３２の位置は、励起光ＥＬの集光位置であると言うことができる。したがって、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２で検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整することにより、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に精度良く配置することができる。
ここで、蛍光体の相対位置調整の具体的な手順は、前記第１実施形態にかかる製造方法の場合と同様である。
【００９０】
このように、この光源装置１００Ｂは、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を備えるため、前記第１の工程〜前記第３の工程によって、蛍光体３２の相対位置を随時調整することが可能である。このため、プロジェクターの光源として、高い光利用効率を維持することができる。
したがって、このような光源装置を備えるプロジェクターは、優れた表示品質を維持することができる。
【００９１】
（光源装置の製造方法）
次に、第２実施形態にかかる光源装置の製造方法について、図５に示す光源装置１００Ｂを製造する場合を例にして説明する。
なお、第２実施形態においては、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
［１］組み立て工程
まず、光源装置１００Ｂを構成する各部を組み立てる。
組み立てた状態で、励起光源１０、第１集光レンズ２０、回転蛍光板３０Ｒ及びコリメート光学系４０はこの順序でＺ軸に沿って配置され、図示しない基台に取り付けられたクランプに保持もしくは支持されている。本実施形態には、励起光源１０及び第１集光レンズ２０は互いに連結され、それぞれ、クランプに移動可能に支持され、回転蛍光板３０Ｒ及びコリメート光学系４０はクランプに保持されることで基台に固定されている。
なお、回転蛍光板３０Ｒは、第１集光レンズ２０を挟んで励起光源１０と反対側に配置されており、位置調整前の段階では、励起光ＥＬの集光位置からずれているものとする。
【００９２】
［３］位置調整機構及び温度検出装置の取り付け工程
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を用意する。
そして、位置調整機構３４を、励起光源１０の基台１１の端部に取り付ける。
また、温度検出装置３５を、回転蛍光板３０Ｒを挟んで第１集光レンズ２０と反対側に配し、その測定視野範囲に、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒの一部が含まれるように位置決めする。
【００９３】
［４］位置調整工程
次に、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致するように、蛍光体３２から温度を検出しつつ、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する。
この工程は、光源装置１００Ｂにおいて蛍光体３２の相対位置を調整するのと同様に前記第１の工程〜前記第３の工程によって行うことができる。
以上の工程によって光源装置１００Ｂが得られる。
【００９４】
第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、この第２実施形態では、特に、温度検出装置３５を、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように、蛍光軌跡ｒ上に配置するため、この温度検出装置３５と、励起光ＥＬが入射する領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系４０）とを、互いに干渉しないように並存させることが可能となる。
これにより、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように取り付けられた温度検出装置３５を用いれば、コリメート光学系４０を固設した後に、第１の工程〜第３の工程を行うこともでき、光源装置の製造工程の順序を最適化することが可能となる。
【００９５】
また、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整した後に温度検出装置３５を取り外す必要がなく、温度検出装置３５を、光源装置１００Ｂにそのまま留めておくことが可能となる。
その結果、製造された光源装置１００Ｂは、蛍光体の温度を検出する温度検出装置３５を備えるため、製品として出荷された後も前記第１の工程〜前記第３の工程によって第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、光源装置１００Ｂは、高い光利用効率や高い発光効率を維持することが可能となる。
【００９６】
＜第３実施形態＞
本実施形態のプロジェクターは、光源装置として、本実施形態の光源装置１００Ｃを備える以外は、前記実施形態１で説明したプロジェクターと同様である。
以下、本実施形態の光源装置１００Ｃについて説明する。
図７は、本実施形態の光源装置を示す側面図である。
この実施形態の光源装置１００Ｃは、励起光ＥＬが蛍光体３２の表面側から入射するように構成されている点が異なる以外は、前記実施形態の１００Ｂと同様の構成とされている。
なお、光源装置１００Ｂを構成する各部は、回転蛍光板３０Ｒを除いて基台（図示せず）に固定されており、回転蛍光板３０Ｒは、基台に取り付けられたクランプに移動可能に支持されている。
【００９７】
図７に示すように、光源装置１００Ｃは、第１集光レンズ２０及びコリメート光学系４０の代わりに、第１レンズ４１と、集光レンズ８０と、青反射ダイクロイックミラー９０とを有し、これら各部と励起光源１０とが、回転蛍光板３０Ｒの蛍光体３２側に配設されている。
【００９８】
そして、第１レンズ４１及び集光レンズ８０は、第１レンズ４１が蛍光体側となるように、蛍光の光路上に配置され、励起光源１０は、その発光面が光路と略平行となるように配置されている。また、青反射ダイクロイックミラー９０は、その表面が励起光源１０の発光面と斜めに対峙し、かつ、蛍光体３２から射出される蛍光の光軸（Ｚ軸）と斜めに交差するように配置されている。青反射ダイクロイックミラー９０は、励起光ＥＬ（青色光成分）を反射し、赤色光成分及び緑色光成分を透過させる。
回転蛍光板３０Ｒの構成は、前記実施形態の光源装置１００Ｂが備えるものと同様である。図示していないが、回転板３１Ｒの蛍光体３２が設けられている面とは反対側の面には、第１実施形態で説明した誘電体多層膜が設けられている。
【００９９】
このような光源装置１００Ｃでは、励起光源１０から射出された励起光ＥＬは、青反射ダイクロイックミラー９０によって集光レンズ８０に向かって反射される。反射された励起光ＥＬは、集光レンズ８０で集光されて蛍光体３２の表面に入射する。蛍光体３２は、励起光ＥＬを蛍光に変換し、この蛍光を励起光ＥＬが入射する側と同じ側に射出する。射出された蛍光は、第１レンズ４１及び集光レンズ８０を通過することで略平行化され、青反射ダイクロイックミラー９０を通過して、図１に示した第２集光レンズ５０に入射する。
【０１００】
位置調整機構３４は、回転蛍光板３０Ｒのモーター３３に取り付けられている。この位置調整機構３４は、回転蛍光板３０ＲをＺ軸方向（光軸方向）に進退移動させて集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を変更する。この位置調整機構３４としては、例えばマイクロメーターを用いることができる。
【０１０１】
温度検出装置３５は、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出するものであり、第２実施形態の光源装置１００Ｂの場合と同様に、蛍光軌跡ｒ上に配設されている。
【０１０２】
このように構成された光源装置１００Ｃは、集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する位置調整機構３４と、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する温度検出装置３５を備えるため、第２実施形態の光源装置１００Ｂと同様にして蛍光体３２の集光レンズ８０に対する相対位置を励起光ＥＬの集光位置と一致するように随時調整することができる。
したがって、このような光源装置を備えるプロジェクターは、優れた表示品質を維持することができる。
【０１０３】
（光源装置の製造方法）
次に、第３実施形態にかかる光源装置の製造方法について、図７に示す光源装置１００Ｃを製造する場合を例にして説明する。
［１］組み立て工程
まず、光源装置１００Ｃを構成する各部を組み立てる。
組み立てた状態で、回転蛍光板３０Ｒ、第１レンズ４１、集光レンズ８０及び青色反射ダイクロイックミラー９０は、この順に蛍光の光路に沿って配置され、励起光源１０は、その発光面が蛍光の光路と平行となるように配置されており、それぞれ、図示しない基台に取り付けられたクランプに保持もしくは支持されている。具体的には、回転蛍光板３０Ｒ以外の各部は、それぞれ、クランプに保持されて基台に固定され、回転蛍光板３０Ｒは、クランプに移動可能に支持されている。
なお、位置調整前の段階では、回転蛍光板３０Ｒは励起光ＥＬの集光位置からずれている。
【０１０４】
［３］位置調整機構及び温度検出装置の取り付け工程
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を用意する。
そして、位置調整機構３４を、回転蛍光板３０Ｒのモーター３３に取り付ける。
また、温度検出装置３５を、蛍光体３２を挟んで回転板３１Ｒと反対側に配し、その測定視野範囲に、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒの一部が含まれるように位置決めする。
【０１０５】
［４］位置調整工程
次に、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致するように、蛍光体３２から温度を検出しつつ、集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する。
この工程は、光源装置１００Ｂにおいて蛍光体３２の相対位置を調整するのと同様に前記第１の工程〜前記第３の工程によって行うことができる。
以上の工程によって光源装置１００Ｃが得られる。
第３実施形態においても、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
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る。
【０１０７】
例えば、前記各実施形態において、位置調整機構３４を取り付ける部材はこれに限るものではなく、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０に対する蛍光体３２又は回転蛍光板３０Ｒの相対位置を変更できるように構成すれば良い。すなわち、第１集光レンズ２０、集光レンズ８０、蛍光板３０、回転蛍光板３０Ｒのいずれに取り付けてもよく、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０と、蛍光板３０又は回転蛍光板３０Ｒの双方に取り付けても構わない。また、前記第２実施形態のように、励起光源１０と第１集光レンズ２０とを連結した場合には、励起光源１０の基台に取り付けるようにしてもよい。
【０１０８】
また、前記各実施形態では、前記第３の工程において、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整し、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されるようにしているが、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなる位置から所定距離ずれて蛍光体が配置されるように位置調整を行っても良い。例えば、以下のように距離を設定すると、蛍光体３２を、励起光ＥＬのスポット径が目的の寸法となる位置に配置することができる。
【０１０９】
すなわち、蛍光体３２に照射される励起光ＥＬのスポット径は、蛍光体３２の集光位置からの距離Ｌｚと相関関係がある。したがって、この相関関係に基づいて、目的とするスポット径が得られる距離Ｌｚを予め求めておき、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整した後、この相対位置を基準にして、蛍光体３２の相対位置を距離Ｌｚだけ変化させる。これにより、蛍光体３２を、励起光ＥＬのスポット径が目的の寸法となる位置に正確に配置することができる。
【０１１０】
このように蛍光体３２の位置が調整された光源装置は、蛍光体３２に、目的の大きさのスポット径で励起光ＥＬが照射されるので、スポット径が集光位置でのスポット径よりも若干大きくなるように距離Ｌｚを設定した場合（例えば集光位置でのスポット径１．０ｍｍから１．１ｍｍ径となるように設定した場合）には、蛍光体３２の熱劣化を軽減しつつ、発光面積を比較的小さくすることができる。このため、プロジェクターの光源として、高い発光効率と高い光利用効率を得ることが可能となる。
【０１１１】
なお、第１実施形態乃至第３実施形態では、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるとき、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている、として説明したが、次のような変形例も可能である。例えば、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置をステッピングモーターによって段階的に変化させて、各相対位置ごとに蛍光体３２の温度を検出する。検出された複数の温度のうち、最も高い温度を与える第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を、近似的に蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている状態としてみなしてもよい。この方法によれば、位置調整の精度は低下するが、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を効率よく調整することができる。あるいは、検出された複数の温度に基づいて集光位置を推測することによって位置調整を行ってもよい。この方法によれば、精度の低下を抑制しつつ効率よく調整することができる。
【０１１２】
また、本発明は、次のような変形も可能である。
本実施形態のプロジェクター１０００では、液晶光変調装置として３つの液晶光変調装置を用いたが、これに限らない。１つ、２つ又は４つ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。
【０１１３】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、透過型のプロジェクターを用いたが、これに限らない。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いる。「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本発明を適用した場合にも、透過型プロジェクターと同様の効果を奏することができる。
【０１１４】
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、適用することができる。
【０１１５】
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、これに限らない。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）に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…励起光源、２０…第１集光レンズ（集光手段）、３０…蛍光板、３０Ｒ…回転蛍光板（蛍光板）、３１…基板、３１Ｒ…回転板（基板）、３２…蛍光体、３４…位置調整機構、３５…温度検出装置、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…光源装置、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投写光学系、１０００…プロジェクター、ＥＬ…励起光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置の製造方法、光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプロジェクターのような、光源系と表示系よりなる光学系統では、光源からの射出光が表示系で有効に利用されることが求められる。
このような光学系統において、光源光の表示系での利用効率を示す指標としてエテンデュ（Etendue）が知られている。エテンデュは、光源の発光面積と、光源から射出される光の放射立体角との積であり、光源から射出された光の空間的な広がりを表す。したがって、このエテンデュが小さい程、光源からの射出光が狭い放射立体角の中に収束し、表示系で有効利用される角度範囲の中に収まる率（光利用効率）が高くなることを意味する。
【０００３】
一方、プロジェクター等に用いられる光源装置として、発光量を増やすために複数の発光ダイオードを平面アレイ状に配置したものが知られている。しかし、このような光源装置は、発光面積が広いため、エテンデュが大きく、光利用効率が低いという問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、複数の発光素子を、その励起光が一点に集光するように配設するとともに、その励起光の集光位置に蛍光体を配設することで、光利用効率を高めた光源装置が提案されている。この光源装置では、集光された励起光が蛍光体に照射され、所定の波長帯域の蛍光に変換されて射出される。このため、蛍光体に照射された励起光のスポット面積が発光面積に対応し、このためエテンデュが小さく、高い光利用効率を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２７３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このように励起光を集光して蛍光体に照射し、該蛍光体から蛍光を射出させるようにした光源装置では、エテンデュや発光効率および熱劣化の観点から、蛍光体を、励起光のスポット径が目的の寸法となる位置に正確に配置することが必要となる。
【０００７】
励起光の集光位置においては、励起光の集光スポットが最小となる。そこで、励起光の集光位置を検出する方法として、例えば、ＣＣＤモニターを用いて励起光の集光スポットが最小となる位置（集光位置）を画像処理により検出する方法がある。しかし、蛍光体を配置すべき位置をこの検出方法を用いて決定した場合、ＣＣＤモニターによる観測後、ＣＣＤモニターを取り外し、決定された位置に蛍光体を配置する必要があり、この一連の工程に手間と時間がかかってしまう。また、ＣＣＤモニターで蛍光体を配置すべき位置を決定しても、蛍光体を配置するときに位置ずれが生じ、蛍光体を、決定された位置に正確に配設できない場合もある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、蛍光体の位置を、励起光の集光位置、もしくは、励起光のスポット径が目的の寸法となる位置に、短時間で正確に調整することが可能な光源装置の製造方法、光源装置を提供することを目的とする。また、このような光源装置を備えた、表示品質に優れたプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の光源装置の製造方法は、励起光源と、前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体とを有する光源装置の製造方法であって、前記励起光源から射出された励起光を前記集光手段により集光させて前記蛍光体に入射させる第１の工程と、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を複数設定し、相対位置ごとに前記蛍光体の温度を検出する第２の工程と、前記第２の工程によって検出された複数の温度に基づいて、前記蛍光体の前記集光手段に対する相対位置を調整する第３の工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
蛍光体に、励起光を集光して入射させたときの励起光のスポット内の温度は、スポット径が最小となる場合、すなわち、蛍光体が励起光の集光位置に配置されている場合に最も高い。そして、蛍光体が励起光の集光位置からずれると、その離間距離に応じてスポット径が大きくなるため、光密度が小さくなり、その温度は低下する。
【００１１】
したがって、本発明の製造方法において、第２の工程において得られた複数の温度のうち最高温度を与えるような集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を、近似的に蛍光体が励起光の集光位置に配置されている状態としてみなすことができる。このため、第２の工程において得られた複数の温度に基づいて、励起光の集光位置を正確に知ることができる。
【００１２】
そこで、第２の工程において検出された複数の温度のうち、最も高い温度が得られるように、集光手段に対する蛍光体の相対位置を調整することにより、蛍光体を励起光の集光位置に正確に配置することができる。このように蛍光体の相対位置が調整された光源装置は、蛍光体が励起光の集光位置に正確に配置されているため、発光面積が小さく、表示系の光源として用いた場合に、高い光利用効率を得ることが可能となる。
【００１３】
また、蛍光体に照射される励起光のスポット径は、蛍光体の集光位置からの距離Ｌｚと相関関係がある。したがって、この相関関係に基づいて、目的とするスポット径が得られる距離Ｌｚを予め求めておき、第２の工程において検出された複数の温度のうち、最も高い温度が得られるときの蛍光体の位置を基準にして、この位置から距離Ｌｚだけ蛍光体の相対位置を変化させると、蛍光体を、励起光のスポット径が目的の寸法となる位置に配置することができる。
【００１４】
このように蛍光体の相対位置が調整された光源装置は、蛍光体に、目的のスポット径で励起光が照射されるので、例えば、スポット径が集光スポット径よりも若干大きくなるように距離Ｌｚを設定した場合には、蛍光体の熱劣化を軽減しつつ、発光面積を比較的小さくすることができる。これにより、この光源装置は、表示系の光源として用いた場合に、高い発光効率と高い光利用効率を得ることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の光源装置の製造方法では、蛍光体を配置したまま集光手段と蛍光体との相対位置を調整するため、調整の過程で蛍光体を取り外したり配置したりする必要がない。このため、蛍光体の位置調整に時間がかかったり、蛍光体にずれが生じたりすることもない。よって、蛍光体を励起光の集光位置に短時間で正確に調整することができる。
【００１６】
本発明においては、前記第３の工程において、前記第２の工程によって検出された複数の温度のうち最も高い温度を与えるように、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整することが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、蛍光体を、励起光の集光位置に、短時間で正確に配置することが可能となる。このため、製造された光源装置は、発光面積が小さく、表示系の光源として用いた場合に、高い光利用効率を得ることが可能となる。
【００１８】
本発明においては、前記第２の工程及び前記第３の工程において、前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域について検出するのが望ましい。
【００１９】
蛍光体の励起光が入射する領域（励起光入射領域）は、他の領域に比べて高温になる。このため、この励起光入射領域の温度を検出することにより、蛍光体の位置が励起光の集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができる。これにより、その温度が蛍光体から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができるため、蛍光体の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００２０】
本発明においては、前記励起光源は、複数のレーザー光源が配列されたレーザー光源アレイであることが望ましい。
【００２１】
この構成によれば、励起光源の光量が大きいため、蛍光体の温度をより高温にすることができる。これにより、蛍光体の位置が励起光の集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができるため、その温度が蛍光体から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができる。その結果、蛍光体の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００２２】
本発明においては、前記励起光源から射出させる励起光の光量を、製造された光源装置を光源として使用する場合の光量よりも大きな値に設定することが望ましい。
【００２３】
この構成によれば、蛍光体をより高温にすることができるため、蛍光体の位置が励起光の集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができる。これにより、そのときの温度が蛍光体から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができるため、蛍光体の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００２４】
本発明においては、前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置として、放射温度計を用いることが望ましい。
【００２５】
この構成によれば、蛍光体の温度を、温度検出装置を蛍光体に接触させることなく短時間に検出することができるため、蛍光体の相対位置の調整を、より短い時間で行うことが可能となる。
【００２６】
本発明においては、前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された回転基板上に設けられていることが望ましい。
【００２７】
この構成によれば、回転基板の回転によって蛍光体も回転するため、励起光入射領域で発熱した蛍光体の部分（発熱部分）が、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。この場合、この発熱部分の移動軌跡（蛍光軌跡）においても、集光手段に対する蛍光体の相対位置の変更によって、光入射領域におけるのと同様の温度変化を検出することができるため、蛍光体の温度を検出する温度検出装置を、この蛍光軌跡上に配置することができる。
【００２８】
そうすると、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸方向と平行な方向から見たとき、温度検出装置と、励起光入射領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系）とを、互いに干渉しないように並存させることが可能となるため、例えば、コリメート光学系を固設した後に蛍光軌跡上に取り付けられた温度検出装置を用いて第１の工程〜第３の工程を行うこともでき、光源装置の製造工程の順序を最適化することが可能となる。
また、蛍光体の相対位置を調整した後に温度検出装置を取り外す必要がなく、温度検出装置を、光源装置にそのまま留めておくことが可能となる。
【００２９】
その結果、製造された光源装置は、蛍光体の温度を検出する温度検出装置を備えるため、製品として出荷された後も前記第１の工程〜前記第３の工程によって蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、光源装置は、高い光利用効率や高い発光効率を維持することが可能となる。
【００３０】
本発明においては、前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域と異なる領域で検出するのが望ましい。
【００３１】
この構成によれば、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸方向と平行な方向から見たとき、温度検出装置を、蛍光体の励起光入射領域と平面視で重ならない領域に配置することとなるため、この温度検出装置と、励起光入射領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系）とを、互いに干渉しないように並存させることが可能となる。このため、例えば、コリメート光学系を固設した後に蛍光軌跡上に取り付けられた温度検出装置を用いて前記第１の工程〜前記第３の工程を行うこともでき、光源装置の製造工程の順序を最適化することが可能となる。
また、蛍光体の相対位置を調整した後に温度検出装置を取り外す必要がなく、温度検出装置を、光源装置にそのまま留めておくことが可能となる。
その結果、製造された光源装置は、蛍光体の温度を検出する温度検出装置を備えるため、製品として出荷された後も前記第１の工程〜前記第３の工程によって蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、光源装置は、高い光利用効率や高い発光効率を維持することが可能となる。
【００３２】
本発明の光源装置は、励起光を射出する励起光源と、前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体と、前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置と、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整する位置調整機構と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、温度検出装置と位置調整機構とを用いて、前記第１の工程〜前記第３の工程によって、集光手段に対する蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、この光源装置は、光利用効率や蛍光発光量を高い状態に維持することが可能となる。
【００３４】
本発明においては、前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された基板の上に設けられている。また、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸方向と平行な方向から見たとき、前記温度検出装置は、前記基板の回転によって前記蛍光体上に描かれる励起光入射領域の軌跡上であって該励起光入射領域と平面視で重ならない領域に配設されているのが望ましい。
【００３５】
この構成によれば、回転基板の回転によって蛍光体も回転するため、励起光入射領域で発熱した蛍光体の部分（発熱部分）が、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。本明細書において、基板の回転によって蛍光体上に描かれる励起光入射領域の軌跡を「蛍光軌跡」と呼ぶ。
蛍光軌跡における蛍光体の温度には励起光入射領域の温度が反映されるため、光入射領域と同様の温度変化を観測することができる。
このため、この構成によれば、蛍光軌跡上に配置された温度検出装置を用いて、前記第１の工程〜前記第３の工程によって蛍光体の相対位置を随時調整することが可能である。
また、温度検出装置を、励起光入射領域以外の領域に配設することにより、励起光入射領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系）を、温度検出装置と干渉することなく、容易に配設することできるという効果が得られる。
【００３６】
本発明のプロジェクターは、本発明の光源装置と、前記光源装置から射出された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、を備えることが特徴とする。
【００３７】
このため、本発明のプロジェクターによれば、本発明の光源装置を備えているので、高い光利用効率と高輝度を維持することができ、表示品質に優れたプロジェクターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によって製造される光源装置が適用されるプロジェクターの一例を示す模式図である。
【図２】図１に示すプロジェクターが備える励起光源の正面図である。
【図３】本発明の光源装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】蛍光体の位置調整工程を示す側面図である。
【図５】光源装置の一実施形態を示す側面図である。
【図６】図５に示す光源装置が備える回転蛍光体の斜視図である。
【図７】光源装置の他の実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造における縮尺や数等が異なっている。
【００４０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の製造方法を、プロジェクターに適用される光源装置を製造する場合を例にして説明する。
（プロジェクターの構成）
まず、製造された光源装置が適用されるプロジェクターの一例について説明する。
図１は、プロジェクター１０００の光学系を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１０００は、光源装置１００Ａと、色分離導光光学系２００と、光変調装置としての液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００と、を具備して構成されている。
【００４１】
光源装置１００Ａは、励起光源１０、第１集光レンズ（集光手段）２０、蛍光板３０、コリメート光学系４０、第２集光レンズ５０、ロッドインテグレーター６０、平行化レンズ７０を備えている。励起光源１０から射出される励起光ＥＬの光路上には、第１集光レンズ（集光手段）２０、蛍光板３０、コリメート光学系４０、第２集光レンズ５０、ロッドインテグレーター６０、平行化レンズ７０がこの順に配置されている。
【００４２】
図２は、励起光源１０の正面図である。
図２に示すように、励起光源１０は、基台１１上にレーザー光源１２が５個×５個の正方形状に２次元配列（合計２５個）で並べられているレーザー光源アレイである。
【００４３】
励起光源１０は、後述する蛍光板３０が備える蛍光物質を励起させる励起光ＥＬとして、青色（発光強度のピーク：４５０ｎｍ付近）のレーザー光を射出する。
なお、励起光源１０は、後述する蛍光物質を励起させることができる波長の光であれば、４５０ｎｍ以外のピーク波長を有する色光を射出する励起光源であっても構わない。
【００４４】
第１集光レンズ２０は、例えば凸レンズからなる。第１集光レンズ２０は、励起光源１０から射出されるレーザー光の光線軸上に配置され、励起光源１０から射出された励起光ＥＬ（複数のレーザー光）を、集光スポット径が１ｍｍ以下となるように集光する。
【００４５】
蛍光板３０はいわゆる透過型の蛍光板である。蛍光板３０は、基板３１と、該基板３１上に設けられた蛍光体３２とを有している。
基板３１は、励起光ＥＬを透過する材料よりなる。基板３１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。なお、本実施形態では、基板３１として、円板状のガラス基板を使用する。図示していないが、基板３１の蛍光体３２が設けられている面とは反対側の面には、誘電体多層膜が設けられている。誘電体多層膜はダイクロイックミラーとして機能するものであり、励起光ＥＬである４５０ｎｍ付近の光は透過し、蛍光体３２から射出される蛍光の波長範囲（４９０ｎｍ〜７５０ｎｍ）を含む４９０ｎｍ以上の光は反射するようになっている。なお、基板の形状は、円板状に限るものではない。
励起光源１０から射出されたレーザー光（青色光）は、励起光ＥＬとして前記誘電体多層膜を介して蛍光体３２に入射し、蛍光体３２は励起光ＥＬが入射する側とは反対側に向けて蛍光（赤色光及び緑色光）を射出する。
【００４６】
蛍光体３２は、蛍光を発する蛍光体粒子を有しており、励起光ＥＬ（青色光）を吸収し、概ね４９０〜７５０ｎｍの蛍光に変換する機能を有する。この蛍光には、緑色光（波長５３０ｎｍ付近）及び赤色光（波長６３０ｎｍ付近）が含まれる。
【００４７】
蛍光体粒子は、図１に示す励起光源１０から射出される励起光ＥＬを吸収し、蛍光を発する粒子状の蛍光物質である。例えば、蛍光体粒子には、波長が約４５０ｎｍの青色光によって励起されて蛍光を発する物質が含まれており、励起光ＥＬの一部を、赤色の波長帯域から緑色の波長帯域まで含む光に変換して射出する。
【００４８】
蛍光体粒子としては、通常知られたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで示される組成のＹＡＧ系蛍光体を用いることができる。なお、蛍光体粒子の形成材料は、１種であっても良く、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしても良い。
【００４９】
コリメート光学系４０は、蛍光板３０と第２集光レンズ５０との間の光（励起光ＥＬ及び蛍光）の光路上に配置されている。コリメート光学系４０は、蛍光板３０からの光の広がり抑える第１レンズ４１と、第１レンズ４１から入射される光を平行化する第２レンズ４２と、各レンズ同士を固定するベース部４３を含んで構成されている。第１レンズ４１は、例えば凸のメニスカスレンズからなり、第２レンズ４２は、例えば凸レンズからなる。コリメート光学系４０は、蛍光板３０からの光を略平行化した状態で第２集光レンズ５０に入射させる。
【００５０】
第２集光レンズ５０は、例えば凸レンズからなる。第２集光レンズ５０は、コリメート光学系４０（第２レンズ４２）を透過する光の光線軸上（Ｚ軸上）に配置され、コリメート光学系４０を透過した光を集光する。
【００５１】
第２集光レンズ５０を透過した光は、ロッドインテグレーター６０の一端側に入射する。ロッドインタグレーター６０は、光路方向に延在する角柱状の光学部材であり、内部を透過する光に多重反射を生じさせることにより、第２集光レンズ５０を透過した光を混合し、輝度分布を均一化するものである。ロッドインテグレーター６０の光路方向に直交する断面形状は、液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域の外形形状と略相似形となっている。
【００５２】
ロッドインテグレーター６０の他端側から射出された光は、平行化レンズ７０により平行化され、光源装置１００Ａから射出される。
【００５３】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０、反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０及びリレーレンズ２６０を備えている。色分離導光光学系２００は、光源装置１００Ａ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、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂに導光する機能を有する。
【００５４】
ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー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透過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。具体的には、ダイクロイックミラー２１０は、青色光成分を透過させ、赤色光成分及び緑色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、赤色光成分を透過させる。
【００５５】
反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、入射した光を反射するミラーである。具体的には、反射ミラー２３０は、ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光成分を反射する。反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した赤色光成分を反射する。
【００５６】
ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光は、反射ミラー２３０で反射され、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。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、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を透過した赤色光は、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２６０、射出側の反射ミラー２５０を経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。
【００５７】
液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂは、通常知られたものを用いることができ、例えば、液晶素子４１０と液晶素子４１０を挟持する偏光素子４２０、偏光素子４３０とを有した、透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。偏光素子４２０、偏光素子４３０は、例えば透過軸が互いに直交する構成（クロスニコル配置）となっている。
【００５８】
液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置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、光源装置１００Ａの照明対象となる。これら液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ及び液晶光変調装置４００Ｂによって、入射された各色光の光変調が行われる。
【００５９】
例えば、液晶光変調装置４００Ｒ、液晶光変調装置４００Ｇ、液晶光変調装置４００Ｂは、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置であり、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、入射側偏光板４２０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。
【００６０】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板４３０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せた平面視略正方形状をなしている。直角プリズムを貼り合せた略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、緑色光の進行方向が揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００６１】
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。
【００６２】
（光源装置の製造方法）
次に、第１実施形態にかかる光源装置の製造方法について、図１に示す光源装置１００Ａを製造する場合を例にして説明する。
図３は、第１実施形態の製造方法を説明するためのフローチャート、図４は、第１実施形態の製造方法において、蛍光体の位置調整工程を示す側面図である。なお、以下の説明では、蛍光体３２から射出される蛍光の光軸方向を「Ｚ軸方向」と言う。
【００６３】
［１］組み立て工程
まず、光源装置を構成する各部を組み立てる。
図４に示すように、組み立てた状態で、励起光源１０、第１集光レンズ２０、蛍光板３０は、この順にＺ軸に沿って配置され、図示しない基台に取り付けられたクランプに保持もしくは支持されている。本実施形態では、励起光源１０及び第１集光レンズ２０は、クランプに保持されることで基台に固定され、蛍光板３０はクランプに移動可能に支持されている。
蛍光板３０は、第１集光レンズ２０を挟んで励起光源１０と反対側に配置されている。位置調整前の段階では、蛍光体３２の位置は励起光ＥＬの集光位置からずれている。以下では、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置よりも蛍光の射出方向側（第１集光レンズ２０と反対側）にずれて配置された場合を例にして説明する。
［２］位置調整機構及び温度検出装置の取り付け工程
【００６４】
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を用意する。
そして、位置調整機構３４を、蛍光板３０の基板３１の端部に取り付ける。位置調整機構３４は、蛍光板３０をＺ軸方向（光軸方向）に進退移動させ、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を変更するものである。この位置調整機構３４としては、例えばマイクロメーターを用いることができる。
【００６５】
温度検出装置３５は、蛍光体３２の温度を検出するものである。温度検出装置３５としては、特に限定されないが、放射温度計を用いるのが好ましい。放射温度計は、物体から放射される赤外線の強度を測定して、物体の温度を測定する温度計であり、蛍光体３２に接触することなく、非接触で短時間に温度を測定できるという利点がある。
【００６６】
そして、温度検出装置３５として放射温度計を用いる場合には、これを、蛍光板３０を挟んで第１集光レンズ２０と反対側に配し、その測定視野範囲に、蛍光体３２の励起励起光入射領域Ｓが含まれるように位置決めする。これにより、温度検出装置３５は、Ｚ軸と平行な方向から見たとき、蛍光体３２の励起励起光入射領域Ｓと平面視で重なるように配設される。また、励起励起光入射領域Ｓにおける蛍光体３２の平均的な温度を測定することができる。励起励起光入射領域Ｓの面積が比較的大きく、励起励起光入射領域Ｓの内部での温度分布が大きい場合は、測定視野範囲を励起励起光入射領域Ｓのうち温度が高い領域に絞ったほうが、位置調整の高い精度が期待できる。
ここで、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓは、他の領域に比べて高温になる。このため、励起光入射領域Ｓを測定視野範囲として温度を検出することにより、後述する第２の工程及び第３の工程で、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致したとき、大きな温度上昇を観測することができる。なお、この位置決めは、例えば温度検出装置３５に、マイクロメーター等の位置調整機構を取り付け、これを操作することによって行うことができる。
【００６７】
［３］位置調整工程
まず、励起光源１０から励起光ＥＬを射出させる。励起光源１０から射出された励起光ＥＬは第１集光レンズ２０で集光され、蛍光体３２に入射する（ステップＳ１、第１の工程）。
このとき、蛍光体３２に入射した励起光ＥＬの一部は、蛍光に変換されて射出されるが、蛍光に変換されなかった励起光ＥＬのエネルギーの一部は、熱エネルギーとなって蛍光体３２を発熱させる。この発熱による蛍光体３２の温度上昇が、次工程で温度検出装置３５によって検出される。
本実施形態では、励起光源１０として、複数のレーザー光源がアレイ状に配列されたレーザー光源アレイを用いるため、励起光源から大きな光量を得ることができ、蛍光体をより高温にすることができる。
【００６８】
ここで、励起光源１０から射出させる励起光ＥＬの光量は、製造された光源装置１００をプロジェクター１０００の光源装置として使用する場合の光量（例えば３０Ｗ程度）よりも大きな値に設定するのが好ましい。これにより、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓをより高温にすることができるため、後述する第２の工程及び第３の工程で、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致したとき、大きな温度上昇を観測することができる。
【００６９】
次に、励起光ＥＬを蛍光体３２に照射しながら、位置調整機構３４の操作によって、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を複数設定し、設定された相対位置ごとに、温度検出装置３５によって蛍光体３２の温度を検出する（ステップＳ２、第２の工程）。そして、本実施形態では、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する（ステップＳ３、第３の工程）。
【００７０】
すなわち、蛍光体３２に、励起光ＥＬを集光して入射させた場合の励起光ＥＬのスポット径すなわち励起光入射領域Ｓの大きさは、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている場合に最も小さくなり、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置からずれると、その離間距離に応じてスポット径は大きくなる。
一方、スポット（光照射領域Ｓ）内の温度は、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている場合（スポット径が最小となる場合）に最も高い。そして、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置からずれると、スポット径が大きくなり、光密度が小さくなるため、その温度は低下する。
このため、温度検出装置３５によって検出される温度は、蛍光体３２と、励起光ＥＬの集光位置との位置関係を把握するための明確な指標となり、検出される温度が最も高くなるのは、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている場合であると言うことができる。したがって、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整することにより、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に正確に配置することができる。
【００７１】
このような蛍光体３２の位置調整は、具体的には次のように行われる。
まず、位置調整機構３４の操作によって、蛍光板３０をＺ軸方向に進退移動させ、検出温度の変化を観測する。本実施形態では、初期状態において蛍光体３２が集光位置よりも蛍光の射出方向側（第１集光レンズ２０と反対側）にずれているため、蛍光板３０を第１集光レンズ２０側に移動させると検出温度は上昇し、蛍光板３０を第１集光レンズ２０と反対側に移動させると検出温度は低下する。
【００７２】
蛍光板３０を検出温度が上昇する方向（本実施形態では、第１集光レンズ２０側）に移動させると、検出温度は、蛍光板３０の移動に伴って上昇するが、あるところで検出温度が低下する。この上昇から低下に転じる温度が、検出温度が最も高くなる温度（以下、「最高温度」と言う。）である。検出温度が最も高いとき、蛍光体３２は集光位置にあると把握することができる。したがって、今度は、蛍光板３０を第１集光レンズ２０と反対側（温度が上昇する方向）に移動させ、検出温度が前述の最高温度となったところで移動を停止させ、位置調整機構３４の操作部をロックさせる。以上の工程により、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に正確に配置することができる。
【００７３】
ここで、本実施形態では、励起光源１０としてレーザー光源アレイを用いるため、励起光入射領域Ｓが高温となり、また、この励起光入射領域Ｓを測定視野範囲として蛍光体３２の温度を検出するため、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致したときに、大きな温度上昇を観測することができる。これにより、そのときの温度が蛍光体３２から検出される温度の最高温度であると容易に判別することができるため、蛍光体３２の相対位置を、より精度良く調整することが可能となる。
【００７４】
また、この位置調整工程では、このように蛍光体３２を配置したまま第１集光レンズ２０と蛍光体３２との相対位置を調整するため、調整の過程で蛍光体３２を取り外したり配置したりする必要がない。このため、蛍光体３２の位置調整に時間がかかったり、蛍光体３２の位置にずれが生じたりすることもない。よって、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に短時間で正確に調整することができる。
【００７５】
なお、初期状態において蛍光体３２が集光位置よりも第１集光レンズ２０側にずれている場合にも、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整することにより、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に高い精度で配置することができる。
【００７６】
［４］接着工程
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を取り外し、蛍光板３０を、接着剤等によって基台に接着する。
以上の工程によって光源装置１００Ａが得られる。
【００７７】
このようにして製造された光源装置１００Ａは、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に正確に配置されているため、発光面積が小さく、プロジェクターの光源として、高い光利用効率を得ることができる。
したがって、このようにして製造された光源装置１００Ａを備えるプロジェクター１０００は、優れた表示品質を得ることができる。
【００７８】
＜第２実施形態＞
本実施形態のプロジェクターは、光源装置として、本実施形態の光源装置１００Ｂを備える以外は、前記実施形態１で説明したプロジェクターと同様である。
以下、本実施形態の光源装置１００Ｂについて説明する。
この実施形態の光源装置１００Ｂは、蛍光板３０の代わりに回転蛍光板３０Ｒを備え、位置調整機構３４及び温度検出装置３５が追加されている以外は、前記実施形態１の製造方法で説明した光源装置１００Ａと同様の構成とされている。
なお、光源装置１００Ｂを構成する各部は、励起光源１０及び第１集光レンズ２０を除いて基台（図示せず）に固定されており、励起光源１０及び第１集光レンズ２０は、基台に取り付けられたクランプに移動可能に支持されている。
【００７９】
回転蛍光板３０Ｒはいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板３０Ｒは、図６に示すように、モーター３３により回転駆動される回転板３１Ｒの回転方向に沿って、蛍光体３２が形成されてなる。回転蛍光板３０Ｒの回転軸はＺ軸と平行な方向である。蛍光体３２が形成されている領域は、励起光ＥＬが入射する領域（励起光入射領域）Ｓを含む。回転板３１Ｒを回転駆動することにより、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓが時間的に変動される。図示していないが、回転板３１Ｒの蛍光体３２が設けられている面とは反対側の面には、第１実施形態で説明した誘電体多層膜が設けられている。この回転蛍光板３０Ｒは、励起光ＥＬ（青色光）が入射する側とは反対側に向けて赤色光及び緑色光を射出する。
【００８０】
回転蛍光板３０Ｒ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３０Ｒの直径は５０ｍｍであり、回転蛍光板Ｒに入射する励起光ＥＬの光軸が回転蛍光板３０Ｒ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３０Ｒは、励起光ＥＬの集光スポットが約１８ｍ／秒で蛍光体３２上を移動するような回転速度で回転する。
【００８１】
回転板３１Ｒの構成材料としては、前記第１実施形態における基板３１と同様のものを用いることができ、蛍光体３２の構成材料も、前記第１実施形態と同様である。
【００８２】
このような回転蛍光板３０Ｒでは、蛍光体３２に励起光ＥＬが入射されると、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓに対応する部分が発熱する。そして、この発熱した部分（発熱部分）は、回転板３１Ｒが回転することにより、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。ここで、発熱部分は、移動の過程で冷却されるが、それでも温度検出装置３５で検出するのに十分な温度を維持している。
このため、次に説明するように、発熱部分の移動軌跡の温度を検出することにより、光照射領域Ｓの温度を検出する場合と同様の温度変化を観測することができる。
ここで、本明細書中では、この発熱部分となる領域の移動軌跡を「蛍光軌跡ｒ」と言う。
【００８３】
位置調整機構３４は、励起光源１０の基台１１の端部に取り付けられている。この光源装置１００Ｂでは、励起光源１０及び第１集光レンズ２０が互いに連結されており、位置調整機構３４は、励起光源１０及び第１集光レンズ２０を一体としてＺ軸方向（光軸方向）に進退移動させて第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を変更する。この位置調整機構３４としては、例えばマイクロメーターを用いることができる。
【００８４】
温度検出装置３５は、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する。蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度には励起光入射領域Ｓの温度が反映されるため、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出することにより、励起光入射領域Ｓの温度を検出するのと同様の温度変化を観測することができる。温度検出装置３５としては、前記第１実施形態と同様の理由から、放射温度計を用いるのが好ましい。
【００８５】
温度検出装置３５として放射温度計を用いる場合、温度検出装置３５は、回転蛍光板３０Ｒを挟んで、第１集光レンズ２０と反対側に配される。そして、その測定視野範囲に、光照射領域Ｓを含まず、且つ、蛍光軌跡ｒの一部を含むように蛍光軌跡ｒ上に配設される。つまり、温度検出装置３５は、Ｚ軸と平行な方向から見たとき、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように配設される。
温度検出装置３５が、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように配設されることにより、励起光入射領域Ｓと平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系４０）と該温度検出装置３５とが互いに干渉することなく、両者を並列して配置できるという効果が得られる。なお、温度検出装置３５の測定視野範囲は、本実施形態では、発熱部分が回転蛍光板３０Ｒの回転軸の周りを光照射領域Ｓから約１８０°回転移動した場所としているが、これに限るものではなく、前記回転移動角は例えば約９０°、約１２０°等であっても良い。
【００８６】
この光源装置１００Ｂは、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する位置調整機構３４と、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する温度検出装置３５を備えるため、次のようにして蛍光体３２の相対位置を励起光ＥＬの集光位置と一致させるように調整することができる。
【００８７】
まず、回転蛍光板３０Ｒを回転させ、励起光源１０から励起光ＥＬを射出させる。励起光源１０から射出された励起光ＥＬは第１集光レンズ２０で集光され、蛍光体３２に入射する。これによって、蛍光体３２の光照射領域Ｓが発熱する（ステップＳ１、第１の工程）。この発熱した部分（発熱部分）は、回転蛍光板３０Ｒが回転することにより、円周を描いて移動し、再び、励起光入射領域に戻るというサイクルを繰り返す。
【００８８】
次に、位置調整機構３４の操作によって、励起光源１０及び第１集光レンズ２０をＺ軸方向に進退移動させて第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を複数設定し、設定された相対位置ごとに、温度検出装置３５によって蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する（ステップＳ２、第２の工程）。そして、本実施形態では、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する（ステップＳ３、第３の工程）。
【００８９】
蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度には、光照射領域Ｓの温度が反映されるため、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２で検出される温度が最も高くなるときの蛍光体３２の位置は、励起光ＥＬの集光位置であると言うことができる。したがって、蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２で検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整することにより、蛍光体３２を励起光ＥＬの集光位置に精度良く配置することができる。
ここで、蛍光体の相対位置調整の具体的な手順は、前記第１実施形態にかかる製造方法の場合と同様である。
【００９０】
このように、この光源装置１００Ｂは、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を備えるため、前記第１の工程〜前記第３の工程によって、蛍光体３２の相対位置を随時調整することが可能である。このため、プロジェクターの光源として、高い光利用効率を維持することができる。
したがって、このような光源装置を備えるプロジェクターは、優れた表示品質を維持することができる。
【００９１】
（光源装置の製造方法）
次に、第２実施形態にかかる光源装置の製造方法について、図５に示す光源装置１００Ｂを製造する場合を例にして説明する。
なお、第２実施形態においては、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
［１］組み立て工程
まず、光源装置１００Ｂを構成する各部を組み立てる。
組み立てた状態で、励起光源１０、第１集光レンズ２０、回転蛍光板３０Ｒ及びコリメート光学系４０はこの順序でＺ軸に沿って配置され、図示しない基台に取り付けられたクランプに保持もしくは支持されている。本実施形態には、励起光源１０及び第１集光レンズ２０は互いに連結され、それぞれ、クランプに移動可能に支持され、回転蛍光板３０Ｒ及びコリメート光学系４０はクランプに保持されることで基台に固定されている。
なお、回転蛍光板３０Ｒは、第１集光レンズ２０を挟んで励起光源１０と反対側に配置されており、位置調整前の段階では、励起光ＥＬの集光位置からずれているものとする。
【００９２】
［３］位置調整機構及び温度検出装置の取り付け工程
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を用意する。
そして、位置調整機構３４を、励起光源１０の基台１１の端部に取り付ける。
また、温度検出装置３５を、回転蛍光板３０Ｒを挟んで第１集光レンズ２０と反対側に配し、その測定視野範囲に、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒの一部が含まれるように位置決めする。
【００９３】
［４］位置調整工程
次に、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致するように、蛍光体３２から温度を検出しつつ、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する。
この工程は、光源装置１００Ｂにおいて蛍光体３２の相対位置を調整するのと同様に前記第１の工程〜前記第３の工程によって行うことができる。
以上の工程によって光源装置１００Ｂが得られる。
【００９４】
第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、この第２実施形態では、特に、温度検出装置３５を、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように、蛍光軌跡ｒ上に配置するため、この温度検出装置３５と、励起光ＥＬが入射する領域と平面視で重なるように配設すべき光学系（コリメート光学系４０）とを、互いに干渉しないように並存させることが可能となる。
これにより、蛍光体３２の励起光入射領域Ｓと平面視で重ならないように取り付けられた温度検出装置３５を用いれば、コリメート光学系４０を固設した後に、第１の工程〜第３の工程を行うこともでき、光源装置の製造工程の順序を最適化することが可能となる。
【００９５】
また、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を調整した後に温度検出装置３５を取り外す必要がなく、温度検出装置３５を、光源装置１００Ｂにそのまま留めておくことが可能となる。
その結果、製造された光源装置１００Ｂは、蛍光体の温度を検出する温度検出装置３５を備えるため、製品として出荷された後も前記第１の工程〜前記第３の工程によって第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を随時調整することが可能である。これにより、光源装置１００Ｂは、高い光利用効率や高い発光効率を維持することが可能となる。
【００９６】
＜第３実施形態＞
本実施形態のプロジェクターは、光源装置として、本実施形態の光源装置１００Ｃを備える以外は、前記実施形態１で説明したプロジェクターと同様である。
以下、本実施形態の光源装置１００Ｃについて説明する。
図７は、本実施形態の光源装置を示す側面図である。
この実施形態の光源装置１００Ｃは、励起光ＥＬが蛍光体３２の表面側から入射するように構成されている点が異なる以外は、前記実施形態の１００Ｂと同様の構成とされている。
なお、光源装置１００Ｂを構成する各部は、回転蛍光板３０Ｒを除いて基台（図示せず）に固定されており、回転蛍光板３０Ｒは、基台に取り付けられたクランプに移動可能に支持されている。
【００９７】
図７に示すように、光源装置１００Ｃは、第１集光レンズ２０及びコリメート光学系４０の代わりに、第１レンズ４１と、集光レンズ８０と、青反射ダイクロイックミラー９０とを有し、これら各部と励起光源１０とが、回転蛍光板３０Ｒの蛍光体３２側に配設されている。
【００９８】
そして、第１レンズ４１及び集光レンズ８０は、第１レンズ４１が蛍光体側となるように、蛍光の光路上に配置され、励起光源１０は、その発光面が光路と略平行となるように配置されている。また、青反射ダイクロイックミラー９０は、その表面が励起光源１０の発光面と斜めに対峙し、かつ、蛍光体３２から射出される蛍光の光軸（Ｚ軸）と斜めに交差するように配置されている。青反射ダイクロイックミラー９０は、励起光ＥＬ（青色光成分）を反射し、赤色光成分及び緑色光成分を透過させる。
回転蛍光板３０Ｒの構成は、前記実施形態の光源装置１００Ｂが備えるものと同様である。図示していないが、回転板３１Ｒの蛍光体３２が設けられている面とは反対側の面には、第１実施形態で説明した誘電体多層膜が設けられている。
【００９９】
このような光源装置１００Ｃでは、励起光源１０から射出された励起光ＥＬは、青反射ダイクロイックミラー９０によって集光レンズ８０に向かって反射される。反射された励起光ＥＬは、集光レンズ８０で集光されて蛍光体３２の表面に入射する。蛍光体３２は、励起光ＥＬを蛍光に変換し、この蛍光を励起光ＥＬが入射する側と同じ側に射出する。射出された蛍光は、第１レンズ４１及び集光レンズ８０を通過することで略平行化され、青反射ダイクロイックミラー９０を通過して、図１に示した第２集光レンズ５０に入射する。
【０１００】
位置調整機構３４は、回転蛍光板３０Ｒのモーター３３に取り付けられている。この位置調整機構３４は、回転蛍光板３０ＲをＺ軸方向（光軸方向）に進退移動させて集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を変更する。この位置調整機構３４としては、例えばマイクロメーターを用いることができる。
【０１０１】
温度検出装置３５は、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出するものであり、第２実施形態の光源装置１００Ｂの場合と同様に、蛍光軌跡ｒ上に配設されている。
【０１０２】
このように構成された光源装置１００Ｃは、集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する位置調整機構３４と、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒにおける蛍光体３２の温度を検出する温度検出装置３５を備えるため、第２実施形態の光源装置１００Ｂと同様にして蛍光体３２の集光レンズ８０に対する相対位置を励起光ＥＬの集光位置と一致するように随時調整することができる。
したがって、このような光源装置を備えるプロジェクターは、優れた表示品質を維持することができる。
【０１０３】
（光源装置の製造方法）
次に、第３実施形態にかかる光源装置の製造方法について、図７に示す光源装置１００Ｃを製造する場合を例にして説明する。
［１］組み立て工程
まず、光源装置１００Ｃを構成する各部を組み立てる。
組み立てた状態で、回転蛍光板３０Ｒ、第１レンズ４１、集光レンズ８０及び青色反射ダイクロイックミラー９０は、この順に蛍光の光路に沿って配置され、励起光源１０は、その発光面が蛍光の光路と平行となるように配置されており、それぞれ、図示しない基台に取り付けられたクランプに保持もしくは支持されている。具体的には、回転蛍光板３０Ｒ以外の各部は、それぞれ、クランプに保持されて基台に固定され、回転蛍光板３０Ｒは、クランプに移動可能に支持されている。
なお、位置調整前の段階では、回転蛍光板３０Ｒは励起光ＥＬの集光位置からずれている。
【０１０４】
［３］位置調整機構及び温度検出装置の取り付け工程
次に、位置調整機構３４及び温度検出装置３５を用意する。
そして、位置調整機構３４を、回転蛍光板３０Ｒのモーター３３に取り付ける。
また、温度検出装置３５を、蛍光体３２を挟んで回転板３１Ｒと反対側に配し、その測定視野範囲に、蛍光体３２の蛍光軌跡ｒの一部が含まれるように位置決めする。
【０１０５】
［４］位置調整工程
次に、蛍光体３２の位置が励起光ＥＬの集光位置と一致するように、蛍光体３２から温度を検出しつつ、集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整する。
この工程は、光源装置１００Ｂにおいて蛍光体３２の相対位置を調整するのと同様に前記第１の工程〜前記第３の工程によって行うことができる。
以上の工程によって光源装置１００Ｃが得られる。
第３実施形態においても、前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
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る。
【０１０７】
例えば、前記各実施形態において、位置調整機構３４を取り付ける部材はこれに限るものではなく、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０に対する蛍光体３２又は回転蛍光板３０Ｒの相対位置を変更できるように構成すれば良い。すなわち、第１集光レンズ２０、集光レンズ８０、蛍光板３０、回転蛍光板３０Ｒのいずれに取り付けてもよく、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０と、蛍光板３０又は回転蛍光板３０Ｒの双方に取り付けても構わない。また、前記第２実施形態のように、励起光源１０と第１集光レンズ２０とを連結した場合には、励起光源１０の基台に取り付けるようにしてもよい。
【０１０８】
また、前記各実施形態では、前記第３の工程において、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整し、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されるようにしているが、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなる位置から所定距離ずれて蛍光体が配置されるように位置調整を行っても良い。例えば、以下のように距離を設定すると、蛍光体３２を、励起光ＥＬのスポット径が目的の寸法となる位置に配置することができる。
【０１０９】
すなわち、蛍光体３２に照射される励起光ＥＬのスポット径は、蛍光体３２の集光位置からの距離Ｌｚと相関関係がある。したがって、この相関関係に基づいて、目的とするスポット径が得られる距離Ｌｚを予め求めておき、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるように、第１集光レンズ２０又は集光レンズ８０に対する蛍光体３２の相対位置を調整した後、この相対位置を基準にして、蛍光体３２の相対位置を距離Ｌｚだけ変化させる。これにより、蛍光体３２を、励起光ＥＬのスポット径が目的の寸法となる位置に正確に配置することができる。
【０１１０】
このように蛍光体３２の位置が調整された光源装置は、蛍光体３２に、目的の大きさのスポット径で励起光ＥＬが照射されるので、スポット径が集光位置でのスポット径よりも若干大きくなるように距離Ｌｚを設定した場合（例えば集光位置でのスポット径１．０ｍｍから１．１ｍｍ径となるように設定した場合）には、蛍光体３２の熱劣化を軽減しつつ、発光面積を比較的小さくすることができる。このため、プロジェクターの光源として、高い発光効率と高い光利用効率を得ることが可能となる。
【０１１１】
なお、第１実施形態乃至第３実施形態では、蛍光体３２から検出される温度が最も高くなるとき、蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている、として説明したが、次のような変形例も可能である。例えば、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置をステッピングモーターによって段階的に変化させて、各相対位置ごとに蛍光体３２の温度を検出する。検出された複数の温度のうち、最も高い温度を与える第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を、近似的に蛍光体３２が励起光ＥＬの集光位置に配置されている状態としてみなしてもよい。この方法によれば、位置調整の精度は低下するが、第１集光レンズ２０に対する蛍光体３２の相対位置を効率よく調整することができる。あるいは、検出された複数の温度に基づいて集光位置を推測することによって位置調整を行ってもよい。この方法によれば、精度の低下を抑制しつつ効率よく調整することができる。
【０１１２】
また、本発明は、次のような変形も可能である。
本実施形態のプロジェクター１０００では、液晶光変調装置として３つの液晶光変調装置を用いたが、これに限らない。１つ、２つ又は４つ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。
【０１１３】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、透過型のプロジェクターを用いたが、これに限らない。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いる。「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本発明を適用した場合にも、透過型プロジェクターと同様の効果を奏することができる。
【０１１４】
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、適用することができる。
【０１１５】
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、これに限らない。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）に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…励起光源、２０…第１集光レンズ（集光手段）、３０…蛍光板、３０Ｒ…回転蛍光板（蛍光板）、３１…基板、３１Ｒ…回転板（基板）、３２…蛍光体、３４…位置調整機構、３５…温度検出装置、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…光源装置、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投写光学系、１０００…プロジェクター、ＥＬ…励起光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光源と、前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体とを有する光源装置の製造方法であって、
前記励起光源から射出された励起光を前記集光手段により集光させて前記蛍光体に入射させる第１の工程と、
前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を複数設定し、相対位置ごとに前記蛍光体の温度を検出する第２の工程と、
前記第２の工程によって検出された複数の温度に基づいて、前記蛍光体の前記集光手段に対する相対位置を調整する第３の工程と、を有することを特徴とする光源装置の製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記第２の工程によって検出された複数の温度のうち最も高い温度を与えるように、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の光源装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程及び前記第３の工程において、前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域について検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置の製造方法。
【請求項４】
前記励起光源は、複数のレーザー光源が配列されたレーザー光源アレイであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の工程において、前記励起光源から射出させる励起光の光量を、製造された光源装置を光源として使用する場合の光量よりも大きな値に設定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項６】
前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置として、放射温度計を用いることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項７】
前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された基板上に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項８】
前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域と異なる領域で検出することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項９】
励起光を射出する励起光源と、
前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、
前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体と、
前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置と、
前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整する位置調整機構と、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された基板の上に設けられ、
前記温度検出装置は、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸と平行な方向から見たとき、前記基板の回転によって前記蛍光体上に描かれる励起光入射領域の軌跡上であって該励起光入射領域と平面視で重ならない領域に配設されていることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された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。
【請求項１】
励起光源と、前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体とを有する光源装置の製造方法であって、
前記励起光源から射出された励起光を前記集光手段により集光させて前記蛍光体に入射させる第１の工程と、
前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を複数設定し、相対位置ごとに前記蛍光体の温度を検出する第２の工程と、
前記第２の工程によって検出された複数の温度に基づいて、前記蛍光体の前記集光手段に対する相対位置を調整する第３の工程と、を有することを特徴とする光源装置の製造方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記第２の工程によって検出された複数の温度のうち最も高い温度を与えるように、前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整することを特徴とする請求項１に記載の光源装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程及び前記第３の工程において、前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域について検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置の製造方法。
【請求項４】
前記励起光源は、複数のレーザー光源が配列されたレーザー光源アレイであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の工程において、前記励起光源から射出させる励起光の光量を、製造された光源装置を光源として使用する場合の光量よりも大きな値に設定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項６】
前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置として、放射温度計を用いることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項７】
前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された基板上に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項８】
前記蛍光体の温度を、前記励起光が入射する領域と異なる領域で検出することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の光源装置の製造方法。
【請求項９】
励起光を射出する励起光源と、
前記励起光源から射出された励起光を集光させる集光手段と、
前記集光手段により集光された励起光を受けて蛍光を放射する蛍光体と、
前記蛍光体の温度を検出する温度検出装置と、
前記集光手段に対する前記蛍光体の相対位置を調整する位置調整機構と、を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１０】
前記蛍光体は、回転駆動されるように構成された基板の上に設けられ、
前記温度検出装置は、前記蛍光体から射出される蛍光の光軸と平行な方向から見たとき、前記基板の回転によって前記蛍光体上に描かれる励起光入射領域の軌跡上であって該励起光入射領域と平面視で重ならない領域に配設されていることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４２３１（Ｐ２０１３−４２３１Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２２０４（Ｐ２０１１−１３２２０４）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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