光源装置及びプロジェクタ
【課題】光源装置及びプロジェクタのさらなる小型化を図る。
【解決手段】第一の仮想円上に配置された第一発光素子群１１と、第一の仮想円と同軸かつ軸線Ｏ方向の一方に隣接する第二の仮想円上に配置された第二発光素子群１２と、第一の仮想円と同軸かつ軸線方向の他方に隣接する第三の仮想円上に配置された第三発光素子群１３と、第一発光素子群１１の径方向内側に軸線上から第一発光素子群１１の一部の直前まで設けられて、第一発光素子群１１側の端部である入射端から入射した光を軸線Ｏ側の端部に導いて軸線Ｏ方向の一方に向く出射端面１６ａから出射する導光部材１６を設ける。導光部材１６に、第二発光素子群１２が発した光を出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面Ｄ１と、第三発光素子群１３が発した光を出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面Ｄ２とを設ける。
【解決手段】第一の仮想円上に配置された第一発光素子群１１と、第一の仮想円と同軸かつ軸線Ｏ方向の一方に隣接する第二の仮想円上に配置された第二発光素子群１２と、第一の仮想円と同軸かつ軸線方向の他方に隣接する第三の仮想円上に配置された第三発光素子群１３と、第一発光素子群１１の径方向内側に軸線上から第一発光素子群１１の一部の直前まで設けられて、第一発光素子群１１側の端部である入射端から入射した光を軸線Ｏ側の端部に導いて軸線Ｏ方向の一方に向く出射端面１６ａから出射する導光部材１６を設ける。導光部材１６に、第二発光素子群１２が発した光を出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面Ｄ１と、第三発光素子群１３が発した光を出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面Ｄ２とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源の発する光を導光部材によって所定位置に導いて利用する構成の光源装置、及びこれを用いたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような光源装置としては、例えば、後記の特許文献１に記載の照明装置が知られている。この照明装置では、リング状（ドーナッツ型）に形成した３段の基板のそれぞれ内周にＬＥＤ発光チップが実装されている。
このようなリングの内側には、一体可動部が収納されている。この一体可動部は、各段のＬＥＤ発光チップに関して、それぞれ、プリズム、ライトパイプ、平行ロッドでなる光学装置が２個、両プリズムの出射面が１個のテーパーロッドに結合される形態で構成されている。これにより、リング内面に配設された対向する位置の同色のＬＥＤ発光チップの光が両プリズムの第２の入射面に入射して、それぞれテーパーロッド内に導かれるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３８８３１号公報（段落[００３８]から段落[００４０]、及び図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような照明装置では、一体可動部には、テーパーロッドに加えて、各段のＬＥＤ発光チップに対応させて、それぞれ、プリズム、ライトパイプ、平行ロッドでなる光学装置が２個設けられている。
一体可動部は、このように多数の構成部品によって構成されているので、占有体積が大きい。
また、このように多数の構成部品からなる一体可動部は、その重量も大きいので、一体可動部を回転駆動する回転モータにかかる負荷も大きい。このため、回転モータを小型化することが困難である。
以上のことから、この照明装置について、さらなる小型化を図ることは困難である。
【０００５】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、より小型の光源装置、及びより小型のプロジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、第一の仮想円上に複数配置された第一発光素子からなる第一発光素子群と、前記第一発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ軸線方向の一方に隣接する第二の仮想円上に複数配置された第二発光素子からなる第二発光素子群と、前記第一及び第二発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ前記軸線方向の他方に隣接する第三の仮想円上に複数配置された第三発光素子からなる第三発光素子群と、前記第一発光素子群の径方向内側に前記軸線上から前記第一発光素子群の一部の直前まで設けられて、前記第一発光素子群側の端部である入射端から入射した光を前記軸線側の端部に導いて前記軸線方向の一方に向く出射端面から出射する導光部材と、該導光部材に設けられて前記第二発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面と、前記導光部材に設けられて前記第三発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面と、前記導光部材を前記軸線回りに回転駆動させる導光部材駆動装置と、前記導光部材の回転に同期して、前記第一発光素子、前記第二発光素子、及び前記第三発光素子のそれぞれについて前記導光部材の入射端に対向する発光素子のみ点灯させる発光素子駆動装置とを有している光源装置を提供する。
【０００７】
このように構成される光源装置では、導光部材駆動装置によって導光部材を回転駆動することで、導光部材の入射端が、各発光素子群の配列方向に沿って移動する。
各発光素子群を構成する発光素子は、発光素子駆動装置によって、導光部材の回転と同期して、導光部材の入射端に対向する発光素子のみ点灯させられ、導光部材の入射端に対向していない発光素子は、再び導光部材の入射端に対向するまでの間、発光が停止される。このように、各発光素子を間欠的に点灯させることで、各発光素子の負荷が低減されて過熱が防止されるので、各発光素子への投入電力を大きくして、光量を増大させることができる。
【０００８】
第一発光素子群のうち、導光部材の入射端に対向する第一発光素子が発する光は、導光部材の入射端に入射されて、導光部材の出射端面から出射される。また、第二発光素子群のうち、導光部材に対向する第二発光素子が発する光は、導光部材に設けられた第一ダイクロイック面によって導光部材の出射端に向けて反射させられて、導光部材の出射端面から出射される。同様に、第三発光素子群のうち、導光部材に対向する第三発光素子が発する光は、導光部材に設けられた第二ダイクロイック面によって導光部材の出射端に向けて反射させられて、導光部材の出射端面から出射される。
すなわち、この光源装置では、第一発光素子群、第二発光素子群、第三発光素子群のそれぞれが発する光が、共通の導光部材を通じて、前記軸線方向の一方に向けて出射される。
【０００９】
このように、この光源装置では、複数色の光を導くための導光部材が一つで済むので、コストが低減できるとともに、光源装置を小型化することができる。また、この光源装置では、導光部材が一つであるために導光部材駆動装置の負荷が少ないので、導光部材駆動装置として小型のものを用いることができ、光源装置を小型化することができる。
また、この光源装置では、各発光素子群が、同一の軸線に沿って隣接配置されているので、これら発光素子群の設置スペースを低減することができ、光源装置を小型化することができる。
また、この光源装置では、このように各発光素子群が隣接配置されているので、これら発光素子群を冷却するための装置構成を簡略化することができる。
【００１０】
この光源装置は、内部に冷媒が循環流通されて該冷媒によって前記各第一発光素子、前記各第二発光素子、及び前記各第三発光素子が発する熱を回収する冷却装置と、該冷却装置内を流通する前記冷媒が回収した熱を外部に放出する放熱部とを有していてもよい。
【００１１】
この場合には、冷却装置内を流通する冷媒によって各発光素子群の熱が回収され、この熱が、放熱部によって外部に放出される。すなわち、各発光素子群の発する熱が、装置内部に拡散させることなく放熱部に送り込まれるので、他の部品に熱による影響をほとんど与えずに、各発光素子群の冷却を効率よく行うことができる。
【００１２】
前記冷却装置として、前記第一発光素子群、前記第二発光素子群、前記第三発光素子群のうちの少なくともいずれかの発光素子群の冷却を行う冷却ジャケットが複数設けられており、前記冷却ジャケットのうちの少なくとも一つは、他の前記冷却ジャケットと接続するジョイント部を有しており、該ジョイント部は、前記各冷却ジャケットの前記冷媒流路を接続する流路接続部を構成していてもよい。
【００１３】
この場合には、冷却ジャケット同士の接続に用いられるジョイントが、各冷却ジャケットの冷媒流路同士を接続する流路接続部を構成しているので、冷媒流路同士を接続する管路を別途設ける場合に比べて、冷却装置を小型化することができ、光源装置の小型化が可能となる。
【００１４】
前記導光部材は、前記第一ダイクロイック面を有する第一ダイクロイックプリズムと、
前記第二ダイクロイック面を有する第二ダイクロイックプリズムとを有しており、前記第一ダイクロイックプリズムと前記第二ダイクロイックプリズムとは、前記径方向の位置が異なっており、前記第二発光素子群は、前記径方向の前記第一ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、前記第三発光素子群は、前記径方向の前記第二ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、前記第一、第二、第三発光素子群のうち、前記発光素子の設置半径の大きいものほど、該発光素子の設置数を多くしてもよい。
【００１５】
この場合には、各発光素子群について、それぞれ発光素子の設置半径が異なっており、発光素子の設置半径の大きいものほど、発光素子の設置数が多くなっている。
すなわち、発光素子の設置半径の大きい発光素子群でも、発光素子の設置間隔が短くなり、導光部材に入射する光の光量を増加させることができる。
また、発光素子の設置数が多い発光素子群では、他の発光素子群に比べて、個々の発光素子の発光時間が短く、発光素子にかかる負荷が少ないので、より出力を上げて光量を増加させることができる。
すなわち、発光波長による比視感度が高い発光色の発光素子によって構成される発光素子群については設置半径を大きくかつ設置数を多くすることで、この発光素子群から導光部材に入射する光量を多くすることができ、各発光素子群の見かけ上の輝度バランスを良好に保つことができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項１記載の光源装置を用いたプロジェクタであって、前記光源装置の前記導光部材の出射端面から出射した光を変調する変調素子と、該変調素子で変調された光を投影する投影光学系とを有しているプロジェクタを提供する。
【００１７】
このように構成されるプロジェクタでは、光源装置が出射した光が、変調素子によって変調させられたのちに、投影光学系によって投影される。
変調素子は、各発光素子群が発する光のそれぞれについて独立して変調することで、投影光学系が、多色の画像情報を投影することになる。例えば、各発光素子群の発光色をそれぞれ赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）とし、各色の光についてそれぞれ独立して変調素子による変調を施すことで、投影光学系の投影像を、多色の画像とすることができる。
このように構成されるプロジェクタによれば、光源装置を小型化することができるので、装置全体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、より小型の光源装置及びプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態に係る光源装置１について、図１から図５を用いて説明する。この光源装置１は、各種のプロジェクタ等の光源として用いられるものである。
光源装置１は、図１の概略構成図に示されるように、図示せぬ第一の仮想円上に複数配置された第一発光素子１１ａからなる第一発光素子群１１と、第一発光素子１１ａとは発光波長が異なるとともに第一の仮想円と同軸かつ第一の仮想円の軸線Ｏ方向の一方（図１における上方、以下、この方向を上方とする）に隣接する第二の仮想円（図示せず）上に複数配置された第二発光素子１２ａからなる第二発光素子群１２と、第一及び第二発光素子１１ａ，１２ａとは発光波長が異なるとともに第一の仮想円と同軸かつ軸線Ｏ方向の他方（図１における下方、以下、この方向を下方とする）に隣接する第三の仮想円（図示せず）上に複数配置された第三発光素子１３ａからなる第三発光素子群１３とを有している。
【００２０】
本実施形態では、第一、第二、第三発光素子１１ａ，１２ａ，１３ａは、それぞれＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成されている。ここで、ＬＥＤは点光源ではなく拡散光源である。このため、これら第一、第二、第三発光素子１１ａ，１２ａ，１３ａには、それぞれＮＡ変換素子ＮＡが設けられており、これによって各発光素子の出射光の平行度が高められている。本実施形態では、各発光素子は、片面側が発光面となる略円盤形状をなしている。各発光素子の発光面には、ＮＡ変換素子ＮＡとして、砲弾型の透明樹脂モールドが形成されている。各発光素子に設けられるＮＡ変換素子ＮＡは、全て略同一の大きさとされている。
なお、ＮＡ変換素子ＮＡとしては、このような砲弾型樹脂モールドに限らず、例えばテーパーロッド等の他のＮＡ変換素子を用いてもよい。
【００２１】
各第一発光素子１１ａは、第一仮想円上で、それぞれ光軸（放射される光束の中心軸）を軸線Ｏに向けた状態にして略等間隔で配置されている。本実施形態では、図２の分解斜視図に示すように、各第一発光素子１１ａは、帯状のフレキシブル基板Ｂ１上に、その長手方向に沿って略等間隔で設けられている。フレキシブル基板Ｂ１は、各第一発光素子１１ａの発光面が内側となるように略円筒状に丸められている。これにより、各第一発光素子１１ａは、それぞれ光軸を軸線Ｏに向けた状態にして配置されている。
また、図２及び図３の縦断面図に示すように、フレキシブル基板Ｂ１には、長手方向に沿って略等間隔に開口部Ｈが設けられている。各第一発光素子１１ａは、それぞれ開口部Ｈ内に設置されており、これによって、各第一発光素子１１ａは、発光面とは反対側の面を、フレキシブル基板Ｂ１の外周面側に露出させられている。
【００２２】
図１に示すように、各第二発光素子１２ａは、第一仮想円よりも小径の第二仮想円上で、それぞれ光軸を下方に向けた状態にして略等間隔で配置されている。本実施形態では、図２に示すように、各第二発光素子１２ａは、円環平板状の基板Ｂ２上に、その周方向に沿って略等間隔で設けられている。
また、図３に示すように、基板Ｂ２には、周方向に沿って略等間隔に開口部Ｈが設けられている。各第二発光素子１２ａは、それぞれ開口部Ｈ内に設置されており、これによって、各第二発光素子１２ａは、発光面とは反対側の面を、基板Ｂ２の上面側に露出させられている。
【００２３】
図１に示すように、各第三発光素子１３ａは、第二仮想円と略同径の第三仮想円上で、それぞれ光軸を上方に向けた状態にして略等間隔で配置されている。
本実施形態では、図２に示すように、各第三発光素子１３ａは、円環平板状の基板Ｂ３上に、その周方向に沿って略等間隔で設けられている。
また、図３に示すように、基板Ｂ３には、周方向に沿って略等間隔に開口部Ｈが設けられている。各第三発光素子１３ａは、それぞれ開口部Ｈ内に設置されており、これによって、各第三発光素子１３ａは、発光面とは反対側の面を、基板Ｂ３の下面側に露出させられている。
【００２４】
ここで、本実施形態では、第一発光素子１１ａの発光色は緑色とされ、第二発光素子１２ａの発光色は青色とされ、第三発光素子１３ａの発光色は赤色とされている。なお、第二発光素子１２ａの発光色と第三発光素子１３ａの発光色とを入れ替えてもよい。
【００２５】
図２及び図３に示すように、光源装置１には、内部に冷媒が循環流通されてこの冷媒によって各第一発光素子１１ａ、各第二発光素子１２ａ、及び各第三発光素子１３ａが発する熱を回収する冷却装置１４と、冷却装置１４内を流通する冷媒が回収した熱を外部に放出する放熱部１５とが設けられている。
【００２６】
冷却装置１４は、略円筒形状をなし、内周面で各第一発光素子１１ａにおいてフレキシブル基板Ｂ１の外周面を受ける第一冷却ジャケット１４ａと、略円環平板形状をなし、下面で基板Ｂ２の上面を受ける第二冷却ジャケット１４ｂと、略円盤形状をなし、上面で基板Ｂ３の下面を受ける第三冷却ジャケット１４ｃとを有している。これら第一、第二、第三冷却ジャケット１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、それぞれ、銅等の熱伝導率の高い材質によって構成されている。
【００２７】
第二冷却ジャケット１４ｂは、第一冷却ジャケット１４ａの上端面に略同軸にして取り付けられている。第三冷却ジャケット１４ｃは、第一冷却ジャケット１４ａの下端面に略同軸にして取り付けられている。本実施形態では、第二冷却ジャケット１４ｂ及び第三冷却ジャケット１４ｃは、それぞれ第一冷却ジャケット１４ａに対してネジ１４ｄによるネジ止めによって取り付けられている。また、第二冷却ジャケット１４ｂ及び第三冷却ジャケット１４ｃは、それぞれ外径が第一冷却ジャケット１４ａと外径が略同一とされている。
【００２８】
ここで、第一冷却ジャケット１４ａはフレキシブル基板Ｂ１の保持具を兼ねている。また、第二冷却ジャケット１４ｂは基板Ｂ２の保持具を兼ねており、第三冷却ジャケット１４ｃは基板Ｂ３の保持具を兼ねている。
第一冷却ジャケット１４ａと第二冷却ジャケット１４ｂとの間、及び第一冷却ジャケット１４ａと第三冷却ジャケット１４ｃとの間には、それぞれ略円環平板形状のスペーサ１４ｅが設けられている。このスペーサ１４ｅを適切な厚みのものと交換することで、各冷却ジャケットの軸線Ｏ方向の相対位置を調整して、各冷却ジャケットに保持される基板の軸線Ｏ方向の相対位置（すなわち各発光素子群の相対位置）を調整することができる。
【００２９】
前記のように、フレキシブル基板Ｂ１には開口部Ｈが設けられているので、第一発光素子１１ａの発光面とは反対側の面は、第一冷却ジャケット１４ａの内周面に直接接触する。また、第一冷却ジャケット１４ａの内周面は、第一発光素子１１ａの数と同数の平面が、周方向に配置された構成とされている。これにより、第一発光素子１１ａは、第一冷却ジャケット１４ａの内周面を構成する平面に対して面接触することになり、第一発光素子１１ａから第一冷却ジャケット１４ａへの熱伝導効率が高い。
【００３０】
また、前記のように、基板Ｂ２にも開口部Ｈが設けられている。これにより、第二発光素子１１ｂの発光面とは反対側の面が、第二冷却ジャケット１４ｂの下面に面接触することとなり、第二発光素子１２ａから第二冷却ジャケット１４ｂへの熱伝導効率が高い。
また、前記のように、基板Ｂ３にも開口部Ｈが設けられている。これにより、第三発光素子１１ｃの発光面とは反対側の面が、第三冷却ジャケット１４ｃの上面に面接触することとなり、第三発光素子１３ａから第三冷却ジャケット１４ｃへの熱伝導効率が高い。
【００３１】
図４に示すように、第一冷却ジャケット１４ａには、その周方向に沿ってほぼ一周する第一冷媒流路Ｃ１が設けられている。第一冷却ジャケット１４ａの外周部には、第一冷媒流路Ｃ１の始点に通じる冷媒入口Ｍｉと、第一冷媒流路Ｃ１の終点に通じる冷媒出口Ｍｏとが設けられている。冷媒入口Ｍｉ及び冷媒出口Ｍｏは、それぞれ配管Ｔを通じて放熱部１５に接続されている。これら配管Ｔのうちのいずれか一方には送液ポンプ（図示せず）が設けられており、これによって冷媒が循環流通されるようになっている。
【００３２】
図２に示すように、第一冷却ジャケット１４ａには、上下面のそれぞれにおいて第一冷媒流路Ｃ１の始点近傍に、略円筒状のジョイント部Ｊｉが突出状態にして設けられている。また、第一冷却ジャケット１４ａには、上下面のそれぞれにおいて第一冷媒流路Ｃ１の終点近傍に、略円筒状のジョイント部Ｊｏが突出状態にして設けられている。
【００３３】
第二冷却ジャケット１４ｂの下面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｉに対向する部位に、ジョイント部Ｊｉが挿入される挿入部Ｉｉが設けられている。第二冷却ジャケット１４ｂの下面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｏに対向する部位に、ジョイント部Ｊｏが挿入される挿入部Ｉｏが設けられている。
第二冷却ジャケット１４ｂには、挿入部Ｉｉから挿入部Ｉｏまで、その周方向に沿ってほぼ一周する第二冷媒流路Ｃ２（図３参照）が設けられている。
【００３４】
第三冷却ジャケット１４ｃの上面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｉに対向する部位に、ジョイント部Ｊｉが挿入される挿入部Ｉｉが設けられている。第三冷却ジャケット１４ｃの上面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｏに対向する部位に、ジョイント部Ｊｏが挿入される挿入部Ｉｏが設けられている。
第三冷却ジャケット１４ｃには、挿入部Ｉｉから挿入部Ｉｏまで、その周方向に沿ってほぼ一周する第三冷媒流路Ｃ３（図３参照）が設けられている。
【００３５】
第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｉ，Ｊｏには、それぞれ外周にＯリング１４ｆが装着されている。これにより、ジョイント部Ｊｉと挿入部Ｉｉとの間、及びジョイント部Ｊｏと挿入部Ｉｏとの間が液密に封止されている。
ジョイント部Ｊｉ，Ｊｏは、それぞれ第一冷媒流路Ｃ１と第二冷媒流路Ｃ２、第一冷媒流路Ｃ１と第三冷媒流路Ｃ３とを接続する流路接続部を構成している。すなわち、冷媒入口Ｍｉから第一冷媒流路Ｃ１内に供給された冷媒は、ジョイント部Ｊｉを通じて第二冷媒流路Ｃ２及び第三冷媒流路Ｃ３にも供給される。また、第二冷媒流路Ｃ２に供給された冷媒及び第三冷媒流路Ｃ３に供給された冷媒は、それぞれジョイント部Ｊｏを通じて第一冷媒流路Ｃ１の終端に送り込まれて、冷媒出口Ｍｏを通じて放熱部１５に送り込まれるようになっている。
【００３６】
図３に示すように、光源装置１には、第一発光素子群１１の径方向内側に、軸線Ｏ上から第一発光素子群１１の一部の第一発光素子１１ａの直前まで達する導光部材１６が設けられている。
この導光部材１６は、第一発光素子群１１側の端部が入射端とされ、軸線Ｏ側には、上方に向く射出端面１６ａが設けられている。
【００３７】
光源装置１には、導光部材１６の射出端面１６ａに対向する位置に、軸線Ｏと同軸にして、テーパーロッドＲが設けられている。このテーパーロッドＲは、出射端面１６ａから離間するにつれて断面積が増加する四角錐台形状をなしている。これによって、出射端面１６ａから射出された光が、テーパーロッドＲを通過することによって平行度を高められるようになっている。
ここで、テーパーロッドＲは、図示せぬ保持具によって、導光部材１６とは離間した状態で固定的に保持されている。
【００３８】
また、光源装置１には、導光部材１６を軸線Ｏ回りに回転駆動させる導光部材駆動装置１７が設けられている。これにより、導光部材駆動装置１７によって導光部材１６を軸線Ｏ回りに回転駆動すると、導光部材１６の入射端が、各発光素子群を構成する発光素子の配列方向に沿って移動させられるようになっている。
本実施形態では、導光部材駆動装置１７は、電動モータ１７ａと、電動モータ１７ａの駆動軸に略同軸にして設けられて、上面に導光部材１６が取り付けられる円盤状のベース１７ｂとを有している。
【００３９】
導光部材１６は、第一発光素子群１１側の端部に設けられるダイクロイックプリズム２１と、軸線Ｏ側の端部に設けられてダイクロイックプリズム２１側から入射する光を上方に向けて反射する三角プリズム２２と、ダイクロイックプリズム２１の出射端面と三角プリズム２２の入射端面とを接続する導光部材本体２３とを有している。
【００４０】
ダイクロイックプリズム２１は、第一、第二、第三発光素子群１１，１２，１３に周囲を囲まれている。
ダイクロイックプリズム２１は、第一発光素子群１１に対向する側に第一入射面２１ａが設けられ、第二発光素子群１２に対向する側に第二入射面２１ｂが設けられ、第三発光素子群１３に対向する側に第三入射面２１ｃが設けられた略立方体形状をなしている。
【００４１】
本実施形態では、ダイクロイックプリズム２１として、クロスダイクロイックプリズムが用いられている。具体的には、ダイクロイックプリズム２１は、第二発光素子群１２が発する光（青色光）を導光部材１６の出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面Ｄ１と、第三発光素子群１３が発する光（赤色光）を導光部材１６の出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面Ｄ２とを有している。
第一ダイクロイック面Ｄ１は、例えば青色光を反射しかつ青色光の波長よりも長波長の光を透過させるローパスフィルタとされている。第二ダイクロイック面Ｄ２は、赤色光を反射しかつ赤色光の波長よりも短波長の光を透過させるハイパスフィルタとされている。
【００４２】
これにより、図５に示すように、第一発光素子群１１のうち第一入射面２１ａに対向する第一発光素子１１ａの発する緑色光が、第一入射面２１ａからダイクロイックプリズム２１に入射すると、第一ダイクロイック面Ｄ１及び第二ダイクロイック面Ｄ２を透過して、導光部材本体２３を通じて三角プリズム２２に入射する。
第二発光素子群１２のうち第二入射面２１ｂに対向する第二発光素子１２ａの発する青色光が、第二入射面２１ｂからダイクロイックプリズム２１に入射すると、第一ダイクロイック面Ｄ１によって軸線Ｏに向けて反射されて、ライトガイド２３を通じて三角プリズム２２に入射する。
第三発光素子群１３のうち第三入射面２１ｃに対向する第三発光素子１３ａの発する赤色光が、第三入射面２１ｃからダイクロイックプリズム２１に入射すると、第二ダイクロイック面Ｄ２によって軸線Ｏに向けて反射されて、ライトガイド２３を通じて三角プリズム２２に入射する。
このようにして三角プリズム２２に入射した光は、軸線Ｏ方向の一方に向けて反射されて、出射端面１６ａからテーパーロッドＲに向けて出射される。
【００４３】
また、この光源装置１には、導光部材１６の回転に同期して、第一発光素子１１ａ、第二発光素子１２ａ、及び第三発光素子１３ａのそれぞれについて導光部材１６の入射端に対向する発光素子のみ点灯させる発光素子駆動装置２７が設けられている。
すなわち、各発光素子群を構成する発光素子は、発光素子駆動装置２７によって、導光部材１６の回転と同期して、導光部材１６の入射端に対向する発光素子のみ点灯させられ、導光部材１６の入射端に対向していない発光素子は、再び導光部材１６の入射端に対向するまでの間、発光が停止される。
このように各発光素子を間欠的に点灯させることで、各発光素子の負荷が低減されて過熱が防止される。これにより、この光源装置１では、各発光素子への投入電力を大きくして、光量を増大させることができる。
【００４４】
このように構成される光源装置１では、前記のように、第一発光素子群１１、第二発光素子群１２、第三発光素子群１３のそれぞれが発する光が、共通の導光部材１６を通じて、上方に向けて出射される。
このように、この光源装置１では、複数色の光を導くための導光部材１６が一つで済むので、コストが低減できるとともに、光源装置１を小型化することができる。また、この光源装置１では、導光部材１６が一つであるために導光部材駆動装置１７の負荷が少ないので、導光部材駆動装置１７として小型のものを用いることができ、光源装置１を小型化することができる。
また、この光源装置１では、各発光素子群が、同一の軸線Ｏに沿って隣接配置されているので、これら発光素子群の設置スペースを低減することができ、光源装置１を小型化することができる。
【００４５】
また、この光源装置１では、このように各発光素子群が隣接配置されているので、これら発光素子群を冷却するための装置構成を簡略化することができる。
また、冷却装置１４内を流通する冷媒によって各発光素子群の熱が回収され、この熱が、放熱部１５によって外部に放出される。すなわち、各発光素子群の発する熱が、装置内部に拡散させることなく放熱部１５に送り込まれるので、他の部品に熱による影響をほとんど与えずに、各発光素子群の冷却を効率よく行うことができる。
【００４６】
また、冷却装置１４を構成する第一、第二、第三冷却ジャケット１４ａ，１４ｂ，１４ｃが、ジョイント部Ｊｉ，Ｊｏを介して接続されており、これらジョイント部Ｊｉ，Ｊｏは、各冷却ジャケットの冷媒流路を接続する流路接続部を構成している。
このため、冷媒流路同士を接続する管路を別途設ける場合に比べて、冷却装置１４を小型化することができ、光源装置１の小型化が可能となる。
【００４７】
［第二実施形態］
以下、本発明の第二実施形態に係る光源装置５１について、図６及び図７を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置５１は、第一実施形態に係る光源装置１において、冷却装置１４の代わりに、冷却装置５４を用いたことを主たる特徴とするものである。
以下、第一実施形態に示す光源装置１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００４８】
冷却装置５４は、第一実施形態で示した冷却装置１４の第一冷却ジャケット１４ａからジョイント部Ｊｉ，Ｊｏをなくした構成の第一冷却ジャケット５４ａを有している。また、冷却装置５４は、第一実施形態で示した冷却装置１４の第二冷却ジャケット１４ｂから挿入部Ｉｉ，Ｉｏ、第二冷媒流路Ｃ２をなくした構成の第二冷却ジャケット５４ｂと、第一実施形態で示した冷却装置１４の第三冷却ジャケット１４ｃから挿入部Ｉｉ，Ｉｏ、第三冷媒流路Ｃ３をなくした構成の第三冷却ジャケット５４ｃとを有している。
【００４９】
第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂ、ならびに第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとは、それぞれヒートパイプ５５によって熱的に接続されている。すなわち、第二冷却ジャケット５４ｂが第二発光素子群１２から回収した熱、及び第三冷却ジャケット５４ｃが第三発光素子群１３から回収した熱は、それぞれヒートパイプ５５を介して第一冷却ジャケット５４ａに伝達されて、第一冷媒流路Ｃ１内を流通する冷媒によって、放熱部１５に送り込まれるようになっている。
【００５０】
本実施形態では、第一冷却ジャケット５４ａの上端面及び下端面には、それぞれ丸穴状の挿入口５６が設けられている。本実施形態では、第一冷却ジャケット５４ａの上端面及び下端面には、それぞれ複数の挿入口５６が設けられている。
また、第二冷却ジャケット５４ｂ及び第三冷却ジャケット５４ｃには、それぞれ第一冷却ジャケット５４ａの挿入口５６に対向する部位に挿入口５６が設けられている。
第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂとを熱的に接続するヒートパイプ５５は、一端を第一冷却ジャケット５４ａの挿入口５６に挿入され、他端を第二冷却ジャケット５４ｂの挿入口５６に挿入されている。
第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとを熱的に接続するヒートパイプ５５は、一端を第一冷却ジャケット５４ａの挿入口５６に挿入され、他端を第三冷却ジャケット５４ｃの挿入口５６に挿入されている。
【００５１】
各挿入口５６の内径は、ヒートパイプ５５の外径よりもごくわずかに大きく設定されている。これにより、ヒートパイプ５５は、挿入口５６の軸線方向に沿って移動可能とされている。また、ヒートパイプ５５と挿入口５６の内面との間には、熱伝導グリスが介在させられている。これによってヒートパイプ５５と各冷却ジャケットとの間での熱伝導性能が十分に確保されている。
【００５２】
この光源装置５１において、第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂとの間、及び第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとの間には、スペーサ１４ｅの代わりに、位置調整具５７が設けられている。
位置調整具５７は、第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂとの間、もしくは第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとの間に介在される略Ｌ字状の部材である。
【００５３】
位置調整具５７は、第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃに対して軸線Ｏ方向の位置を調整可能にして設けられている。具体的には、位置調整具５７は、第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃの外周面を受ける垂直部５７ａと、第一冷却ジャケット５４ａの軸線Ｏ方向の端面を受ける水平部５７ｂとを有している。
図７に示すように、垂直部５７ａには開口部５７ｃが形成されており、位置調整具５７は、開口部５７ｃに挿通されるネジ５７ｄによって第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃに固定されている。
開口部５７ｃは、上下方向に延びる長穴によって構成されている。これにより、位置調整具５７は、ネジ５７ｄを緩めた状態では、第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃに対して軸線Ｏ方向の位置の調整が可能となる。
【００５４】
［第三実施形態］
以下、本発明の第三実施形態に係る光源装置６１について、図８及び図９を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置６１は、第二実施形態に係る光源装置１において、導光部材１６の代わりに、導光部材６６を用いたこと、及び第二発光素子群１２と第三発光素子群１３の配置を変更したことを主たる特徴とするものである。
以下、第二実施形態に示す光源装置５１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００５５】
導光部材６６は、第二実施形態に示す導光部材１６において、クロスダイクロイックプリズムであるダイクロイックプリズム２１の代わりに、第一ダイクロイック面Ｄ１のみを有する第一ダイクロイックプリズム７１と、第二ダイクロイック面Ｄ２のみを有する第二ダイクロイックプリズム７２とを設けたものである。
第一ダイクロイックプリズム７１は、導光部材６６の入射端側に設けられており、第二ダイクロイックプリズム７２は、第一ダイクロイックプリズム７１と導光部材本体２３との間に配置されている。
【００５６】
第二発光素子群１２は、前記径方向の第一ダイクロイックプリズム７１に対向する位置に設けられており、第三発光素子群１３は、前記径方向の第二ダイクロイックプリズム７２に対向する位置に設けられている。すなわち、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａの設置半径よりも大きい。また、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａの設置半径は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径よりも大きい。
【００５７】
また、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置数は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａの設置数よりも多い。
さらに、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａの設置数は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置数よりも多い。
【００５８】
この光源装置６１では、各発光素子群について、それぞれ発光素子の設置半径が異なっており、発光素子の設置半径の大きいものほど、発光素子の設置数が多くなっている。
すなわち、発光素子の設置半径の大きい発光素子群でも、発光素子の設置間隔が短くなり、導光部材６６に入射する光の光量を増加させることができる。
また、発光素子の設置数が多い発光素子群では、他の発光素子群に比べて、個々の発光素子の発光時間が短く、発光素子にかかる負荷が少ないので、より出力を上げて光量を増加させることができる。
【００５９】
本実施形態では、発光素子群のうち、比視感度が最も高い緑光色を発する第一発光素子１１ａからなる第一発光素子群１１については設置半径を最大としかつ設置数を最大としている。また、発光素子群のうち、比視感度が最も低い青光色を発する第二発光素子１２ａからなる第二発光素子群１２については設置半径を最小としかつ設置数を最小としている。
これにより、この光源装置６１では、比視感度が高い光を発する発光素子群ほど導光部材１６に入射する光量が多くなり、各発光素子群の見かけ上の輝度バランスを良好に保つことができる。
【００６０】
［第四実施形態］
以下、本発明の第四実施形態に係る光源装置７１について、図１０及び図１１を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置７１は、第三実施形態に係る光源装置６１において、導光部材１６の代わりに、導光部材６６を用いたこと、及び第二発光素子群１２と第三発光素子群１３の配置を変更したことを主たる特徴とするものである。
以下、第三実施形態に示す光源装置６１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００６１】
第二発光素子群１２は、前記径方向の第一ダイクロイックプリズム７１に対向する位置に設けられており、第三発光素子群１３は、前記径方向の第二ダイクロイックプリズム７２に対向する位置に設けられている。すなわち、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａの設置半径よりも大きい。また、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａの設置半径は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径よりも大きい。
ここで、本実施形態では、第一、第二、第三発光素子群１１，１２、１３は、それぞれ発光素子の設置数が同一とされている。
【００６２】
また、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａのＮＡ変換素子ＮＡ３は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａのＮＡ変換素子ＮＡ２よりも大きい。さらに、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａのＮＡ変換素子ＮＡ１は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａのＮＡ変換素子ＮＡ３よりも大きい。
【００６３】
この光源装置７１では、各発光素子群について、それぞれ発光素子の設置半径が異なっており、発光素子の設置半径の大きいものほど、発光素子に設けられるＮＡ変換素子が大きくなっている。
これにより、発光素子の設置半径の大きい発光素子群でも、光軸方向から見た発光素子の見た目の発光面積が大きくなる。すると、各発光素子群について、発光素子の発光領域の間隔が短くなり、導光部材６６に発光領域が対向しない時間（すなわち導光部材６６に発光素子の発する光が入射しない時間）が短くなり、発光素子が発する光を効率よく導光部材６６に入射させることができ、照明効率が高い。
【００６４】
［第五実施形態］
以下、本発明の第五実施形態に係る光源装置８１について、図１２を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置８１は、第一実施形態に係る光源装置１において、第一冷却ジャケット１４ａの代わりに第一冷却ジャケット８４ａを用いたこと、第二発光素子群１２と第三発光素子群１３の配置を変更したこと、導光部材１６の代わりに導光部材８６を用いたこと、さらに、第二冷却ジャケット１４ｂ並びに第三冷却ジャケットをなくしたことを主たる特徴とするものである。
以下、第一実施形態に示す光源装置１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００６５】
第一冷却ジャケット８４ａは、第一実施形態に示した第一冷却ジャケット１４ａの軸線Ｏ方向の寸法を延長するとともに、第一冷媒流路Ｃ１をなくし、代わりに、ヒートパイプ５５が、下端が第一冷却ジャケット８４ａの下方に突出させた状態にして軸線Ｏに沿って挿通されたものである。
このヒートパイプ５５の下端には、放熱部１５として、放熱フィンが設けられており、第一冷却ジャケット８４ａからヒートパイプ５５に回収された熱が外部に放出されるようになっている。
また、第一冷却ジャケット８４ａの下端には、導光部材駆動装置１７を支持する支持プレート８７が設けられている。
【００６６】
また、本実施形態では、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａ及び第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａが、基板Ｂ２、Ｂ３ではなく、第一発光素子群１１が設けられるフレキシブル基板Ｂ１上に設けられている。
具体的には、各第二発光素子１２ａは、フレキシブル基板Ｂ１において第一発光素子１１ａの上方に、光軸を軸線Ｏに向けた状態にして配置されている。また、各第三発光素子１３ａは、フレキシブル基板Ｂ１において第一発光素子１１ａの下方に、光軸を軸線Ｏに向けた状態にして配置されている。各第二発光素子１２ａ、各第三発光素子１３ａは、それぞれフレキシブル基板Ｂ１に設けられた開口部Ｈ内に設けられている。これにより、各第二発光素子１２ａ、各第三発光素子１３ａも、それぞれ第一冷却ジャケット８４ａに円接触させられていて、各発光素子の熱が効率よく第一冷却ジャケット８４ａに伝達されるようになっている。
【００６７】
導光部材８６は、第一実施形態で示した導光部材１６において、ダイクロイックプリズム２１の第二入射面２１ｂ上に、前記径方向外側から入射する光を第二入射面２１ｂに向けて反射する第一プリズム９１を設け、ダイクロイックプリズム２１の第三入射面２１ｃ上に、前記径方向外側から入射する光を第三入射面２１ｃに向けて反射する第二プリズム９２を設けたものである。
【００６８】
これにより、第二発光素子群１２のうち、導光部材８６の入射端に対向する第二発光素子１２ａから発せられる光が、第一プリズム９１によって反射されて、ダイクロイックプリズム２１の第二入射面２１ｂに入射され、以降は第一実施形態と同様にしてテーパーロッドＲまで導かれる。
同様に、第三発光素子群１３のうち、導光部材８６の入射端に対向する第三発光素子１３ａから発せられる光が、第二プリズム９２によって反射されて、ダイクロイックプリズム２１の第三入射面２１ｃに入射され、以降は第一実施形態と同様にしてテーパーロッドＲまで導かれる。
【００６９】
この光源装置８１では、全ての発光素子を、同一のフレキシブル基板Ｂ１上に設けているので、製造時の組立工数が少なくて済み、生産性が高い。
【００７０】
以下、上記各実施形態に係る各光源装置１、５１，７１，８１が用いられるプロジェクタの具体例について説明する。なお、以下では、各プロジェクタにおいて、光源装置として、第一実施形態で示した光源装置１を用いた例について説明する。
【００７１】
図１３に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用いた三板式のプロジェクタ１１０の構成を示す。
プロジェクタ１１０は、光源装置１と、光源装置１から発せられる多色の光の混合光をＲ，Ｇ，Ｂの各色の光に分離する分離装置１１１と、分離装置によって分離された各色の光のそれぞれを変調する変調素子１１２と、変調素子１１２によって変調された各色の光を合成する合成装置１１３と、合成装置１１３によって合成された多色の光の混合光を投影する投影光学系１１４とを有している。
また、プロジェクタ１１０の筐体内には、電源ユニット１１６、及び冷却ファン１１７が設けられている。
【００７２】
分離装置１１１は、光源装置１のテーパーロッドＲの出射端に隣接配置されて青色光のみをテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１と、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１を透過した光のうち、緑色光のみをテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する緑色光反射用ダイクロイックプリズム１２２と、緑色光反射用ダイクロイックプリズム１２２を透過した光（赤色光）をテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する第一赤色光反射用プリズム１２３とを有している。
【００７３】
また、分離装置１１１は、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１によって反射された青色光を再びテーパーロッドＲの光軸に略平行な方向に反射する青色光反射用プリズム１２６と、赤色光反射用プリズム１２３によって反射された赤色光をテーパーロッドＲの光軸に略平行でテーパーロッドＲからの光の出射方向とは逆向きに反射する第二赤色反射用プリズム１２７とを有している。
【００７４】
本実施形態では、合成装置１１３として、略立方体をなすクロスダイクロイックプリズムが用いられている。このクロスダイクロイックプリズムは、緑色反射用ダイクロイックプリズム１２２の出射端面に対向する第一入射面１１３ａと、第二赤色反射用プリズム１２７の出射面に対向する第二入射面１１３ｂと、青色光反射用プリズム１２６の出射端面に対向する第三入射面１１３ｃと、第一入射面１１３ａとは反対側に位置する出射端面１１３ｄとを有している。
このクロスダイクロイックプリズムは、第二入射面１１３ｂから入射した光のうち赤色光のみを出射端面１１３ｄに向けて反射するダイクロイック面１１３ｅと、第三入射面１１３ｃから入射した光のうち青色光のみを出射端面１１３ｄに向けて反射するダイクロイック面１１３ｆとを有している。これらダイクロイック面１１３ｅ，１１３ｆは、緑色光についてはそのまま透過させる特性を有している。
【００７５】
クロスダイクロイックプリズムの第一入射面１１３ａには、変調素子１１２として、第一ＬＣＤパネル１１２ａが設けられており、第二入射面１１３ｂには、変調素子１１２として、第二ＬＣＤパネル１１２ｂが設けられている。また、クロスダイクロイックプリズムの第三入射面１１３ｃには、変調素子１１２として、第三ＬＣＤパネル１１２ａが設けられている。
【００７６】
これらＬＣＤパネルは、透過型のＬＣＤパネルであって、多数の画素がマトリクス状に配置された構成とされている。これらＬＣＤパネルは、図示せぬ制御装置によって動作を制御されている。具体的には、これらＬＣＤパネルは、それぞれ、任意の画素について、光を透過させる状態と、光を遮断する状態とを切り換えることができるようになっている。これによって、光の透過パターンを制御する（光の変調を行う）ことができる。
そして、これらＬＣＤパネルによって、それぞれ入射する光ごとに光の透過パターンを制御することで、合成装置１１３によって合成された光が、所望のパターンの多色の画像情報を形成し、投影光学系１１４によってスクリーン等に投影される。
【００７７】
図１４に、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device,登録商標）を用いた単板式のプロジェクタ１５０の構成を示す。なお、前記プロジェクタ１１０と同様または同一の構成については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
プロジェクタ１５０は、光源装置１と、光源装置１から発せられる多色の光の混合光を整形する整形光学系１５１と、整形光学系１５１から出射された混合光を整形光学系１５１の光軸とは異なる方向に反射させるミラー１５２と、ミラー１５２によって反射された混合光を変調させて投影光学系１１４に向けて反射するＤＭＤ本体１５３（変調素子）と、ＤＭＤ素子１５３の動作を制御する制御装置（図示せず）とを有している。
【００７８】
ＤＭＤ本体１５３は、マトリクス状に設けられたマイクロミラーと、これらマイクロミラーの向きをそれぞれ独立して制御するミラー駆動装置とを有している。制御装置は、マイクロミラー駆動装置の動作を制御して、任意のマイクロミラーの向きを調整することができるようになっている。そして、任意のマイクロミラーの向きを、ミラー１５２から反射された光を投影光学系１１４に反射する向きにすることで、このマイクロミラーに対応する箇所に部分のみ輝度が高められた画像情報が形成される。
【００７９】
ここで、プロジェクタ１５０内の混合光の光路上には、赤色光のみ透過するフィルター、緑色光のみ透過するフィルター、及び青色光のみ透過するフィルターが周方向に順次設けられた回転フィルター（図示せず）が設けられている。すなわち、このプロジェクタ１５０では、回転フィルターが回転駆動されることで、混合光の光路上で、混合光から、赤色光のみ、緑色光のみ、青色光のみが順次分離される。
【００８０】
制御装置は、回転フィルターの回転に同期して（混合光から分離された光に応じて）、各マイクロミラーの動きを制御することで、スクリーン上に、赤色光の画像情報、緑色光の画像情報、青色光の画像情報が順次投影される。
回転フィルターの回転速度は十分速いので、スクリーン上には各色の画像情報が重畳して投影されることになり、視聴者には多色の画像情報として認識される。
【００８１】
図１５に、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）を用いた三板式のプロジェクタ２００の構成を示す。
プロジェクタ２００は、光源装置１と、光源装置１から発せられる多色の光の混合光をＲ，Ｇ，Ｂの各色の光に分離する分離装置２１１と、分離装置によって分離された各色の光のそれぞれを変調する変調素子２１２と、変調素子２１２によって変調された各色の光を合成する合成装置２１３と、合成装置２１３によって合成された多色の光の混合光を投影する投影光学系１１４とを有している。
また、プロジェクタ２００の筐体内には、電源ユニット１１６、及び冷却ファン１１７が設けられている。
【００８２】
分離装置２１１は、光源装置１のテーパーロッドＲの出射端に隣接配置されて青色光のみをテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１と、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１を透過した光のうち、緑色光のみの偏向成分を光軸まわりに９０°回転させる第一カラーセレクト２２２と、第一カラーセレクト２２２を透過した光のうち、Ｐ波を透過しＳ波を青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１による青色光の反射方向とは反対側に向けて反射する第一ＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）２２３とを有している。
【００８３】
分離装置２１１には、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１によって反射された青色光のうちのＰ波を透過しＳ波をテーパーロッドＲの光軸に略平行でテーパーロッドＲからの光の出射方向とは逆向きに反射する第二ＰＢＳ２２４が設けられている。
第二ＰＢＳ２２４においてＳ波の射出端面には、変調素子２１２として、青色用ＬＣＯＳ素子２２６が設けられている。
ここで、ＬＣＯＳ素子は、ＬＣＤと同様にマトリクス状の画素を有しており、各画素の動作を制御することで、任意の画素に入射した光を逆方向に反射することができるようになっている。
【００８４】
第二ＰＢＳ２２４において青色用ＬＣＯＳ素子２２６とは反対側を向く面には、青色光のみの偏向成分を光軸まわりに９０°回転させる第二カラーセレクト２２７と、第二カラーセレクト２２７を通過した光のうちのＰ波を透過しＳ波を投影光学系１１４に向けて反射する第三ＰＢＳ２２８が設けられている。
【００８５】
また、第一ＰＢＳ２２３においてＳ波の射出端面には、変調素子２１２として、赤色用ＬＣＯＳ素子２２９が設けられており、第一ＰＢＳ２２３においてＰ波の射出端面には、変調素子２１２として、緑色用ＬＣＯＳ素子２３０が設けられている。
ここで、赤色用ＬＣＯＳ素子２２９によって反射された赤色光は、第一ＰＢＳ２２３によって第三ＰＢＳ２２８に向けて反射される。第一ＰＢＳ２２３と第三ＰＢＳ２２８との間には、赤色光のみの偏向成分を光軸まわりに９０°回転させる第四カラーセレクト２３１が設けられている。
これにより、投影光学系１４には、各ＬＣＯＳ素子によって変調された各色の光が混合して入射されるので、スクリーン上に多色の画像情報が投影される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る光源装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る光源装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る光源装置の平断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る光源装置における導光部材の作用を示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る光源装置に用いられる高さ調整部材の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態に係る光源装置の平断面図である。
【図１０】本発明の第四実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図１１】本発明の第四実施形態に係る光源装置の平断面図である。
【図１２】本発明の第五実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図１３】本発明の光源装置が用いられるプロジェクタの構成例を示す図である。
【図１４】本発明の光源装置が用いられるプロジェクタの構成例を示す図である。
【図１５】本発明の光源装置が用いられるプロジェクタの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１，５１，６１，７１，８１ 光源装置
１１ 第一発光素子群
１１ａ 第一発光素子
１２ 第二発光素子群
１２ａ 第二発光素子
１３ 第三発光素子群
１３ａ 第三発光素子
１６，６６，８６ 導光部材
１６ａ 出射端面
１７ 導光部材駆動装置
１４ 冷却装置
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 第一、第二、第三冷却ジャケット
１５ 放熱部
７１ 第一ダイクロイックプリズム
７２ 第二ダイクロイックプリズム
１１０，１５０，２００ プロジェクタ
１１２、２１２ 変調素子
１１４ 投影光学系
１５３ ＤＭＤ本体（変調素子）
Ｄ１ 第一ダイクロイック面
Ｄ２ 第二ダイクロイック面
Ｊｉ，Ｊｏ ジョイント部（流路接続部）
Ｏ 軸線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源の発する光を導光部材によって所定位置に導いて利用する構成の光源装置、及びこれを用いたプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような光源装置としては、例えば、後記の特許文献１に記載の照明装置が知られている。この照明装置では、リング状（ドーナッツ型）に形成した３段の基板のそれぞれ内周にＬＥＤ発光チップが実装されている。
このようなリングの内側には、一体可動部が収納されている。この一体可動部は、各段のＬＥＤ発光チップに関して、それぞれ、プリズム、ライトパイプ、平行ロッドでなる光学装置が２個、両プリズムの出射面が１個のテーパーロッドに結合される形態で構成されている。これにより、リング内面に配設された対向する位置の同色のＬＥＤ発光チップの光が両プリズムの第２の入射面に入射して、それぞれテーパーロッド内に導かれるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３８８３１号公報（段落[００３８]から段落[００４０]、及び図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような照明装置では、一体可動部には、テーパーロッドに加えて、各段のＬＥＤ発光チップに対応させて、それぞれ、プリズム、ライトパイプ、平行ロッドでなる光学装置が２個設けられている。
一体可動部は、このように多数の構成部品によって構成されているので、占有体積が大きい。
また、このように多数の構成部品からなる一体可動部は、その重量も大きいので、一体可動部を回転駆動する回転モータにかかる負荷も大きい。このため、回転モータを小型化することが困難である。
以上のことから、この照明装置について、さらなる小型化を図ることは困難である。
【０００５】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、より小型の光源装置、及びより小型のプロジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、第一の仮想円上に複数配置された第一発光素子からなる第一発光素子群と、前記第一発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ軸線方向の一方に隣接する第二の仮想円上に複数配置された第二発光素子からなる第二発光素子群と、前記第一及び第二発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ前記軸線方向の他方に隣接する第三の仮想円上に複数配置された第三発光素子からなる第三発光素子群と、前記第一発光素子群の径方向内側に前記軸線上から前記第一発光素子群の一部の直前まで設けられて、前記第一発光素子群側の端部である入射端から入射した光を前記軸線側の端部に導いて前記軸線方向の一方に向く出射端面から出射する導光部材と、該導光部材に設けられて前記第二発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面と、前記導光部材に設けられて前記第三発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面と、前記導光部材を前記軸線回りに回転駆動させる導光部材駆動装置と、前記導光部材の回転に同期して、前記第一発光素子、前記第二発光素子、及び前記第三発光素子のそれぞれについて前記導光部材の入射端に対向する発光素子のみ点灯させる発光素子駆動装置とを有している光源装置を提供する。
【０００７】
このように構成される光源装置では、導光部材駆動装置によって導光部材を回転駆動することで、導光部材の入射端が、各発光素子群の配列方向に沿って移動する。
各発光素子群を構成する発光素子は、発光素子駆動装置によって、導光部材の回転と同期して、導光部材の入射端に対向する発光素子のみ点灯させられ、導光部材の入射端に対向していない発光素子は、再び導光部材の入射端に対向するまでの間、発光が停止される。このように、各発光素子を間欠的に点灯させることで、各発光素子の負荷が低減されて過熱が防止されるので、各発光素子への投入電力を大きくして、光量を増大させることができる。
【０００８】
第一発光素子群のうち、導光部材の入射端に対向する第一発光素子が発する光は、導光部材の入射端に入射されて、導光部材の出射端面から出射される。また、第二発光素子群のうち、導光部材に対向する第二発光素子が発する光は、導光部材に設けられた第一ダイクロイック面によって導光部材の出射端に向けて反射させられて、導光部材の出射端面から出射される。同様に、第三発光素子群のうち、導光部材に対向する第三発光素子が発する光は、導光部材に設けられた第二ダイクロイック面によって導光部材の出射端に向けて反射させられて、導光部材の出射端面から出射される。
すなわち、この光源装置では、第一発光素子群、第二発光素子群、第三発光素子群のそれぞれが発する光が、共通の導光部材を通じて、前記軸線方向の一方に向けて出射される。
【０００９】
このように、この光源装置では、複数色の光を導くための導光部材が一つで済むので、コストが低減できるとともに、光源装置を小型化することができる。また、この光源装置では、導光部材が一つであるために導光部材駆動装置の負荷が少ないので、導光部材駆動装置として小型のものを用いることができ、光源装置を小型化することができる。
また、この光源装置では、各発光素子群が、同一の軸線に沿って隣接配置されているので、これら発光素子群の設置スペースを低減することができ、光源装置を小型化することができる。
また、この光源装置では、このように各発光素子群が隣接配置されているので、これら発光素子群を冷却するための装置構成を簡略化することができる。
【００１０】
この光源装置は、内部に冷媒が循環流通されて該冷媒によって前記各第一発光素子、前記各第二発光素子、及び前記各第三発光素子が発する熱を回収する冷却装置と、該冷却装置内を流通する前記冷媒が回収した熱を外部に放出する放熱部とを有していてもよい。
【００１１】
この場合には、冷却装置内を流通する冷媒によって各発光素子群の熱が回収され、この熱が、放熱部によって外部に放出される。すなわち、各発光素子群の発する熱が、装置内部に拡散させることなく放熱部に送り込まれるので、他の部品に熱による影響をほとんど与えずに、各発光素子群の冷却を効率よく行うことができる。
【００１２】
前記冷却装置として、前記第一発光素子群、前記第二発光素子群、前記第三発光素子群のうちの少なくともいずれかの発光素子群の冷却を行う冷却ジャケットが複数設けられており、前記冷却ジャケットのうちの少なくとも一つは、他の前記冷却ジャケットと接続するジョイント部を有しており、該ジョイント部は、前記各冷却ジャケットの前記冷媒流路を接続する流路接続部を構成していてもよい。
【００１３】
この場合には、冷却ジャケット同士の接続に用いられるジョイントが、各冷却ジャケットの冷媒流路同士を接続する流路接続部を構成しているので、冷媒流路同士を接続する管路を別途設ける場合に比べて、冷却装置を小型化することができ、光源装置の小型化が可能となる。
【００１４】
前記導光部材は、前記第一ダイクロイック面を有する第一ダイクロイックプリズムと、
前記第二ダイクロイック面を有する第二ダイクロイックプリズムとを有しており、前記第一ダイクロイックプリズムと前記第二ダイクロイックプリズムとは、前記径方向の位置が異なっており、前記第二発光素子群は、前記径方向の前記第一ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、前記第三発光素子群は、前記径方向の前記第二ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、前記第一、第二、第三発光素子群のうち、前記発光素子の設置半径の大きいものほど、該発光素子の設置数を多くしてもよい。
【００１５】
この場合には、各発光素子群について、それぞれ発光素子の設置半径が異なっており、発光素子の設置半径の大きいものほど、発光素子の設置数が多くなっている。
すなわち、発光素子の設置半径の大きい発光素子群でも、発光素子の設置間隔が短くなり、導光部材に入射する光の光量を増加させることができる。
また、発光素子の設置数が多い発光素子群では、他の発光素子群に比べて、個々の発光素子の発光時間が短く、発光素子にかかる負荷が少ないので、より出力を上げて光量を増加させることができる。
すなわち、発光波長による比視感度が高い発光色の発光素子によって構成される発光素子群については設置半径を大きくかつ設置数を多くすることで、この発光素子群から導光部材に入射する光量を多くすることができ、各発光素子群の見かけ上の輝度バランスを良好に保つことができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項１記載の光源装置を用いたプロジェクタであって、前記光源装置の前記導光部材の出射端面から出射した光を変調する変調素子と、該変調素子で変調された光を投影する投影光学系とを有しているプロジェクタを提供する。
【００１７】
このように構成されるプロジェクタでは、光源装置が出射した光が、変調素子によって変調させられたのちに、投影光学系によって投影される。
変調素子は、各発光素子群が発する光のそれぞれについて独立して変調することで、投影光学系が、多色の画像情報を投影することになる。例えば、各発光素子群の発光色をそれぞれ赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）とし、各色の光についてそれぞれ独立して変調素子による変調を施すことで、投影光学系の投影像を、多色の画像とすることができる。
このように構成されるプロジェクタによれば、光源装置を小型化することができるので、装置全体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、より小型の光源装置及びプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態に係る光源装置１について、図１から図５を用いて説明する。この光源装置１は、各種のプロジェクタ等の光源として用いられるものである。
光源装置１は、図１の概略構成図に示されるように、図示せぬ第一の仮想円上に複数配置された第一発光素子１１ａからなる第一発光素子群１１と、第一発光素子１１ａとは発光波長が異なるとともに第一の仮想円と同軸かつ第一の仮想円の軸線Ｏ方向の一方（図１における上方、以下、この方向を上方とする）に隣接する第二の仮想円（図示せず）上に複数配置された第二発光素子１２ａからなる第二発光素子群１２と、第一及び第二発光素子１１ａ，１２ａとは発光波長が異なるとともに第一の仮想円と同軸かつ軸線Ｏ方向の他方（図１における下方、以下、この方向を下方とする）に隣接する第三の仮想円（図示せず）上に複数配置された第三発光素子１３ａからなる第三発光素子群１３とを有している。
【００２０】
本実施形態では、第一、第二、第三発光素子１１ａ，１２ａ，１３ａは、それぞれＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成されている。ここで、ＬＥＤは点光源ではなく拡散光源である。このため、これら第一、第二、第三発光素子１１ａ，１２ａ，１３ａには、それぞれＮＡ変換素子ＮＡが設けられており、これによって各発光素子の出射光の平行度が高められている。本実施形態では、各発光素子は、片面側が発光面となる略円盤形状をなしている。各発光素子の発光面には、ＮＡ変換素子ＮＡとして、砲弾型の透明樹脂モールドが形成されている。各発光素子に設けられるＮＡ変換素子ＮＡは、全て略同一の大きさとされている。
なお、ＮＡ変換素子ＮＡとしては、このような砲弾型樹脂モールドに限らず、例えばテーパーロッド等の他のＮＡ変換素子を用いてもよい。
【００２１】
各第一発光素子１１ａは、第一仮想円上で、それぞれ光軸（放射される光束の中心軸）を軸線Ｏに向けた状態にして略等間隔で配置されている。本実施形態では、図２の分解斜視図に示すように、各第一発光素子１１ａは、帯状のフレキシブル基板Ｂ１上に、その長手方向に沿って略等間隔で設けられている。フレキシブル基板Ｂ１は、各第一発光素子１１ａの発光面が内側となるように略円筒状に丸められている。これにより、各第一発光素子１１ａは、それぞれ光軸を軸線Ｏに向けた状態にして配置されている。
また、図２及び図３の縦断面図に示すように、フレキシブル基板Ｂ１には、長手方向に沿って略等間隔に開口部Ｈが設けられている。各第一発光素子１１ａは、それぞれ開口部Ｈ内に設置されており、これによって、各第一発光素子１１ａは、発光面とは反対側の面を、フレキシブル基板Ｂ１の外周面側に露出させられている。
【００２２】
図１に示すように、各第二発光素子１２ａは、第一仮想円よりも小径の第二仮想円上で、それぞれ光軸を下方に向けた状態にして略等間隔で配置されている。本実施形態では、図２に示すように、各第二発光素子１２ａは、円環平板状の基板Ｂ２上に、その周方向に沿って略等間隔で設けられている。
また、図３に示すように、基板Ｂ２には、周方向に沿って略等間隔に開口部Ｈが設けられている。各第二発光素子１２ａは、それぞれ開口部Ｈ内に設置されており、これによって、各第二発光素子１２ａは、発光面とは反対側の面を、基板Ｂ２の上面側に露出させられている。
【００２３】
図１に示すように、各第三発光素子１３ａは、第二仮想円と略同径の第三仮想円上で、それぞれ光軸を上方に向けた状態にして略等間隔で配置されている。
本実施形態では、図２に示すように、各第三発光素子１３ａは、円環平板状の基板Ｂ３上に、その周方向に沿って略等間隔で設けられている。
また、図３に示すように、基板Ｂ３には、周方向に沿って略等間隔に開口部Ｈが設けられている。各第三発光素子１３ａは、それぞれ開口部Ｈ内に設置されており、これによって、各第三発光素子１３ａは、発光面とは反対側の面を、基板Ｂ３の下面側に露出させられている。
【００２４】
ここで、本実施形態では、第一発光素子１１ａの発光色は緑色とされ、第二発光素子１２ａの発光色は青色とされ、第三発光素子１３ａの発光色は赤色とされている。なお、第二発光素子１２ａの発光色と第三発光素子１３ａの発光色とを入れ替えてもよい。
【００２５】
図２及び図３に示すように、光源装置１には、内部に冷媒が循環流通されてこの冷媒によって各第一発光素子１１ａ、各第二発光素子１２ａ、及び各第三発光素子１３ａが発する熱を回収する冷却装置１４と、冷却装置１４内を流通する冷媒が回収した熱を外部に放出する放熱部１５とが設けられている。
【００２６】
冷却装置１４は、略円筒形状をなし、内周面で各第一発光素子１１ａにおいてフレキシブル基板Ｂ１の外周面を受ける第一冷却ジャケット１４ａと、略円環平板形状をなし、下面で基板Ｂ２の上面を受ける第二冷却ジャケット１４ｂと、略円盤形状をなし、上面で基板Ｂ３の下面を受ける第三冷却ジャケット１４ｃとを有している。これら第一、第二、第三冷却ジャケット１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、それぞれ、銅等の熱伝導率の高い材質によって構成されている。
【００２７】
第二冷却ジャケット１４ｂは、第一冷却ジャケット１４ａの上端面に略同軸にして取り付けられている。第三冷却ジャケット１４ｃは、第一冷却ジャケット１４ａの下端面に略同軸にして取り付けられている。本実施形態では、第二冷却ジャケット１４ｂ及び第三冷却ジャケット１４ｃは、それぞれ第一冷却ジャケット１４ａに対してネジ１４ｄによるネジ止めによって取り付けられている。また、第二冷却ジャケット１４ｂ及び第三冷却ジャケット１４ｃは、それぞれ外径が第一冷却ジャケット１４ａと外径が略同一とされている。
【００２８】
ここで、第一冷却ジャケット１４ａはフレキシブル基板Ｂ１の保持具を兼ねている。また、第二冷却ジャケット１４ｂは基板Ｂ２の保持具を兼ねており、第三冷却ジャケット１４ｃは基板Ｂ３の保持具を兼ねている。
第一冷却ジャケット１４ａと第二冷却ジャケット１４ｂとの間、及び第一冷却ジャケット１４ａと第三冷却ジャケット１４ｃとの間には、それぞれ略円環平板形状のスペーサ１４ｅが設けられている。このスペーサ１４ｅを適切な厚みのものと交換することで、各冷却ジャケットの軸線Ｏ方向の相対位置を調整して、各冷却ジャケットに保持される基板の軸線Ｏ方向の相対位置（すなわち各発光素子群の相対位置）を調整することができる。
【００２９】
前記のように、フレキシブル基板Ｂ１には開口部Ｈが設けられているので、第一発光素子１１ａの発光面とは反対側の面は、第一冷却ジャケット１４ａの内周面に直接接触する。また、第一冷却ジャケット１４ａの内周面は、第一発光素子１１ａの数と同数の平面が、周方向に配置された構成とされている。これにより、第一発光素子１１ａは、第一冷却ジャケット１４ａの内周面を構成する平面に対して面接触することになり、第一発光素子１１ａから第一冷却ジャケット１４ａへの熱伝導効率が高い。
【００３０】
また、前記のように、基板Ｂ２にも開口部Ｈが設けられている。これにより、第二発光素子１１ｂの発光面とは反対側の面が、第二冷却ジャケット１４ｂの下面に面接触することとなり、第二発光素子１２ａから第二冷却ジャケット１４ｂへの熱伝導効率が高い。
また、前記のように、基板Ｂ３にも開口部Ｈが設けられている。これにより、第三発光素子１１ｃの発光面とは反対側の面が、第三冷却ジャケット１４ｃの上面に面接触することとなり、第三発光素子１３ａから第三冷却ジャケット１４ｃへの熱伝導効率が高い。
【００３１】
図４に示すように、第一冷却ジャケット１４ａには、その周方向に沿ってほぼ一周する第一冷媒流路Ｃ１が設けられている。第一冷却ジャケット１４ａの外周部には、第一冷媒流路Ｃ１の始点に通じる冷媒入口Ｍｉと、第一冷媒流路Ｃ１の終点に通じる冷媒出口Ｍｏとが設けられている。冷媒入口Ｍｉ及び冷媒出口Ｍｏは、それぞれ配管Ｔを通じて放熱部１５に接続されている。これら配管Ｔのうちのいずれか一方には送液ポンプ（図示せず）が設けられており、これによって冷媒が循環流通されるようになっている。
【００３２】
図２に示すように、第一冷却ジャケット１４ａには、上下面のそれぞれにおいて第一冷媒流路Ｃ１の始点近傍に、略円筒状のジョイント部Ｊｉが突出状態にして設けられている。また、第一冷却ジャケット１４ａには、上下面のそれぞれにおいて第一冷媒流路Ｃ１の終点近傍に、略円筒状のジョイント部Ｊｏが突出状態にして設けられている。
【００３３】
第二冷却ジャケット１４ｂの下面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｉに対向する部位に、ジョイント部Ｊｉが挿入される挿入部Ｉｉが設けられている。第二冷却ジャケット１４ｂの下面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｏに対向する部位に、ジョイント部Ｊｏが挿入される挿入部Ｉｏが設けられている。
第二冷却ジャケット１４ｂには、挿入部Ｉｉから挿入部Ｉｏまで、その周方向に沿ってほぼ一周する第二冷媒流路Ｃ２（図３参照）が設けられている。
【００３４】
第三冷却ジャケット１４ｃの上面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｉに対向する部位に、ジョイント部Ｊｉが挿入される挿入部Ｉｉが設けられている。第三冷却ジャケット１４ｃの上面には、第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｏに対向する部位に、ジョイント部Ｊｏが挿入される挿入部Ｉｏが設けられている。
第三冷却ジャケット１４ｃには、挿入部Ｉｉから挿入部Ｉｏまで、その周方向に沿ってほぼ一周する第三冷媒流路Ｃ３（図３参照）が設けられている。
【００３５】
第一冷却ジャケット１４ａのジョイント部Ｊｉ，Ｊｏには、それぞれ外周にＯリング１４ｆが装着されている。これにより、ジョイント部Ｊｉと挿入部Ｉｉとの間、及びジョイント部Ｊｏと挿入部Ｉｏとの間が液密に封止されている。
ジョイント部Ｊｉ，Ｊｏは、それぞれ第一冷媒流路Ｃ１と第二冷媒流路Ｃ２、第一冷媒流路Ｃ１と第三冷媒流路Ｃ３とを接続する流路接続部を構成している。すなわち、冷媒入口Ｍｉから第一冷媒流路Ｃ１内に供給された冷媒は、ジョイント部Ｊｉを通じて第二冷媒流路Ｃ２及び第三冷媒流路Ｃ３にも供給される。また、第二冷媒流路Ｃ２に供給された冷媒及び第三冷媒流路Ｃ３に供給された冷媒は、それぞれジョイント部Ｊｏを通じて第一冷媒流路Ｃ１の終端に送り込まれて、冷媒出口Ｍｏを通じて放熱部１５に送り込まれるようになっている。
【００３６】
図３に示すように、光源装置１には、第一発光素子群１１の径方向内側に、軸線Ｏ上から第一発光素子群１１の一部の第一発光素子１１ａの直前まで達する導光部材１６が設けられている。
この導光部材１６は、第一発光素子群１１側の端部が入射端とされ、軸線Ｏ側には、上方に向く射出端面１６ａが設けられている。
【００３７】
光源装置１には、導光部材１６の射出端面１６ａに対向する位置に、軸線Ｏと同軸にして、テーパーロッドＲが設けられている。このテーパーロッドＲは、出射端面１６ａから離間するにつれて断面積が増加する四角錐台形状をなしている。これによって、出射端面１６ａから射出された光が、テーパーロッドＲを通過することによって平行度を高められるようになっている。
ここで、テーパーロッドＲは、図示せぬ保持具によって、導光部材１６とは離間した状態で固定的に保持されている。
【００３８】
また、光源装置１には、導光部材１６を軸線Ｏ回りに回転駆動させる導光部材駆動装置１７が設けられている。これにより、導光部材駆動装置１７によって導光部材１６を軸線Ｏ回りに回転駆動すると、導光部材１６の入射端が、各発光素子群を構成する発光素子の配列方向に沿って移動させられるようになっている。
本実施形態では、導光部材駆動装置１７は、電動モータ１７ａと、電動モータ１７ａの駆動軸に略同軸にして設けられて、上面に導光部材１６が取り付けられる円盤状のベース１７ｂとを有している。
【００３９】
導光部材１６は、第一発光素子群１１側の端部に設けられるダイクロイックプリズム２１と、軸線Ｏ側の端部に設けられてダイクロイックプリズム２１側から入射する光を上方に向けて反射する三角プリズム２２と、ダイクロイックプリズム２１の出射端面と三角プリズム２２の入射端面とを接続する導光部材本体２３とを有している。
【００４０】
ダイクロイックプリズム２１は、第一、第二、第三発光素子群１１，１２，１３に周囲を囲まれている。
ダイクロイックプリズム２１は、第一発光素子群１１に対向する側に第一入射面２１ａが設けられ、第二発光素子群１２に対向する側に第二入射面２１ｂが設けられ、第三発光素子群１３に対向する側に第三入射面２１ｃが設けられた略立方体形状をなしている。
【００４１】
本実施形態では、ダイクロイックプリズム２１として、クロスダイクロイックプリズムが用いられている。具体的には、ダイクロイックプリズム２１は、第二発光素子群１２が発する光（青色光）を導光部材１６の出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面Ｄ１と、第三発光素子群１３が発する光（赤色光）を導光部材１６の出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面Ｄ２とを有している。
第一ダイクロイック面Ｄ１は、例えば青色光を反射しかつ青色光の波長よりも長波長の光を透過させるローパスフィルタとされている。第二ダイクロイック面Ｄ２は、赤色光を反射しかつ赤色光の波長よりも短波長の光を透過させるハイパスフィルタとされている。
【００４２】
これにより、図５に示すように、第一発光素子群１１のうち第一入射面２１ａに対向する第一発光素子１１ａの発する緑色光が、第一入射面２１ａからダイクロイックプリズム２１に入射すると、第一ダイクロイック面Ｄ１及び第二ダイクロイック面Ｄ２を透過して、導光部材本体２３を通じて三角プリズム２２に入射する。
第二発光素子群１２のうち第二入射面２１ｂに対向する第二発光素子１２ａの発する青色光が、第二入射面２１ｂからダイクロイックプリズム２１に入射すると、第一ダイクロイック面Ｄ１によって軸線Ｏに向けて反射されて、ライトガイド２３を通じて三角プリズム２２に入射する。
第三発光素子群１３のうち第三入射面２１ｃに対向する第三発光素子１３ａの発する赤色光が、第三入射面２１ｃからダイクロイックプリズム２１に入射すると、第二ダイクロイック面Ｄ２によって軸線Ｏに向けて反射されて、ライトガイド２３を通じて三角プリズム２２に入射する。
このようにして三角プリズム２２に入射した光は、軸線Ｏ方向の一方に向けて反射されて、出射端面１６ａからテーパーロッドＲに向けて出射される。
【００４３】
また、この光源装置１には、導光部材１６の回転に同期して、第一発光素子１１ａ、第二発光素子１２ａ、及び第三発光素子１３ａのそれぞれについて導光部材１６の入射端に対向する発光素子のみ点灯させる発光素子駆動装置２７が設けられている。
すなわち、各発光素子群を構成する発光素子は、発光素子駆動装置２７によって、導光部材１６の回転と同期して、導光部材１６の入射端に対向する発光素子のみ点灯させられ、導光部材１６の入射端に対向していない発光素子は、再び導光部材１６の入射端に対向するまでの間、発光が停止される。
このように各発光素子を間欠的に点灯させることで、各発光素子の負荷が低減されて過熱が防止される。これにより、この光源装置１では、各発光素子への投入電力を大きくして、光量を増大させることができる。
【００４４】
このように構成される光源装置１では、前記のように、第一発光素子群１１、第二発光素子群１２、第三発光素子群１３のそれぞれが発する光が、共通の導光部材１６を通じて、上方に向けて出射される。
このように、この光源装置１では、複数色の光を導くための導光部材１６が一つで済むので、コストが低減できるとともに、光源装置１を小型化することができる。また、この光源装置１では、導光部材１６が一つであるために導光部材駆動装置１７の負荷が少ないので、導光部材駆動装置１７として小型のものを用いることができ、光源装置１を小型化することができる。
また、この光源装置１では、各発光素子群が、同一の軸線Ｏに沿って隣接配置されているので、これら発光素子群の設置スペースを低減することができ、光源装置１を小型化することができる。
【００４５】
また、この光源装置１では、このように各発光素子群が隣接配置されているので、これら発光素子群を冷却するための装置構成を簡略化することができる。
また、冷却装置１４内を流通する冷媒によって各発光素子群の熱が回収され、この熱が、放熱部１５によって外部に放出される。すなわち、各発光素子群の発する熱が、装置内部に拡散させることなく放熱部１５に送り込まれるので、他の部品に熱による影響をほとんど与えずに、各発光素子群の冷却を効率よく行うことができる。
【００４６】
また、冷却装置１４を構成する第一、第二、第三冷却ジャケット１４ａ，１４ｂ，１４ｃが、ジョイント部Ｊｉ，Ｊｏを介して接続されており、これらジョイント部Ｊｉ，Ｊｏは、各冷却ジャケットの冷媒流路を接続する流路接続部を構成している。
このため、冷媒流路同士を接続する管路を別途設ける場合に比べて、冷却装置１４を小型化することができ、光源装置１の小型化が可能となる。
【００４７】
［第二実施形態］
以下、本発明の第二実施形態に係る光源装置５１について、図６及び図７を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置５１は、第一実施形態に係る光源装置１において、冷却装置１４の代わりに、冷却装置５４を用いたことを主たる特徴とするものである。
以下、第一実施形態に示す光源装置１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００４８】
冷却装置５４は、第一実施形態で示した冷却装置１４の第一冷却ジャケット１４ａからジョイント部Ｊｉ，Ｊｏをなくした構成の第一冷却ジャケット５４ａを有している。また、冷却装置５４は、第一実施形態で示した冷却装置１４の第二冷却ジャケット１４ｂから挿入部Ｉｉ，Ｉｏ、第二冷媒流路Ｃ２をなくした構成の第二冷却ジャケット５４ｂと、第一実施形態で示した冷却装置１４の第三冷却ジャケット１４ｃから挿入部Ｉｉ，Ｉｏ、第三冷媒流路Ｃ３をなくした構成の第三冷却ジャケット５４ｃとを有している。
【００４９】
第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂ、ならびに第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとは、それぞれヒートパイプ５５によって熱的に接続されている。すなわち、第二冷却ジャケット５４ｂが第二発光素子群１２から回収した熱、及び第三冷却ジャケット５４ｃが第三発光素子群１３から回収した熱は、それぞれヒートパイプ５５を介して第一冷却ジャケット５４ａに伝達されて、第一冷媒流路Ｃ１内を流通する冷媒によって、放熱部１５に送り込まれるようになっている。
【００５０】
本実施形態では、第一冷却ジャケット５４ａの上端面及び下端面には、それぞれ丸穴状の挿入口５６が設けられている。本実施形態では、第一冷却ジャケット５４ａの上端面及び下端面には、それぞれ複数の挿入口５６が設けられている。
また、第二冷却ジャケット５４ｂ及び第三冷却ジャケット５４ｃには、それぞれ第一冷却ジャケット５４ａの挿入口５６に対向する部位に挿入口５６が設けられている。
第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂとを熱的に接続するヒートパイプ５５は、一端を第一冷却ジャケット５４ａの挿入口５６に挿入され、他端を第二冷却ジャケット５４ｂの挿入口５６に挿入されている。
第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとを熱的に接続するヒートパイプ５５は、一端を第一冷却ジャケット５４ａの挿入口５６に挿入され、他端を第三冷却ジャケット５４ｃの挿入口５６に挿入されている。
【００５１】
各挿入口５６の内径は、ヒートパイプ５５の外径よりもごくわずかに大きく設定されている。これにより、ヒートパイプ５５は、挿入口５６の軸線方向に沿って移動可能とされている。また、ヒートパイプ５５と挿入口５６の内面との間には、熱伝導グリスが介在させられている。これによってヒートパイプ５５と各冷却ジャケットとの間での熱伝導性能が十分に確保されている。
【００５２】
この光源装置５１において、第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂとの間、及び第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとの間には、スペーサ１４ｅの代わりに、位置調整具５７が設けられている。
位置調整具５７は、第一冷却ジャケット５４ａと第二冷却ジャケット５４ｂとの間、もしくは第一冷却ジャケット５４ａと第三冷却ジャケット５４ｃとの間に介在される略Ｌ字状の部材である。
【００５３】
位置調整具５７は、第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃに対して軸線Ｏ方向の位置を調整可能にして設けられている。具体的には、位置調整具５７は、第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃの外周面を受ける垂直部５７ａと、第一冷却ジャケット５４ａの軸線Ｏ方向の端面を受ける水平部５７ｂとを有している。
図７に示すように、垂直部５７ａには開口部５７ｃが形成されており、位置調整具５７は、開口部５７ｃに挿通されるネジ５７ｄによって第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃに固定されている。
開口部５７ｃは、上下方向に延びる長穴によって構成されている。これにより、位置調整具５７は、ネジ５７ｄを緩めた状態では、第二冷却ジャケット５４ｂまたは第三冷却ジャケット５４ｃに対して軸線Ｏ方向の位置の調整が可能となる。
【００５４】
［第三実施形態］
以下、本発明の第三実施形態に係る光源装置６１について、図８及び図９を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置６１は、第二実施形態に係る光源装置１において、導光部材１６の代わりに、導光部材６６を用いたこと、及び第二発光素子群１２と第三発光素子群１３の配置を変更したことを主たる特徴とするものである。
以下、第二実施形態に示す光源装置５１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００５５】
導光部材６６は、第二実施形態に示す導光部材１６において、クロスダイクロイックプリズムであるダイクロイックプリズム２１の代わりに、第一ダイクロイック面Ｄ１のみを有する第一ダイクロイックプリズム７１と、第二ダイクロイック面Ｄ２のみを有する第二ダイクロイックプリズム７２とを設けたものである。
第一ダイクロイックプリズム７１は、導光部材６６の入射端側に設けられており、第二ダイクロイックプリズム７２は、第一ダイクロイックプリズム７１と導光部材本体２３との間に配置されている。
【００５６】
第二発光素子群１２は、前記径方向の第一ダイクロイックプリズム７１に対向する位置に設けられており、第三発光素子群１３は、前記径方向の第二ダイクロイックプリズム７２に対向する位置に設けられている。すなわち、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａの設置半径よりも大きい。また、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａの設置半径は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径よりも大きい。
【００５７】
また、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置数は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａの設置数よりも多い。
さらに、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａの設置数は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置数よりも多い。
【００５８】
この光源装置６１では、各発光素子群について、それぞれ発光素子の設置半径が異なっており、発光素子の設置半径の大きいものほど、発光素子の設置数が多くなっている。
すなわち、発光素子の設置半径の大きい発光素子群でも、発光素子の設置間隔が短くなり、導光部材６６に入射する光の光量を増加させることができる。
また、発光素子の設置数が多い発光素子群では、他の発光素子群に比べて、個々の発光素子の発光時間が短く、発光素子にかかる負荷が少ないので、より出力を上げて光量を増加させることができる。
【００５９】
本実施形態では、発光素子群のうち、比視感度が最も高い緑光色を発する第一発光素子１１ａからなる第一発光素子群１１については設置半径を最大としかつ設置数を最大としている。また、発光素子群のうち、比視感度が最も低い青光色を発する第二発光素子１２ａからなる第二発光素子群１２については設置半径を最小としかつ設置数を最小としている。
これにより、この光源装置６１では、比視感度が高い光を発する発光素子群ほど導光部材１６に入射する光量が多くなり、各発光素子群の見かけ上の輝度バランスを良好に保つことができる。
【００６０】
［第四実施形態］
以下、本発明の第四実施形態に係る光源装置７１について、図１０及び図１１を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置７１は、第三実施形態に係る光源装置６１において、導光部材１６の代わりに、導光部材６６を用いたこと、及び第二発光素子群１２と第三発光素子群１３の配置を変更したことを主たる特徴とするものである。
以下、第三実施形態に示す光源装置６１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００６１】
第二発光素子群１２は、前記径方向の第一ダイクロイックプリズム７１に対向する位置に設けられており、第三発光素子群１３は、前記径方向の第二ダイクロイックプリズム７２に対向する位置に設けられている。すなわち、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａの設置半径よりも大きい。また、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａの設置半径は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａの設置半径よりも大きい。
ここで、本実施形態では、第一、第二、第三発光素子群１１，１２、１３は、それぞれ発光素子の設置数が同一とされている。
【００６２】
また、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａのＮＡ変換素子ＮＡ３は、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａのＮＡ変換素子ＮＡ２よりも大きい。さらに、第一発光素子群１１を構成する第一発光素子１１ａのＮＡ変換素子ＮＡ１は、第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａのＮＡ変換素子ＮＡ３よりも大きい。
【００６３】
この光源装置７１では、各発光素子群について、それぞれ発光素子の設置半径が異なっており、発光素子の設置半径の大きいものほど、発光素子に設けられるＮＡ変換素子が大きくなっている。
これにより、発光素子の設置半径の大きい発光素子群でも、光軸方向から見た発光素子の見た目の発光面積が大きくなる。すると、各発光素子群について、発光素子の発光領域の間隔が短くなり、導光部材６６に発光領域が対向しない時間（すなわち導光部材６６に発光素子の発する光が入射しない時間）が短くなり、発光素子が発する光を効率よく導光部材６６に入射させることができ、照明効率が高い。
【００６４】
［第五実施形態］
以下、本発明の第五実施形態に係る光源装置８１について、図１２を用いて説明する。
本実施形態に係る光源装置８１は、第一実施形態に係る光源装置１において、第一冷却ジャケット１４ａの代わりに第一冷却ジャケット８４ａを用いたこと、第二発光素子群１２と第三発光素子群１３の配置を変更したこと、導光部材１６の代わりに導光部材８６を用いたこと、さらに、第二冷却ジャケット１４ｂ並びに第三冷却ジャケットをなくしたことを主たる特徴とするものである。
以下、第一実施形態に示す光源装置１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００６５】
第一冷却ジャケット８４ａは、第一実施形態に示した第一冷却ジャケット１４ａの軸線Ｏ方向の寸法を延長するとともに、第一冷媒流路Ｃ１をなくし、代わりに、ヒートパイプ５５が、下端が第一冷却ジャケット８４ａの下方に突出させた状態にして軸線Ｏに沿って挿通されたものである。
このヒートパイプ５５の下端には、放熱部１５として、放熱フィンが設けられており、第一冷却ジャケット８４ａからヒートパイプ５５に回収された熱が外部に放出されるようになっている。
また、第一冷却ジャケット８４ａの下端には、導光部材駆動装置１７を支持する支持プレート８７が設けられている。
【００６６】
また、本実施形態では、第二発光素子群１２を構成する第二発光素子１２ａ及び第三発光素子群１３を構成する第三発光素子１３ａが、基板Ｂ２、Ｂ３ではなく、第一発光素子群１１が設けられるフレキシブル基板Ｂ１上に設けられている。
具体的には、各第二発光素子１２ａは、フレキシブル基板Ｂ１において第一発光素子１１ａの上方に、光軸を軸線Ｏに向けた状態にして配置されている。また、各第三発光素子１３ａは、フレキシブル基板Ｂ１において第一発光素子１１ａの下方に、光軸を軸線Ｏに向けた状態にして配置されている。各第二発光素子１２ａ、各第三発光素子１３ａは、それぞれフレキシブル基板Ｂ１に設けられた開口部Ｈ内に設けられている。これにより、各第二発光素子１２ａ、各第三発光素子１３ａも、それぞれ第一冷却ジャケット８４ａに円接触させられていて、各発光素子の熱が効率よく第一冷却ジャケット８４ａに伝達されるようになっている。
【００６７】
導光部材８６は、第一実施形態で示した導光部材１６において、ダイクロイックプリズム２１の第二入射面２１ｂ上に、前記径方向外側から入射する光を第二入射面２１ｂに向けて反射する第一プリズム９１を設け、ダイクロイックプリズム２１の第三入射面２１ｃ上に、前記径方向外側から入射する光を第三入射面２１ｃに向けて反射する第二プリズム９２を設けたものである。
【００６８】
これにより、第二発光素子群１２のうち、導光部材８６の入射端に対向する第二発光素子１２ａから発せられる光が、第一プリズム９１によって反射されて、ダイクロイックプリズム２１の第二入射面２１ｂに入射され、以降は第一実施形態と同様にしてテーパーロッドＲまで導かれる。
同様に、第三発光素子群１３のうち、導光部材８６の入射端に対向する第三発光素子１３ａから発せられる光が、第二プリズム９２によって反射されて、ダイクロイックプリズム２１の第三入射面２１ｃに入射され、以降は第一実施形態と同様にしてテーパーロッドＲまで導かれる。
【００６９】
この光源装置８１では、全ての発光素子を、同一のフレキシブル基板Ｂ１上に設けているので、製造時の組立工数が少なくて済み、生産性が高い。
【００７０】
以下、上記各実施形態に係る各光源装置１、５１，７１，８１が用いられるプロジェクタの具体例について説明する。なお、以下では、各プロジェクタにおいて、光源装置として、第一実施形態で示した光源装置１を用いた例について説明する。
【００７１】
図１３に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用いた三板式のプロジェクタ１１０の構成を示す。
プロジェクタ１１０は、光源装置１と、光源装置１から発せられる多色の光の混合光をＲ，Ｇ，Ｂの各色の光に分離する分離装置１１１と、分離装置によって分離された各色の光のそれぞれを変調する変調素子１１２と、変調素子１１２によって変調された各色の光を合成する合成装置１１３と、合成装置１１３によって合成された多色の光の混合光を投影する投影光学系１１４とを有している。
また、プロジェクタ１１０の筐体内には、電源ユニット１１６、及び冷却ファン１１７が設けられている。
【００７２】
分離装置１１１は、光源装置１のテーパーロッドＲの出射端に隣接配置されて青色光のみをテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１と、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１を透過した光のうち、緑色光のみをテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する緑色光反射用ダイクロイックプリズム１２２と、緑色光反射用ダイクロイックプリズム１２２を透過した光（赤色光）をテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する第一赤色光反射用プリズム１２３とを有している。
【００７３】
また、分離装置１１１は、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１によって反射された青色光を再びテーパーロッドＲの光軸に略平行な方向に反射する青色光反射用プリズム１２６と、赤色光反射用プリズム１２３によって反射された赤色光をテーパーロッドＲの光軸に略平行でテーパーロッドＲからの光の出射方向とは逆向きに反射する第二赤色反射用プリズム１２７とを有している。
【００７４】
本実施形態では、合成装置１１３として、略立方体をなすクロスダイクロイックプリズムが用いられている。このクロスダイクロイックプリズムは、緑色反射用ダイクロイックプリズム１２２の出射端面に対向する第一入射面１１３ａと、第二赤色反射用プリズム１２７の出射面に対向する第二入射面１１３ｂと、青色光反射用プリズム１２６の出射端面に対向する第三入射面１１３ｃと、第一入射面１１３ａとは反対側に位置する出射端面１１３ｄとを有している。
このクロスダイクロイックプリズムは、第二入射面１１３ｂから入射した光のうち赤色光のみを出射端面１１３ｄに向けて反射するダイクロイック面１１３ｅと、第三入射面１１３ｃから入射した光のうち青色光のみを出射端面１１３ｄに向けて反射するダイクロイック面１１３ｆとを有している。これらダイクロイック面１１３ｅ，１１３ｆは、緑色光についてはそのまま透過させる特性を有している。
【００７５】
クロスダイクロイックプリズムの第一入射面１１３ａには、変調素子１１２として、第一ＬＣＤパネル１１２ａが設けられており、第二入射面１１３ｂには、変調素子１１２として、第二ＬＣＤパネル１１２ｂが設けられている。また、クロスダイクロイックプリズムの第三入射面１１３ｃには、変調素子１１２として、第三ＬＣＤパネル１１２ａが設けられている。
【００７６】
これらＬＣＤパネルは、透過型のＬＣＤパネルであって、多数の画素がマトリクス状に配置された構成とされている。これらＬＣＤパネルは、図示せぬ制御装置によって動作を制御されている。具体的には、これらＬＣＤパネルは、それぞれ、任意の画素について、光を透過させる状態と、光を遮断する状態とを切り換えることができるようになっている。これによって、光の透過パターンを制御する（光の変調を行う）ことができる。
そして、これらＬＣＤパネルによって、それぞれ入射する光ごとに光の透過パターンを制御することで、合成装置１１３によって合成された光が、所望のパターンの多色の画像情報を形成し、投影光学系１１４によってスクリーン等に投影される。
【００７７】
図１４に、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device,登録商標）を用いた単板式のプロジェクタ１５０の構成を示す。なお、前記プロジェクタ１１０と同様または同一の構成については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
プロジェクタ１５０は、光源装置１と、光源装置１から発せられる多色の光の混合光を整形する整形光学系１５１と、整形光学系１５１から出射された混合光を整形光学系１５１の光軸とは異なる方向に反射させるミラー１５２と、ミラー１５２によって反射された混合光を変調させて投影光学系１１４に向けて反射するＤＭＤ本体１５３（変調素子）と、ＤＭＤ素子１５３の動作を制御する制御装置（図示せず）とを有している。
【００７８】
ＤＭＤ本体１５３は、マトリクス状に設けられたマイクロミラーと、これらマイクロミラーの向きをそれぞれ独立して制御するミラー駆動装置とを有している。制御装置は、マイクロミラー駆動装置の動作を制御して、任意のマイクロミラーの向きを調整することができるようになっている。そして、任意のマイクロミラーの向きを、ミラー１５２から反射された光を投影光学系１１４に反射する向きにすることで、このマイクロミラーに対応する箇所に部分のみ輝度が高められた画像情報が形成される。
【００７９】
ここで、プロジェクタ１５０内の混合光の光路上には、赤色光のみ透過するフィルター、緑色光のみ透過するフィルター、及び青色光のみ透過するフィルターが周方向に順次設けられた回転フィルター（図示せず）が設けられている。すなわち、このプロジェクタ１５０では、回転フィルターが回転駆動されることで、混合光の光路上で、混合光から、赤色光のみ、緑色光のみ、青色光のみが順次分離される。
【００８０】
制御装置は、回転フィルターの回転に同期して（混合光から分離された光に応じて）、各マイクロミラーの動きを制御することで、スクリーン上に、赤色光の画像情報、緑色光の画像情報、青色光の画像情報が順次投影される。
回転フィルターの回転速度は十分速いので、スクリーン上には各色の画像情報が重畳して投影されることになり、視聴者には多色の画像情報として認識される。
【００８１】
図１５に、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）を用いた三板式のプロジェクタ２００の構成を示す。
プロジェクタ２００は、光源装置１と、光源装置１から発せられる多色の光の混合光をＲ，Ｇ，Ｂの各色の光に分離する分離装置２１１と、分離装置によって分離された各色の光のそれぞれを変調する変調素子２１２と、変調素子２１２によって変調された各色の光を合成する合成装置２１３と、合成装置２１３によって合成された多色の光の混合光を投影する投影光学系１１４とを有している。
また、プロジェクタ２００の筐体内には、電源ユニット１１６、及び冷却ファン１１７が設けられている。
【００８２】
分離装置２１１は、光源装置１のテーパーロッドＲの出射端に隣接配置されて青色光のみをテーパーロッドＲの光軸に略直交する方向に向けて反射する青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１と、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１を透過した光のうち、緑色光のみの偏向成分を光軸まわりに９０°回転させる第一カラーセレクト２２２と、第一カラーセレクト２２２を透過した光のうち、Ｐ波を透過しＳ波を青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１による青色光の反射方向とは反対側に向けて反射する第一ＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）２２３とを有している。
【００８３】
分離装置２１１には、青色光反射用ダイクロイックプリズム１２１によって反射された青色光のうちのＰ波を透過しＳ波をテーパーロッドＲの光軸に略平行でテーパーロッドＲからの光の出射方向とは逆向きに反射する第二ＰＢＳ２２４が設けられている。
第二ＰＢＳ２２４においてＳ波の射出端面には、変調素子２１２として、青色用ＬＣＯＳ素子２２６が設けられている。
ここで、ＬＣＯＳ素子は、ＬＣＤと同様にマトリクス状の画素を有しており、各画素の動作を制御することで、任意の画素に入射した光を逆方向に反射することができるようになっている。
【００８４】
第二ＰＢＳ２２４において青色用ＬＣＯＳ素子２２６とは反対側を向く面には、青色光のみの偏向成分を光軸まわりに９０°回転させる第二カラーセレクト２２７と、第二カラーセレクト２２７を通過した光のうちのＰ波を透過しＳ波を投影光学系１１４に向けて反射する第三ＰＢＳ２２８が設けられている。
【００８５】
また、第一ＰＢＳ２２３においてＳ波の射出端面には、変調素子２１２として、赤色用ＬＣＯＳ素子２２９が設けられており、第一ＰＢＳ２２３においてＰ波の射出端面には、変調素子２１２として、緑色用ＬＣＯＳ素子２３０が設けられている。
ここで、赤色用ＬＣＯＳ素子２２９によって反射された赤色光は、第一ＰＢＳ２２３によって第三ＰＢＳ２２８に向けて反射される。第一ＰＢＳ２２３と第三ＰＢＳ２２８との間には、赤色光のみの偏向成分を光軸まわりに９０°回転させる第四カラーセレクト２３１が設けられている。
これにより、投影光学系１４には、各ＬＣＯＳ素子によって変調された各色の光が混合して入射されるので、スクリーン上に多色の画像情報が投影される。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る光源装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る光源装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る光源装置の平断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る光源装置における導光部材の作用を示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る光源装置に用いられる高さ調整部材の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態に係る光源装置の平断面図である。
【図１０】本発明の第四実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図１１】本発明の第四実施形態に係る光源装置の平断面図である。
【図１２】本発明の第五実施形態に係る光源装置の縦断面図である。
【図１３】本発明の光源装置が用いられるプロジェクタの構成例を示す図である。
【図１４】本発明の光源装置が用いられるプロジェクタの構成例を示す図である。
【図１５】本発明の光源装置が用いられるプロジェクタの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１，５１，６１，７１，８１ 光源装置
１１ 第一発光素子群
１１ａ 第一発光素子
１２ 第二発光素子群
１２ａ 第二発光素子
１３ 第三発光素子群
１３ａ 第三発光素子
１６，６６，８６ 導光部材
１６ａ 出射端面
１７ 導光部材駆動装置
１４ 冷却装置
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ 第一、第二、第三冷却ジャケット
１５ 放熱部
７１ 第一ダイクロイックプリズム
７２ 第二ダイクロイックプリズム
１１０，１５０，２００ プロジェクタ
１１２、２１２ 変調素子
１１４ 投影光学系
１５３ ＤＭＤ本体（変調素子）
Ｄ１ 第一ダイクロイック面
Ｄ２ 第二ダイクロイック面
Ｊｉ，Ｊｏ ジョイント部（流路接続部）
Ｏ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の仮想円上に複数配置された第一発光素子からなる第一発光素子群と、
前記第一発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ軸線方向の一方に隣接する第二の仮想円上に複数配置された第二発光素子からなる第二発光素子群と、
前記第一及び第二発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ前記軸線方向の他方に隣接する第三の仮想円上に複数配置された第三発光素子からなる第三発光素子群と、
前記第一発光素子群の径方向内側に前記軸線上から前記第一発光素子群の一部の直前まで設けられて、前記第一発光素子群側の端部である入射端から入射した光を前記軸線側の端部に導いて前記軸線方向の一方に向く出射端面から出射する導光部材と、
該導光部材に設けられて前記第二発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面と、
前記導光部材に設けられて前記第三発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面と、
前記導光部材を前記軸線回りに回転駆動させる導光部材駆動装置と、
前記導光部材の回転に同期して、前記第一発光素子、前記第二発光素子、及び前記第三発光素子のそれぞれについて前記導光部材の入射端に対向する発光素子のみ点灯させる発光素子駆動装置とを有している光源装置。
【請求項２】
内部に冷媒が循環流通されて該冷媒によって前記各第一発光素子、前記各第二発光素子、及び前記各第三発光素子が発する熱を回収する冷却装置と、
該冷却装置内を流通する前記冷媒が回収した熱を外部に放出する放熱部とを有する請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記冷却装置として、前記第一発光素子群、前記第二発光素子群、前記第三発光素子群のうちの少なくともいずれかの発光素子群の冷却を行う冷却ジャケットが複数設けられており、
前記冷却ジャケットのうちの少なくとも一つは、他の前記冷却ジャケットと接続するジョイント部を有しており、
該ジョイント部は、前記各冷却ジャケットの前記冷媒流路を接続する流路接続部を構成している請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記第一ダイクロイック面を有する第一ダイクロイックプリズムと、
前記第二ダイクロイック面を有する第二ダイクロイックプリズムとを有しており、
前記第一ダイクロイックプリズムと前記第二ダイクロイックプリズムとは、前記径方向の位置が異なっており、
前記第二発光素子群は、前記径方向の前記第一ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、
前記第三発光素子群は、前記径方向の前記第二ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、
前記第一、第二、第三発光素子群のうち、前記発光素子の設置半径の大きいものほど、該発光素子の設置数を多くなっている請求項１から３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
請求項１記載の光源装置を用いたプロジェクタであって、
前記光源装置の前記導光部材の出射端面から出射した光を変調する変調素子と、
該変調素子で変調された光を投影する投影光学系とを有しているプロジェクタ。
【請求項１】
第一の仮想円上に複数配置された第一発光素子からなる第一発光素子群と、
前記第一発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ軸線方向の一方に隣接する第二の仮想円上に複数配置された第二発光素子からなる第二発光素子群と、
前記第一及び第二発光素子とは発光波長が異なるとともに前記第一の仮想円と同軸かつ前記軸線方向の他方に隣接する第三の仮想円上に複数配置された第三発光素子からなる第三発光素子群と、
前記第一発光素子群の径方向内側に前記軸線上から前記第一発光素子群の一部の直前まで設けられて、前記第一発光素子群側の端部である入射端から入射した光を前記軸線側の端部に導いて前記軸線方向の一方に向く出射端面から出射する導光部材と、
該導光部材に設けられて前記第二発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第一ダイクロイック面と、
前記導光部材に設けられて前記第三発光素子群が発した光を前記導光部材の出射端側に向けて反射する第二ダイクロイック面と、
前記導光部材を前記軸線回りに回転駆動させる導光部材駆動装置と、
前記導光部材の回転に同期して、前記第一発光素子、前記第二発光素子、及び前記第三発光素子のそれぞれについて前記導光部材の入射端に対向する発光素子のみ点灯させる発光素子駆動装置とを有している光源装置。
【請求項２】
内部に冷媒が循環流通されて該冷媒によって前記各第一発光素子、前記各第二発光素子、及び前記各第三発光素子が発する熱を回収する冷却装置と、
該冷却装置内を流通する前記冷媒が回収した熱を外部に放出する放熱部とを有する請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記冷却装置として、前記第一発光素子群、前記第二発光素子群、前記第三発光素子群のうちの少なくともいずれかの発光素子群の冷却を行う冷却ジャケットが複数設けられており、
前記冷却ジャケットのうちの少なくとも一つは、他の前記冷却ジャケットと接続するジョイント部を有しており、
該ジョイント部は、前記各冷却ジャケットの前記冷媒流路を接続する流路接続部を構成している請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
前記導光部材は、前記第一ダイクロイック面を有する第一ダイクロイックプリズムと、
前記第二ダイクロイック面を有する第二ダイクロイックプリズムとを有しており、
前記第一ダイクロイックプリズムと前記第二ダイクロイックプリズムとは、前記径方向の位置が異なっており、
前記第二発光素子群は、前記径方向の前記第一ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、
前記第三発光素子群は、前記径方向の前記第二ダイクロイックプリズムに対向する位置に設けられており、
前記第一、第二、第三発光素子群のうち、前記発光素子の設置半径の大きいものほど、該発光素子の設置数を多くなっている請求項１から３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
請求項１記載の光源装置を用いたプロジェクタであって、
前記光源装置の前記導光部材の出射端面から出射した光を変調する変調素子と、
該変調素子で変調された光を投影する投影光学系とを有しているプロジェクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−１０２３０４（Ｐ２００８−１０２３０４Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８４６４９（Ｐ２００６−２８４６４９）
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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