拡散板、光源装置、及びプロジェクター
【課題】スペックルノイズを抑制することが可能な拡散板、光源装置、及びプロジェクターを提供する。
【解決手段】光透過性を有する基板７６１と、基板７６１に形成された複数の拡散部ＡＲと、を有し、複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板７６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されていることを特徴とする。
【解決手段】光透過性を有する基板７６１と、基板７６１に形成された複数の拡散部ＡＲと、を有し、複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板７６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散板、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】
近年、プロジェクターの高性能化に関して、広色域かつ高効率な光源としてレーザー光源が注目されている。しかしながら、レーザー光はコヒーレント光であるため、スクリーン上には、干渉によって生じたスペックルと呼ばれる斑点模様が観察され、表示品質を低下させる原因となる。
【０００３】
このような課題を解決するための技術が検討されており、例えば、特許文献１には、回転可能な拡散素子によりスペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０８０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザー光が単一の拡散材料により形成された拡散素子を通過する構成であるため、スペックルノイズを低減するにも限界がある。
【０００６】
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、スペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を抑制することが可能な拡散板、光源装置、及び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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の拡散板は、光透過性を有する基板と、前記基板に形成された複数の拡散部と、を有し、前記複数の拡散部は、レーザー光を拡散させて前記基板から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上での前記レーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、基板にレーザー光を入射させつつ基板を移動させると、当該レーザー光が各拡散部に入射する時間が順次切り換わる。すると、基板から所定の距離だけ離れた平面には、互いに異なる大きさのビームスポットが時間順次に形成される。このため、単一の拡散材料により形成された拡散素子を回転させる構成に比べて、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンを動的に変化させることができる。そして、このようなスペックルのパターンが時間的に重畳され平均化されることで、スペックルが認識されにくくなる。よって、スペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を抑制することが可能となる。
【０００９】
前記拡散板において、前記基板は、所定の回転軸を中心として回転する回転円板であり、前記複数の拡散部は、前記基板の回転方向に沿って形成されていてもよい。
また、前記拡散板において、前記基板は、当該基板の法線と直交する方向に振動可能であり、前記複数の拡散部は、前記基板の振動方向に沿って形成されていてもよい。
【００１０】
これらの構成によれば、簡単な構成でスペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００１１】
前記拡散板において、前記複数の拡散部には、第１拡散部と第２拡散部と第３拡散部とが含まれ、前記第１拡散部は、拡散粒子が分散された第１拡散層によって形成され、前記第２拡散部は、拡散粒子が分散された第２拡散層によって形成され、前記第３拡散部は、前記第１拡散層と前記第２拡散層とが前記基板の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されていることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１拡散部及び第２拡散部の２種の拡散部のみを有する構成に比べて、レーザー光によって形成される基板から所定の距離だけ離れた平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００１３】
前記拡散板において、前記第１拡散層は前記基板の一面に形成されており、前記第２拡散層は前記基板の一面とは反対側の面に形成されていてもよい。
【００１４】
この構成によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層及び第２拡散層の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成する場合に有効である。
【００１５】
前記拡散板において、前記第１拡散層と前記第２拡散層とは、前記第１拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさと前記第２拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさとが互いに等しくなるよう同一の拡散材料で形成されていてもよい。
【００１６】
第１拡散層が基板の一面に形成され、第２拡散層が基板の一面とは反対側の面に形成される構成においては、第１拡散層及び第２拡散層の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成した場合でも、基板の厚みの分だけ、第１拡散層を透過したレーザー光と第２拡散層を透過したレーザー光との間で基板から所定の距離だけ離れた平面上でのビームスポットの大きさに差が生じる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。
【００１７】
前記拡散板において、前記第１拡散層及び前記第２拡散層の双方の拡散層は前記基板の一面に形成されていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。第１拡散層と第２拡散層とが基板の同一の面上に形成されているので、第１拡散層と第２拡散層とを基板の異なる面に形成する場合に比べて、製造が容易になる。例えば、第１拡散層と第２拡散層とで異なる拡散材料を用いる場合に有効である。
【００１９】
前記拡散板において、前記基板の前記第１拡散層が形成された部分の厚みと前記第２拡散層が形成された部分の厚みとが互いに異なることが望ましい。
【００２０】
この構成によれば、基板の第１拡散層が形成された部分と第２拡散層が形成された部分との間で、基板の厚みの変化分による基板から所定の距離だけ離れた平面でのビームスポットの大きさに差が生じる。このため、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００２１】
前記拡散板において、前記基板の法線方向から視て、前記第１拡散層と前記第２拡散層とは同じ形状で形成されていることが望ましい。
【００２２】
この構成によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層及び第２拡散層の双方の拡散層を同一のマスクパターンを用いて形成する場合に有効である。
【００２３】
本発明の光源装置は、レーザー光を射出する光源と、前記光源から射出されるレーザー光を拡散する上述した拡散板と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
この光源装置によれば、上述した拡散板を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能な光源装置を提供することができる。
【００２５】
本発明のプロジェクターは、上述した光源装置と、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。
【００２６】
このプロジェクターによれば、上述した光源装置を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能な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】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図２】同、光源装置の発光特性を示すグラフである。
【図３】同、拡散板を示す模式図である。
【図４】同、拡散板でのレーザー光の拡散の様子を示す図である。
【図５】同、レーザー光を拡散させて基板から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときの当該平面上でのレーザー光のビームスポットを示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図７】同、回転蛍光板を示す模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る拡散板を示す模式図である。
【図９】同、拡散板の第１変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクター１０００の光学系を示す模式図である。なお、図１において、符号１００ａｘは第１の照明光軸（照明装置１００から色分離導光光学系２００に向けて射出される光の光軸）、符号７００ａｘは第２の照明光軸（光源装置７００から色分離導光光学系２００に向けて射出される光の光軸）である。光軸とは、光学系において、系全体を透過する光束の代表となる仮想的な光線を指すものとする。
図２は、プロジェクター１０００に備えられる光源７１０の発光特性を示すグラフである。グラフの縦軸は相対発光強度を表し、発光強度が最も大きい波長における発光強度を１としている。グラフの横軸は波長を表す。
【００３０】
図１に示すように、プロジェクター１０００は、照明装置１００、光源装置７００、色分離導光光学系２００、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、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備えている。
【００３１】
本実施形態のプロジェクター１０００では、励起光源１０から射出された青色光の全てを蛍光体層４２の励起光として利用する。液晶光変調装置４００Ｂの照明光として利用する青色光は、照明装置１００とは別個に設けられた光源装置７００から射出される。
【００３２】
照明装置１００は、励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃ、集光光学系２１、回転蛍光板３０、モーター５０、コリメート光学系６０、第1レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備えている。
【００３３】
励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃの各々は、青色のレーザー光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ、図２参照）を射出するレーザー光源である。
【００３４】
集光光学系２１は、第１レンズ２３ａと、第１レンズ２３ｂと、第１レンズ２３ｃと、第２レンズ２５とを備えている。第１レンズ２３はコリメートレンズであり、第２レンズ２５は集光レンズである。第１レンズ２３及び第２レンズ２５は、例えば凸レンズからなる。集光光学系２１は、励起光源１０から回転蛍光板３０までの光路中に配置され、励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃから射出されたレーザー光を略集光した状態で蛍光体層４２に入射させる。
【００３５】
回転蛍光板３０はいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板３０は、モーター５０により回転可能な板材４０の一部に、単一の蛍光体層４２が板材４０の回転方向に沿って連続して形成されてなる。蛍光体層４２が形成されている領域は、励起光が入射する領域を含む。回転蛍光板３０は、励起光（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。
【００３６】
回転蛍光板３０は、使用時において７５００ｒｐｍで回転する。例えば、回転蛍光板３０の直径は５０ｍｍであり、回転蛍光板３０に入射する励起光の光軸が回転蛍光板３０の回転中心から約２２．５ｍｍ離れた場所に位置するように構成されている。つまり、回転蛍光板３０は、励起光の集光スポットが約１８ｍ／秒で蛍光体層４２上を移動するような回転速度で回転する。
【００３７】
板材４０は、励起光を透過する材料からなる。板材４０の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。
【００３８】
蛍光体層４２は励起光を透過し、蛍光体層４２から放射された蛍光を反射するダイクロイック膜４４を介して板材４０上に形成されている。ダイクロイック膜４４は、例えば、誘電体多層膜からなる。
【００３９】
蛍光体層４２は、例えば、励起光源１０から射出された励起光としてのレーザー光（青色光）の略全てを赤色光及び緑色光を含む光に変換する。蛍光体層４２は、波長が４４５ｎｍの励起光によって効率的に励起され、励起光源１０が射出する励起光を、赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光に変換して射出する。黄色の蛍光のうち、短波長側の成分は緑色光として利用され、黄色の蛍光のうち、長波長側の成分は赤色光として利用される。
【００４０】
蛍光体層４２は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅを含有する層からなる。蛍光体層４２として、赤色光及び緑色光を含む蛍光を射出する他の蛍光体を含有する層を用いてもよい。また、蛍光体層４２として、励起光（青色光）を赤色光に変換する蛍光体と、励起光（青色光）を緑色光に変換する蛍光体との混合物を含有する層を用いてもよい。
【００４１】
励起光源１０ａから射出されるレーザー光は、第１レンズ２３ａ及び第２レンズ２５を介して蛍光体層４２上に集光される。励起光源１０ｂから射出されるレーザー光は、第１レンズ２３ｂ及び第２レンズ２５を介して蛍光体層４２上に集光され、励起光源１０ｃから射出されるレーザー光は、第１レンズ２３ｃ及び第２レンズ２５を介して蛍光体層４２上に集光される。励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃから射出されたレーザー光が、集光光学系２１によって蛍光体層４２上において互いに重ね合わされることによって、蛍光体層４２を励起する励起光が形成される。
【００４２】
コリメート光学系６０は、回転蛍光板３０からの光の拡がりを抑える第１レンズ６２と、第１レンズ６２から入射した光を略平行化する第２レンズ６４と、を備えている。コリメート光学系６０は、全体として回転蛍光板３０からの光を略平行化する機能を有する。第１レンズ６２及び第２レンズ６４は、例えば、凸レンズからなる。
【００４３】
第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子として機能する。第１レンズアレイ１２０は、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸１００ａｘと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。第１小レンズ１２２の外形形状は、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に関して略相似形である。
【００４４】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸１００ａｘに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。
【００４５】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する光学素子である。偏光変換素子１４０は、回転蛍光板３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を有する。
【００４６】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の光軸とが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、回転蛍光板３０からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００４７】
なお、第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０を用いたレンズインテグレーター光学系の代わりに、ロッドレンズを用いたロッドインテグレーター光学系を用いてもよい。
【００４８】
光源装置７００は、光源７１０、集光光学系７２０、拡散板７６０、散乱板７３０、偏光変換インテグレーターロッド７４０及び集光レンズ７５０を備えている。
【００４９】
光源７１０は、色光としてレーザー光からなる青色光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ、図２参照）を射出するレーザー光源である。図２において、符号Ｂで示すのは、光源７１０が青色光として射出する色光成分である。図１では光源７１０を１つ図示しているが、光源７１０の数はこれに限らず、複数個とすることも可能である。また、４４５ｎｍ以外の波長（例えば４６０ｎｍ）の青色光を射出する光源を用いることもできる。
【００５０】
集光光学系７２０は、第１レンズ７２２及び第２レンズ７２４を備えている。集光光学系７２０は、全体として、青色光を略集光した状態で拡散板７６０に入射させる。第１レンズ７２２及び第２レンズ７２４は、例えば凸レンズからなる。
【００５１】
図３は、本発明の第１実施形態に係る拡散板７６０を示す模式図である。図３（ａ）は拡散板７６０の断面図であり、図３（ｂ）は拡散板７６０の平面図である。
【００５２】
図３に示すように、拡散板７６０は、光透過性を有する基板７６１と、基板７６１に形成された複数の拡散部ＡＲと、を有している。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板７６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている（図５参照）。
【００５３】
拡散板７６０はいわゆる透過型の回転拡散板である。拡散板７６０は、モーター７６５により回転可能な基板７６１の一部に、複数の拡散部ＡＲが基板７６１の回転方向に沿って連続して形成されてなる。拡散部ＡＲが形成されている領域は、レーザー光が入射する領域を含む。
【００５４】
基板７６１は、所定の回転軸７６２を中心として回転する回転円板である。基板７６１は、レーザー光を透過する材料からなる。基板７６１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（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。複数の拡散部ＡＲは、基板７６１の回転方向に沿って形成されている。
【００５５】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、拡散粒子が分散された第１拡散層７６３によって形成されている。第２拡散部ＡＲ２は、拡散粒子が分散された第２拡散層７６４によって形成されている。第３拡散部ＡＲ３は、第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とが基板７６１の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されている。第１拡散層７６３及び第２拡散層７６４は、例えばシリコン樹脂などのバインダーに二酸化チタン（ＴｉＯ２）などの高屈折材料をフィラーとして複合化したものを用いてスクリーン印刷などの方法で形成することができる。これにより、フィラーの濃度を調整することで拡散角の設定が可能となる。また、量産性の面で好適である。
【００５６】
第１拡散層７６３は、基板７６１の一面（レーザー光が入射する面とは反対側の面）に形成されている。第２拡散層７６４は、基板７６１の一面とは反対側の面（レーザー光が入射する面）に形成されている。
【００５７】
第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とは、同一の拡散材料で形成されている。すなわち、第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とは、第１拡散層７６３へのレーザー光の入射面（第１拡散層７６３の基板７６１の側の面）から所定の距離だけ離れた平面（第１仮想平面）上での当該レーザー光のビームスポットの大きさと、第２拡散層７６４へのレーザー光の入射面（第２拡散層７６４の基板７６１とは反対側の面）から所定の距離だけ離れた平面（第２仮想平面）上での当該レーザー光のビームスポットの大きさとが互いに等しくなるよう同一の拡散材料で形成されている。
【００５８】
本実施形態のモーター７６５は、拡散板７６０を所定の回転速度で回転駆動する。例えば、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する状態、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する状態、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する状態が周期的に繰り返される。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．１秒以下（１０Ｈｚ以上）に設定することが望ましい。この条件を満たすようモーター７６５を回転させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を発現させることができる。
【００５９】
なお、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．０１秒以下（１００Ｈｚ以上）に設定するとさらによい。この条件を満たすようモーター７６５を回転させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を十分に発現させることができる。
【００６０】
図４は、本発明の第１実施形態に係る拡散板７６０を示す模式図である。図４（ａ）は、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する状態である。図４（ｂ）は、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する状態である。図４（ｃ）は、レーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する状態である。なお、図４において、符号θ１〜θ３はレーザー光の拡散角（基板７６１の法線と拡散されたレーザー光の主光線とのなす角度）である。
【００６１】
図４に示すように、各拡散部ＡＲに入射するレーザー光の拡散角を比較すると、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する場合に拡散角θ３が最も大きくなる。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する場合の拡散角θ１とレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する場合の拡散角θ２とは略等しくなる。しかしながら、拡散部ＡＲを透過した場合のレーザー光の拡がり度合いを比較すると、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過した場合よりもレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過した場合のほうが基板７６１を透過した距離に応じて基板７６１の出射側の面でレーザー光の拡がり度合いが大きい。
【００６２】
図５は、レーザー光を拡散させて基板から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面（仮想平面）ＳＦにレーザー光を照射したときの当該平面ＳＦ上でのレーザー光のビームスポットを示す図である。図５（ａ）において、「所定の距離Ｌｓｆ」とは、基板７６１の主面７６１ａ（基板７６１のレーザー光が入射する面とは反対側の面）から仮想平面ＳＦまでの距離である。図５（ｂ）において、符号ＢＳ１はレーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過した場合のレーザー光のビームスポット、符号ＢＳ２はレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過した場合のレーザー光のビームスポット、符号ＢＳ３はレーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過した場合のレーザー光のビームスポットである。
【００６３】
なお、ビームスポットとは、仮想平面ＳＦ上のレーザー光が照射される領域である。拡散部ＡＲ１を透過したレーザー光は、ビームスポットの中心では強度が高く、ビームスポットの中心から離れるに従って強度が低くなる。例えば、ビームスポットは、レーザー光の強度が所定の割合（例えば５０％）まで低下したときのスポット径におけるビームスポットとする。
【００６４】
図５（ａ）に示すように、拡散板７６０にレーザー光を入射させつつ拡散板７６０を回転させ、レーザー光を拡散させて基板から所定の距離だけ離れた平面（仮想平面）ＳＦにレーザー光を照射した場合を考える。
【００６５】
図５（ｂ）に示すように、各拡散部ＡＲを透過したレーザー光のビームスポットを比較すると、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過した場合のレーザー光のビームスポットＢＳ３が最も大きくなる。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過した場合のレーザー光のビームスポットＢＳ１は最も小さくなる。レーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過した場合のレーザー光のビームスポットＢＳ２は、ビームスポットＢＳ３とビームスポットＢＳ１との間の大きさとなる。
【００６６】
拡散板７６０にレーザー光を入射させつつ拡散板７６０を回転させると、当該レーザー光が各拡散部ＡＲに入射する時間が順次切り換わる。すると、基板７６１から所定の距離だけ離れた平面ＳＦには、互いに異なる大きさのビームスポットＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３が、ビームスポットＢＳ１、ビームスポットＢＳ３、ビームスポットＢＳ２、ビームスポットＢＳ３のサイクルで時間順次に形成される。
【００６７】
図１に戻り、散乱板７３０は、光源７１０からの青色光を所定の散乱度で散乱し、蛍光（回転蛍光板３０から射出される赤色光及び緑色光）に似た配光分布を有する青色光とする。散乱板７３０としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
【００６８】
偏光変換インテグレーターロッド７４０は、光源７１０からの青色光の面内光強度分布を均一にし、かつ、当該青色光を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光とする光学素子である。偏光変換インテグレーターロッド７４０は、例えば、インテグレーターロッドと、当該インテグレーターロッドの入射面側に配置され、青色光が入射する小孔を有する反射板と、射出面側に配置される反射型偏光板と、を備えている。
【００６９】
なお、ロッドレンズを用いた偏光変換インテグレーターロッドの代わりに、レンズアレイを用いたレンズインテグレーター光学系及び偏光変換素子を用いることもできる。
【００７０】
集光レンズ７５０は、偏光変換インテグレーターロッド７４０からの光を集光して液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍に入射させる。
【００７１】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、反射ミラー２２２，２３０，２５０を備えている。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光及び緑色光に分離し、照明装置１００からの赤色光及び緑色光並びに光源装置７００からの青色光のぞ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。色分離導光光学系２００と液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ，集光レンズ３００Ｇ，集光レンズ３００Ｂが配置されている。
【００７２】
ダイクロイックミラー２１０を通過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、反射ミラー２２２でさらに反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。光源装置７００からの青色光は、反射ミラー２５０で反射され、集光レンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
【００７３】
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、入射した色光を画像情報に応じて変調しカラー画像を形成するものである。液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂは、照明装置１００の照明対象となる。図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３０００Ｂと各液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、液晶光変調装置４００Ｒ，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との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。入射側偏光板、液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射した各色光の光変調が行われる。
【００７４】
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、一対の透明なガラス基板の間に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置である。液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂは、例えばポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として備え、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００７５】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形形状をなす。直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、緑色光及び青色光を通過させ赤色光を反射する誘電体多層膜であり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光及び緑色光を通過させ青色光を反射する誘電体多層膜である。略Ｘ字状の界面に形成された２種類の誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００７６】
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。
【００７７】
本実施形態に係る拡散板７６０によれば、基板７６１にレーザー光を入射させつつ基板７６１を移動させると、当該レーザー光が各拡散部ＡＲに入射する時間が順次切り換わる。すると、基板７６１から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面ＳＦには、互いに異なる大きさのビームスポットＢＳが時間順次に形成される。このため、単一の拡散材料により形成された拡散素子を回転させる構成に比べて、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンを動的に変化させることができる。そして、このようなスペックルのパターンが時間的に重畳され平均化されることで、スペックルが認識されにくくなる。よって、スペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を抑制することが可能となる。
【００７８】
また、この構成によれば、基板７６１が回転軸７６２を中心として回転する回転基板であるため、簡単な構成でスペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００７９】
なお、本実施形態の光源装置７００は、２種の拡散部のみを有する構成であってもよい。
【００８０】
ただし、第１実施形態の構成によれば、第１拡散部及び第２拡散部の２種の拡散部のみを有する構成に比べて、レーザー光によって形成される基板７６１から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００８１】
また、この構成によれば、第１拡散層７６３が基板７６１の一面に形成され、第２拡散層７６４が基板７６１の一面とは反対側の面に形成されているので、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層７６３及び第２拡散層７６１の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成する場合に有効である。
【００８２】
第１拡散層７６３が基板７６１の一面に形成され、第２拡散層７６４が基板７６１の一面とは反対側の面に形成される構成においては、第１拡散層７６３及び第２拡散層７６４の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成した場合でも、基板７６１の厚みの分だけ、第１拡散層７６３を透過したレーザー光と第２拡散層７６４を透過したレーザー光との間で基盤７６１から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面ＳＦ上でのビームスポットの大きさに差が生じる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。
【００８３】
本実施形態に係る光源装置７００によれば、上述した拡散板７６０を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能な光源装置７００を提供することができる。
【００８４】
本実施形態に係るプロジェクター１０００によれば、上述した光源装置７００を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能なプロジェクター１０００を提供することができる。
【００８５】
なお、本実施形態の光源装置７００では、第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とはパターン形成の上で同一のスクリーンにより形成できることを一つの特徴としたが、パターン形成のスクリーンを同一とせず、例えば、第１拡散層７６３、又は第２拡散層７６４のいずれかを連続した環状パターンで形成してもよい。特に、第１拡散層７６３を連続した環状パターンとした場合は、図５（ｂ）に示す拡散されたレーザー光のビーム径がＢＳ１（第１拡散層を透過したとき）とＢＳ３（第１拡散層と第２拡散層の双方を透過したとき）の大きな動的な変化を大きくすることができ、スペックル低減の効果を得ることができる。
【００８６】
また、本実施形態の光源装置７００では、モーター７６５が駆動時間内において所定の回転数で駆動する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、駆動時間内においてモーター７６５の回転数が時間的に変動してもよい。
【００８７】
また、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つ以上の液晶光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。
【００８８】
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、透過型のプロジェクターと同様の効果を奏することができる。
【００８９】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクター２０００の光学系を示す模式図である。なお、図６において、符号８００ａｘは照明光軸（照明装置８００からＤＭＤ８５０に向けて射出される光の光軸）である。
【００９０】
図６に示すように、本実施形態に係るプロジェクター２０００は、上述の照明装置１００及び光源装置７００に替えて照明装置８００を備えている点、上述の色分離導光光学系２００、３つの集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ、光変調装置としての３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ,４００Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム５００に替えてマイクロミラー型の光変調装置８５０を備えている点、で上述の第１実施形態に係るプロジェクター１０００と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図１と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９１】
プロジェクター２０００は、照明装置８００と、マイクロミラー型の光変調装置８５０と、投写光学系６００と、を具備して構成されている。
【００９２】
照明装置８００は、光源ユニット８１０と、集光光学系８２０と、第１ダイクロイックミラー８３１と、コリメート集光光学系８４０と、回転蛍光板８６０と、モーター８６５と、リレー光学系８７０と、第２ダイクロイックミラー８３２と、を具備して構成されている。
【００９３】
照明装置８００は、回転蛍光板８６０の回転に従って、励起光（青色光）及び蛍光（赤色光及び緑色光を含む光）を順次出射する。
【００９４】
光源ユニット８１０は、光軸が照明光軸８００ａｘと直交するように配置されている。光源ユニット８１０は、レーザー光（励起光Ｂ）を射出する。集光光学系８２０は、青色光Ｂを略集光した状態で回転蛍光板８６０に入射させる。
【００９５】
第１ダイクロイックミラー８３１は、集光光学系８２０とコリメート集光光学系８４０（第２レンズ８４２）との間に、光源ユニット８１０の光軸及び照明光軸８００ａｘのそれぞれに対して４５°の角度で交わるように配置されている。第１ダイクロイックミラー８３１は、光源ユニット８１０から射出された励起光（青色光）を透過し、蛍光（赤色光及び緑色光）を反射する。具体的には、第１ダイクロイックミラー８３１は、光源ユニット８１０から射出されて集光光学系８２０を透過した青色光Ｂを入射し、入射した青色光をコリメート集光光学系８４０に向けて透過する。また、第１ダイクロイックミラー８３１は、青色光Ｂを受けて蛍光体層８６６から放射された蛍光を第２ダイクロイックミラー８３２に向けて反射する。
【００９６】
コリメート集光光学系８４０は、第１ダイクロイックミラー８３１から回転蛍光板８６０までの光路中に配置されている。コリメート集光光学系８４０は、第１レンズ８４１及び第２レンズ８４２を備えている。第１レンズ８４１及び第２レンズ８４２は凸レンズからなっている。コリメート集光光学系８４０は、第１ダイクロイックミラー８３１を透過した青色光Ｂを略集光した状態で蛍光体層８６６に入射させるとともに、蛍光体層８６６から放射された蛍光を略平行化する。
【００９７】
図７は、本発明の第２実施形態に係る回転蛍光板８６０を示す模式図である。図７（ａ）は回転蛍光板８６０の断面図であり、図７（ｂ）は回転蛍光板８６０の平面図である。
【００９８】
図７に示すように、回転蛍光板８６０は、回転軸８６５を中心として回転可能な基板８６１と、基板８６１上に設けられ、基板８６１の回転中心から所定の距離だけ離間した位置に照射される励起光（青色光）によって励起されて蛍光を放射する蛍光体層８６６（赤色光を放射する赤色蛍光体層８６６Ｒ及び緑色光を放射する緑色蛍光体層８６６Ｇ）と、複数の拡散部ＡＲと、を備えている。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板８６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている。
【００９９】
基板８６１は、回転軸８６５を中心として回転する回転円板である。基板８６１は、レーザー光を透過する材料からなる。基板８６１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（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。複数の拡散部ＡＲは、基板７６１の回転方向に沿って形成されている。
【０１００】
基板８６１は、複数（３つ）の扇形形状のセグメント領域ＳＧを有する。セグメント領域ＳＧには、第１のセグメント領域ＳＧ１、第２のセグメント領域ＳＧ２、及び第３のセグメント領域ＳＧ３が含まれている。
【０１０１】
基板８６１の第１のセグメント領域ＳＧ１及び第２のセグメント領域ＳＧ２には、光を反射する反射膜８６７が形成されている。反射膜８６７は、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの金属材料から形成されている。基板８６１の第３のセグメント領域ＳＧ３の部分は、光透過性を有する。
【０１０２】
基板８６１の第１のセグメント領域ＳＧ１の反射膜８６７上には、赤色蛍光体層８６６Ｒが形成されている。基板８６１の第２のセグメント領域ＳＧ２の反射膜８６７上には、緑色蛍光体層８６６Ｇが形成されている。基板８６１の第３のセグメント領域ＳＧ３には、複数の拡散部ＡＲが形成されている。このような構成により、回転蛍光板８６０を回転軸８６２を中心として回転させることによって、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂをバランスよく取り出すことができる。
【０１０３】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、拡散粒子が分散された第１拡散層８６３によって形成されている。第２拡散部ＡＲ２は、拡散粒子が分散された第２拡散層８６４によって形成されている。第３拡散部ＡＲ３は、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とが基板８６１の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されている。第１拡散層８６３及び第２拡散層８６４は、例えばシリコン樹脂などのバインダーに二酸化チタン（ＴｉＯ２）などの高屈折材料をフィラーとして複合化したものを用いてスクリーン印刷などの方法で形成することができる。
【０１０４】
第１拡散層８６３及び第２拡散層８６４は、基板８６１の一面（レーザー光が入射する面）に形成されている。基板８６１の法線方向から視て、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とは同じ形状で形成されている。
【０１０５】
このため、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とを形成する場合には、同一のマスクパターンを有するマスクを用いることができる。例えば、先ず、当該マスクを用いて基板８６１上に第２拡散層８６４を形成する。次いで、第２拡散層８６４が形成された基板８６１を回転軸８６２を中心にして所定の角度だけずらす。そして、当該マスクを用いて基板８６１上の第２拡散層８６４と一部重なるように第１拡散層８６３を形成する。以上の工程で、複数の拡散部ＡＲを形成することができる。
【０１０６】
図６に戻り、リレー光学系８７０は、回転蛍光板８６０から第２ダイクロイックミラー８３２までの光路に配置されている。リレー光学系８７０は、第１反射ミラー８７１と、第２反射ミラー８７２と、を備えている。リレー光学系８７０は、第１ダイクロイックミラー８３１を透過した励起光を第２ダイクロイックミラー８３２に導く。
【０１０７】
第１反射ミラー８７１は、第１ダイクロイックミラー８３１を透過し、回転蛍光板８６０（複数の拡散部ＡＲが形成された第３のセグメント領域ＳＧ３）を通過した励起光を第２反射ミラー８７２に向けて反射する。第２反射ミラー８７２は、第１反射ミラー８７１によって反射された励起光を、第２ダイクロイックミラー８３２に向けて反射する。
【０１０８】
第２ダイクロイックミラー８３２は、第１ダイクロイックミラー８３１から蛍光が反射される方向に配置されるとともに、第２反射ミラー８７２から励起光が反射される方向に配置されている。第２ダイクロイックミラー８３２は、第１ダイクロイックミラー８３１で反射された蛍光を透過させるとともに、リレー光学系８７０によって第２ダイクロイックミラー８３２に導かれた励起光を蛍光の透過方向と同じ方向に反射する。
【０１０９】
マイクロミラー型の光変調装置８５０は、例えばＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いる。プロジェクター２０００は、ＤＭＤと専用信号処理技術を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式を採用している。ＤＭＤ８５０は、複数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されたものである。ＤＭＤ８５０は、正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示する。一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光を該マイクロミラーにより正面方向に反射してオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光を該マイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とするとともに、該オフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を生成する。ＤＭＤ８５０は、照明装置８００から射出される赤色光、緑色光、青色光を順次変調する。
【０１１０】
ＤＭＤ８５０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。
【０１１１】
本実施形態に係る拡散板によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とが基板８６１の同一の面上に形成されているので、第１拡散層と第２拡散層とを基板の異なる面に形成する場合に比べて、製造が容易になる。例えば、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とで異なる拡散材料を用いる場合に有効である。
【０１１２】
また、この構成によれば、基板８６１の法線方向から視て、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とが同じ形状で形成されているので、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層８６３及び第２拡散層８６４の双方の拡散層を同一のマスクパターンを用いて形成する場合に有効である。
【０１１３】
なお、本実施形態では、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とはパターン形成の上で同一のスクリーンにより形成できることを一つの特徴としたが、パターン形成のスクリーンを同一とせず、例えば、第１拡散層８６３、又は第２拡散層８６４のいずれかを連続した環状パターン（第３セグメントＳＧ３の領域内で連続）で形成してもよい。特に、第１拡散層８６３を連続した環状パターンとした場合は、第１拡散層８６３を断続した環状パターンとしたときに比べて、拡散されたレーザー光のビーム径の大きな動的な変化を大きくすることができ、スペックル低減の効果を得ることができる。
【０１１４】
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態に係る拡散板９６０を示す模式図である。図８（ａ）は拡散板９６０の断面図であり、図８（ｂ）は拡散板９６０の平面図である。
【０１１５】
図８に示すように、拡散板９６０は、光透過性を有する基板９６１と、基板９６１に形成された複数の拡散部ＡＲと、を有している。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板９６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている（図５参照）。
【０１１６】
なお、本実施形態における「所定の距離」とは、基板９６１の主面９６１ａ（基板９６１のレーザー光が入射する面とは反対側の面であって複数の拡散部ＡＲが形成されていない部分の面）から仮想平面ＳＦまでの距離である。
【０１１７】
拡散板９６０はいわゆる透過型の振動拡散板である。拡散板９６０は、圧電素子などの駆動素子９６５により振動可能な基板９６１の一部に、複数の拡散部ＡＲが基板９６１の振動方向に沿って連続して形成されてなる。拡散部ＡＲが形成されている領域は、レーザー光が入射する領域を含む。
【０１１８】
基板９６１は、当該基板９６１の法線と直交する方向に振動する。基板９６１は、レーザー光を透過する材料からなる。基板９６１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（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。複数の拡散部ＡＲは、基板９６１の振動方向に沿って形成されている。
【０１１９】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、基板９６１の表面をサンドブラストにより粗面化することによって形成されている（第１拡散面９６２）。第２拡散部ＡＲ２は、第１拡散部ＡＲ１と隣り合う位置の基板９６１の表面を例えばサンドブラストにより粗面化することによって形成されている（第２拡散面９６３）。第３拡散部ＡＲ３は、第２拡散部ＡＲ２と隣り合う位置の基板９６１の表面をサンドブラストにより粗面化することによって形成されている（第３拡散面９６４）。
【０１２０】
第１拡散面９６２、第２拡散面９６３、及び第３拡散面９６４は、基板９６１の一面（レーザー光が入射する面とは反対側の面）に形成されている。
【０１２１】
本実施形態の駆動素子９６５は、拡散板９６０を所定の振動速度で振動させる。例えば、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する状態、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する状態、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する状態が周期的に繰り返される。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．１秒以下（１０Ｈｚ以上）に設定することが望ましい。この条件を満たすよう駆動素子９６５を駆動させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を発現させることができる。
【０１２２】
なお、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．０１秒以下（１００Ｈｚ以上）に設定するとさらによい。この条件を満たすよう駆動素子９６５を駆動させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を十分に発現させることができる。
【０１２３】
本実施形態の拡散板９６０によれば、基板９６１が当該基板９６１と直交する方向に振動可能であるので、簡単な構成でスペックルノイズを抑制することが可能となる。
【０１２４】
（第１変形例）
図９は、本発明の第３実施形態に係る拡散板の第１変形例を示す模式図である。図９（ａ）は拡散板９６０Ａの断面図であり、図９（ｂ）は拡散板９６０Ａの平面図である。
【０１２５】
図９に示すように、本変形例の拡散板９６０Ａは、基板９６１Ａの各拡散層９６２Ａ〜９６４Ａが形成された部分の厚みが互いに異なる点で上述した第３実施形態に係る拡散板９６０と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図８と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
拡散板９６０Ａは、光透過性を有する基板９６１Ａと、基板９６１Ａに形成された複数の拡散部ＡＲと、を有している。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板９６１Ａから所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている（図５参照）。
【０１２７】
なお、本実施形態における「所定の距離」とは、基板９６１Ａの主面９６１Ａａ（基板９６１Ａのレーザー光が入射する面とは反対側の面であって複数の拡散部ＡＲが形成されていない部分の面）から仮想平面ＳＦまでの距離である。
【０１２８】
拡散板９６０Ａはいわゆる透過型の振動拡散板である。拡散板９６０Ａは、圧電素子などの駆動素子９６５により振動可能な基板９６１Ａの一部に、複数の拡散部ＡＲが基板９６１Ａの振動方向に沿って連続して形成されてなる。拡散部ＡＲが形成されている領域は、レーザー光が入射する領域を含む。
【０１２９】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、表面に微細な凹凸構造を有する第１光拡散フィルム９６２Ａによって形成されている。第２拡散部ＡＲ２は、表面に微細な凹凸構造を有する第２光拡散フィルム９６３Ａによって形成されている。第３拡散部ＡＲ３は、表面に微細な凹凸構造を有する第３光拡散フィルム９６４Ａによって形成されている。
【０１３０】
第１光拡散フィルム９６２Ａ、第２光拡散フィルム９６３Ａ、及び第３光拡散フィルム９６４Ａは、基板９６１Ａの一面（レーザー光が入射する面とは反対側の面）に形成されている。
【０１３１】
基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１と、基板９６１Ａの第２光拡散フィルム９６３Ａが形成された部分の厚みｄ２と、基板９６１Ａの第３光拡散フィルム９６４Ａが形成された部分の厚みｄ３とは厚みが互いに異なっている。基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１は、基板９６１Ａ本体の厚み（光拡散フィルムが形成されていない部分の厚み）と同じである。基板９６１Ａの第２光拡散フィルム９６３Ａが形成された部分の厚みｄ２は、基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１よりも厚くなっている（ｄ２＞ｄ１）。基板９６１Ａの第３光拡散フィルム９６４Ａが形成された部分の厚みｄ３は、基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１よりも薄くなっている（ｄ３＜ｄ１）。
【０１３２】
本実施形態の拡散板９６０Ａによれば、基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分と第２光拡散フィルム９６３Ａが形成された部分との間で、基板９６１Ａの厚みの変化分による基板９６１Ａから所定の距離だけ離れた平面でのビームスポットの大きさに差が生じる。このため、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【０１３３】
なお、拡散部ＡＲについては、入射するレーザー光に対して異なる拡散性を有する拡散部が複数あることが必要であり、レーザー光に動的な拡散性の変化を与えるために少なくとも２以上の異なる拡散部が必要である。また、拡散部は３以上であってもよい。
【０１３４】
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも、適用することができる。
【０１３５】
上記各実施形態においては、本発明の光源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、本発明の光源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。
【０１３６】
上記第１実施形態においてはＬＣＤを用いた構造で回転蛍光板に対して２つの拡散層が異なる面に配置された例を示し、上記第２実施形態においてはＤＭＤを用いた構造で回転蛍光板に対して２つの拡散層が同じ面に配置された例を示し、上記第３実施形態においては振動蛍光板に対して拡散部の表面粗さや基板の厚みが異なる例を示したが、これに限らず、各実施形態の組み合わせが入れ替わっていてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
７００…光源装置、７１０…光源、７６０，９６０，９６０Ａ…拡散板、７６１，８６１，９６１，９６１Ａ…基板、７６２，８６２…回転軸、７６３，８６３…第１拡散層、７６４，８６４…第２拡散層、４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂ…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投写光学系、１０００，２０００…プロジェクター、ＡＲ…拡散部、ＡＲ１…第１拡散部、ＡＲ２…第２拡散部、ＡＲ３…第３拡散部、ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３…ビームスポット、ｄ１，ｄ２，ｄ３…基板の厚み、Ｌｓｆ…所定の距離、ＳＦ…基板から所定の距離だけ離れた平面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散板、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】
近年、プロジェクターの高性能化に関して、広色域かつ高効率な光源としてレーザー光源が注目されている。しかしながら、レーザー光はコヒーレント光であるため、スクリーン上には、干渉によって生じたスペックルと呼ばれる斑点模様が観察され、表示品質を低下させる原因となる。
【０００３】
このような課題を解決するための技術が検討されており、例えば、特許文献１には、回転可能な拡散素子によりスペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０８０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザー光が単一の拡散材料により形成された拡散素子を通過する構成であるため、スペックルノイズを低減するにも限界がある。
【０００６】
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、スペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を抑制することが可能な拡散板、光源装置、及び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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の拡散板は、光透過性を有する基板と、前記基板に形成された複数の拡散部と、を有し、前記複数の拡散部は、レーザー光を拡散させて前記基板から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上での前記レーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、基板にレーザー光を入射させつつ基板を移動させると、当該レーザー光が各拡散部に入射する時間が順次切り換わる。すると、基板から所定の距離だけ離れた平面には、互いに異なる大きさのビームスポットが時間順次に形成される。このため、単一の拡散材料により形成された拡散素子を回転させる構成に比べて、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンを動的に変化させることができる。そして、このようなスペックルのパターンが時間的に重畳され平均化されることで、スペックルが認識されにくくなる。よって、スペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を抑制することが可能となる。
【０００９】
前記拡散板において、前記基板は、所定の回転軸を中心として回転する回転円板であり、前記複数の拡散部は、前記基板の回転方向に沿って形成されていてもよい。
また、前記拡散板において、前記基板は、当該基板の法線と直交する方向に振動可能であり、前記複数の拡散部は、前記基板の振動方向に沿って形成されていてもよい。
【００１０】
これらの構成によれば、簡単な構成でスペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００１１】
前記拡散板において、前記複数の拡散部には、第１拡散部と第２拡散部と第３拡散部とが含まれ、前記第１拡散部は、拡散粒子が分散された第１拡散層によって形成され、前記第２拡散部は、拡散粒子が分散された第２拡散層によって形成され、前記第３拡散部は、前記第１拡散層と前記第２拡散層とが前記基板の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されていることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、第１拡散部及び第２拡散部の２種の拡散部のみを有する構成に比べて、レーザー光によって形成される基板から所定の距離だけ離れた平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００１３】
前記拡散板において、前記第１拡散層は前記基板の一面に形成されており、前記第２拡散層は前記基板の一面とは反対側の面に形成されていてもよい。
【００１４】
この構成によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層及び第２拡散層の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成する場合に有効である。
【００１５】
前記拡散板において、前記第１拡散層と前記第２拡散層とは、前記第１拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさと前記第２拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさとが互いに等しくなるよう同一の拡散材料で形成されていてもよい。
【００１６】
第１拡散層が基板の一面に形成され、第２拡散層が基板の一面とは反対側の面に形成される構成においては、第１拡散層及び第２拡散層の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成した場合でも、基板の厚みの分だけ、第１拡散層を透過したレーザー光と第２拡散層を透過したレーザー光との間で基板から所定の距離だけ離れた平面上でのビームスポットの大きさに差が生じる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。
【００１７】
前記拡散板において、前記第１拡散層及び前記第２拡散層の双方の拡散層は前記基板の一面に形成されていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。第１拡散層と第２拡散層とが基板の同一の面上に形成されているので、第１拡散層と第２拡散層とを基板の異なる面に形成する場合に比べて、製造が容易になる。例えば、第１拡散層と第２拡散層とで異なる拡散材料を用いる場合に有効である。
【００１９】
前記拡散板において、前記基板の前記第１拡散層が形成された部分の厚みと前記第２拡散層が形成された部分の厚みとが互いに異なることが望ましい。
【００２０】
この構成によれば、基板の第１拡散層が形成された部分と第２拡散層が形成された部分との間で、基板の厚みの変化分による基板から所定の距離だけ離れた平面でのビームスポットの大きさに差が生じる。このため、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００２１】
前記拡散板において、前記基板の法線方向から視て、前記第１拡散層と前記第２拡散層とは同じ形状で形成されていることが望ましい。
【００２２】
この構成によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層及び第２拡散層の双方の拡散層を同一のマスクパターンを用いて形成する場合に有効である。
【００２３】
本発明の光源装置は、レーザー光を射出する光源と、前記光源から射出されるレーザー光を拡散する上述した拡散板と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
この光源装置によれば、上述した拡散板を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能な光源装置を提供することができる。
【００２５】
本発明のプロジェクターは、上述した光源装置と、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。
【００２６】
このプロジェクターによれば、上述した光源装置を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能な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】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図２】同、光源装置の発光特性を示すグラフである。
【図３】同、拡散板を示す模式図である。
【図４】同、拡散板でのレーザー光の拡散の様子を示す図である。
【図５】同、レーザー光を拡散させて基板から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときの当該平面上でのレーザー光のビームスポットを示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図７】同、回転蛍光板を示す模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る拡散板を示す模式図である。
【図９】同、拡散板の第１変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクター１０００の光学系を示す模式図である。なお、図１において、符号１００ａｘは第１の照明光軸（照明装置１００から色分離導光光学系２００に向けて射出される光の光軸）、符号７００ａｘは第２の照明光軸（光源装置７００から色分離導光光学系２００に向けて射出される光の光軸）である。光軸とは、光学系において、系全体を透過する光束の代表となる仮想的な光線を指すものとする。
図２は、プロジェクター１０００に備えられる光源７１０の発光特性を示すグラフである。グラフの縦軸は相対発光強度を表し、発光強度が最も大きい波長における発光強度を１としている。グラフの横軸は波長を表す。
【００３０】
図１に示すように、プロジェクター１０００は、照明装置１００、光源装置７００、色分離導光光学系２００、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、クロスダイクロイックプリズム５００及び投写光学系６００を備えている。
【００３１】
本実施形態のプロジェクター１０００では、励起光源１０から射出された青色光の全てを蛍光体層４２の励起光として利用する。液晶光変調装置４００Ｂの照明光として利用する青色光は、照明装置１００とは別個に設けられた光源装置７００から射出される。
【００３２】
照明装置１００は、励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃ、集光光学系２１、回転蛍光板３０、モーター５０、コリメート光学系６０、第1レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備えている。
【００３３】
励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃの各々は、青色のレーザー光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ、図２参照）を射出するレーザー光源である。
【００３４】
集光光学系２１は、第１レンズ２３ａと、第１レンズ２３ｂと、第１レンズ２３ｃと、第２レンズ２５とを備えている。第１レンズ２３はコリメートレンズであり、第２レンズ２５は集光レンズである。第１レンズ２３及び第２レンズ２５は、例えば凸レンズからなる。集光光学系２１は、励起光源１０から回転蛍光板３０までの光路中に配置され、励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃから射出されたレーザー光を略集光した状態で蛍光体層４２に入射させる。
【００３５】
回転蛍光板３０はいわゆる透過型の回転蛍光板である。回転蛍光板３０は、モーター５０により回転可能な板材４０の一部に、単一の蛍光体層４２が板材４０の回転方向に沿って連続して形成されてなる。蛍光体層４２が形成されている領域は、励起光が入射する領域を含む。回転蛍光板３０は、励起光（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。
【００３６】
回転蛍光板３０は、使用時において７５００ｒｐｍで回転する。例えば、回転蛍光板３０の直径は５０ｍｍであり、回転蛍光板３０に入射する励起光の光軸が回転蛍光板３０の回転中心から約２２．５ｍｍ離れた場所に位置するように構成されている。つまり、回転蛍光板３０は、励起光の集光スポットが約１８ｍ／秒で蛍光体層４２上を移動するような回転速度で回転する。
【００３７】
板材４０は、励起光を透過する材料からなる。板材４０の材料としては、例えば、石英ガラス、水晶、サファイア、光学ガラス、透明樹脂（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。
【００３８】
蛍光体層４２は励起光を透過し、蛍光体層４２から放射された蛍光を反射するダイクロイック膜４４を介して板材４０上に形成されている。ダイクロイック膜４４は、例えば、誘電体多層膜からなる。
【００３９】
蛍光体層４２は、例えば、励起光源１０から射出された励起光としてのレーザー光（青色光）の略全てを赤色光及び緑色光を含む光に変換する。蛍光体層４２は、波長が４４５ｎｍの励起光によって効率的に励起され、励起光源１０が射出する励起光を、赤色光及び緑色光を含む黄色の蛍光に変換して射出する。黄色の蛍光のうち、短波長側の成分は緑色光として利用され、黄色の蛍光のうち、長波長側の成分は赤色光として利用される。
【００４０】
蛍光体層４２は、例えば、ＹＡＧ系蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅを含有する層からなる。蛍光体層４２として、赤色光及び緑色光を含む蛍光を射出する他の蛍光体を含有する層を用いてもよい。また、蛍光体層４２として、励起光（青色光）を赤色光に変換する蛍光体と、励起光（青色光）を緑色光に変換する蛍光体との混合物を含有する層を用いてもよい。
【００４１】
励起光源１０ａから射出されるレーザー光は、第１レンズ２３ａ及び第２レンズ２５を介して蛍光体層４２上に集光される。励起光源１０ｂから射出されるレーザー光は、第１レンズ２３ｂ及び第２レンズ２５を介して蛍光体層４２上に集光され、励起光源１０ｃから射出されるレーザー光は、第１レンズ２３ｃ及び第２レンズ２５を介して蛍光体層４２上に集光される。励起光源１０ａ、励起光源１０ｂ、励起光源１０ｃから射出されたレーザー光が、集光光学系２１によって蛍光体層４２上において互いに重ね合わされることによって、蛍光体層４２を励起する励起光が形成される。
【００４２】
コリメート光学系６０は、回転蛍光板３０からの光の拡がりを抑える第１レンズ６２と、第１レンズ６２から入射した光を略平行化する第２レンズ６４と、を備えている。コリメート光学系６０は、全体として回転蛍光板３０からの光を略平行化する機能を有する。第１レンズ６２及び第２レンズ６４は、例えば、凸レンズからなる。
【００４３】
第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子として機能する。第１レンズアレイ１２０は、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸１００ａｘと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。第１小レンズ１２２の外形形状は、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に関して略相似形である。
【００４４】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸１００ａｘに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。
【００４５】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する光学素子である。偏光変換素子１４０は、回転蛍光板３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板と、を有する。
【００４６】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を集光して液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の光軸とが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、回転蛍光板３０からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系を構成する。
【００４７】
なお、第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０を用いたレンズインテグレーター光学系の代わりに、ロッドレンズを用いたロッドインテグレーター光学系を用いてもよい。
【００４８】
光源装置７００は、光源７１０、集光光学系７２０、拡散板７６０、散乱板７３０、偏光変換インテグレーターロッド７４０及び集光レンズ７５０を備えている。
【００４９】
光源７１０は、色光としてレーザー光からなる青色光（発光強度のピーク：約４４５ｎｍ、図２参照）を射出するレーザー光源である。図２において、符号Ｂで示すのは、光源７１０が青色光として射出する色光成分である。図１では光源７１０を１つ図示しているが、光源７１０の数はこれに限らず、複数個とすることも可能である。また、４４５ｎｍ以外の波長（例えば４６０ｎｍ）の青色光を射出する光源を用いることもできる。
【００５０】
集光光学系７２０は、第１レンズ７２２及び第２レンズ７２４を備えている。集光光学系７２０は、全体として、青色光を略集光した状態で拡散板７６０に入射させる。第１レンズ７２２及び第２レンズ７２４は、例えば凸レンズからなる。
【００５１】
図３は、本発明の第１実施形態に係る拡散板７６０を示す模式図である。図３（ａ）は拡散板７６０の断面図であり、図３（ｂ）は拡散板７６０の平面図である。
【００５２】
図３に示すように、拡散板７６０は、光透過性を有する基板７６１と、基板７６１に形成された複数の拡散部ＡＲと、を有している。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板７６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている（図５参照）。
【００５３】
拡散板７６０はいわゆる透過型の回転拡散板である。拡散板７６０は、モーター７６５により回転可能な基板７６１の一部に、複数の拡散部ＡＲが基板７６１の回転方向に沿って連続して形成されてなる。拡散部ＡＲが形成されている領域は、レーザー光が入射する領域を含む。
【００５４】
基板７６１は、所定の回転軸７６２を中心として回転する回転円板である。基板７６１は、レーザー光を透過する材料からなる。基板７６１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（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。複数の拡散部ＡＲは、基板７６１の回転方向に沿って形成されている。
【００５５】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、拡散粒子が分散された第１拡散層７６３によって形成されている。第２拡散部ＡＲ２は、拡散粒子が分散された第２拡散層７６４によって形成されている。第３拡散部ＡＲ３は、第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とが基板７６１の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されている。第１拡散層７６３及び第２拡散層７６４は、例えばシリコン樹脂などのバインダーに二酸化チタン（ＴｉＯ２）などの高屈折材料をフィラーとして複合化したものを用いてスクリーン印刷などの方法で形成することができる。これにより、フィラーの濃度を調整することで拡散角の設定が可能となる。また、量産性の面で好適である。
【００５６】
第１拡散層７６３は、基板７６１の一面（レーザー光が入射する面とは反対側の面）に形成されている。第２拡散層７６４は、基板７６１の一面とは反対側の面（レーザー光が入射する面）に形成されている。
【００５７】
第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とは、同一の拡散材料で形成されている。すなわち、第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とは、第１拡散層７６３へのレーザー光の入射面（第１拡散層７６３の基板７６１の側の面）から所定の距離だけ離れた平面（第１仮想平面）上での当該レーザー光のビームスポットの大きさと、第２拡散層７６４へのレーザー光の入射面（第２拡散層７６４の基板７６１とは反対側の面）から所定の距離だけ離れた平面（第２仮想平面）上での当該レーザー光のビームスポットの大きさとが互いに等しくなるよう同一の拡散材料で形成されている。
【００５８】
本実施形態のモーター７６５は、拡散板７６０を所定の回転速度で回転駆動する。例えば、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する状態、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する状態、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する状態が周期的に繰り返される。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．１秒以下（１０Ｈｚ以上）に設定することが望ましい。この条件を満たすようモーター７６５を回転させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を発現させることができる。
【００５９】
なお、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．０１秒以下（１００Ｈｚ以上）に設定するとさらによい。この条件を満たすようモーター７６５を回転させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を十分に発現させることができる。
【００６０】
図４は、本発明の第１実施形態に係る拡散板７６０を示す模式図である。図４（ａ）は、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する状態である。図４（ｂ）は、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する状態である。図４（ｃ）は、レーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する状態である。なお、図４において、符号θ１〜θ３はレーザー光の拡散角（基板７６１の法線と拡散されたレーザー光の主光線とのなす角度）である。
【００６１】
図４に示すように、各拡散部ＡＲに入射するレーザー光の拡散角を比較すると、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する場合に拡散角θ３が最も大きくなる。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する場合の拡散角θ１とレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する場合の拡散角θ２とは略等しくなる。しかしながら、拡散部ＡＲを透過した場合のレーザー光の拡がり度合いを比較すると、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過した場合よりもレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過した場合のほうが基板７６１を透過した距離に応じて基板７６１の出射側の面でレーザー光の拡がり度合いが大きい。
【００６２】
図５は、レーザー光を拡散させて基板から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面（仮想平面）ＳＦにレーザー光を照射したときの当該平面ＳＦ上でのレーザー光のビームスポットを示す図である。図５（ａ）において、「所定の距離Ｌｓｆ」とは、基板７６１の主面７６１ａ（基板７６１のレーザー光が入射する面とは反対側の面）から仮想平面ＳＦまでの距離である。図５（ｂ）において、符号ＢＳ１はレーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過した場合のレーザー光のビームスポット、符号ＢＳ２はレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過した場合のレーザー光のビームスポット、符号ＢＳ３はレーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過した場合のレーザー光のビームスポットである。
【００６３】
なお、ビームスポットとは、仮想平面ＳＦ上のレーザー光が照射される領域である。拡散部ＡＲ１を透過したレーザー光は、ビームスポットの中心では強度が高く、ビームスポットの中心から離れるに従って強度が低くなる。例えば、ビームスポットは、レーザー光の強度が所定の割合（例えば５０％）まで低下したときのスポット径におけるビームスポットとする。
【００６４】
図５（ａ）に示すように、拡散板７６０にレーザー光を入射させつつ拡散板７６０を回転させ、レーザー光を拡散させて基板から所定の距離だけ離れた平面（仮想平面）ＳＦにレーザー光を照射した場合を考える。
【００６５】
図５（ｂ）に示すように、各拡散部ＡＲを透過したレーザー光のビームスポットを比較すると、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過した場合のレーザー光のビームスポットＢＳ３が最も大きくなる。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過した場合のレーザー光のビームスポットＢＳ１は最も小さくなる。レーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過した場合のレーザー光のビームスポットＢＳ２は、ビームスポットＢＳ３とビームスポットＢＳ１との間の大きさとなる。
【００６６】
拡散板７６０にレーザー光を入射させつつ拡散板７６０を回転させると、当該レーザー光が各拡散部ＡＲに入射する時間が順次切り換わる。すると、基板７６１から所定の距離だけ離れた平面ＳＦには、互いに異なる大きさのビームスポットＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３が、ビームスポットＢＳ１、ビームスポットＢＳ３、ビームスポットＢＳ２、ビームスポットＢＳ３のサイクルで時間順次に形成される。
【００６７】
図１に戻り、散乱板７３０は、光源７１０からの青色光を所定の散乱度で散乱し、蛍光（回転蛍光板３０から射出される赤色光及び緑色光）に似た配光分布を有する青色光とする。散乱板７３０としては、例えば、光学ガラスからなる磨りガラスを用いることができる。
【００６８】
偏光変換インテグレーターロッド７４０は、光源７１０からの青色光の面内光強度分布を均一にし、かつ、当該青色光を偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光とする光学素子である。偏光変換インテグレーターロッド７４０は、例えば、インテグレーターロッドと、当該インテグレーターロッドの入射面側に配置され、青色光が入射する小孔を有する反射板と、射出面側に配置される反射型偏光板と、を備えている。
【００６９】
なお、ロッドレンズを用いた偏光変換インテグレーターロッドの代わりに、レンズアレイを用いたレンズインテグレーター光学系及び偏光変換素子を用いることもできる。
【００７０】
集光レンズ７５０は、偏光変換インテグレーターロッド７４０からの光を集光して液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域近傍に入射させる。
【００７１】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、反射ミラー２２２，２３０，２５０を備えている。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光及び緑色光に分離し、照明装置１００からの赤色光及び緑色光並びに光源装置７００からの青色光のぞ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。色分離導光光学系２００と液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ，集光レンズ３００Ｇ，集光レンズ３００Ｂが配置されている。
【００７２】
ダイクロイックミラー２１０を通過した赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、反射ミラー２２２でさらに反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用液晶光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。光源装置７００からの青色光は、反射ミラー２５０で反射され、集光レンズ３００Ｂを通過して青色光用の液晶光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
【００７３】
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、入射した色光を画像情報に応じて変調しカラー画像を形成するものである。液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂは、照明装置１００の照明対象となる。図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３０００Ｂと各液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が配置され、液晶光変調装置４００Ｒ，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との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。入射側偏光板、液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射した各色光の光変調が行われる。
【００７４】
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、一対の透明なガラス基板の間に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶光変調装置である。液晶光変調装置４００Ｒ，液晶光変調装置４００Ｇ，液晶光変調装置４００Ｂは、例えばポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として備え、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００７５】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形形状をなす。直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、緑色光及び青色光を通過させ赤色光を反射する誘電体多層膜であり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光及び緑色光を通過させ青色光を反射する誘電体多層膜である。略Ｘ字状の界面に形成された２種類の誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００７６】
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。
【００７７】
本実施形態に係る拡散板７６０によれば、基板７６１にレーザー光を入射させつつ基板７６１を移動させると、当該レーザー光が各拡散部ＡＲに入射する時間が順次切り換わる。すると、基板７６１から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面ＳＦには、互いに異なる大きさのビームスポットＢＳが時間順次に形成される。このため、単一の拡散材料により形成された拡散素子を回転させる構成に比べて、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンを動的に変化させることができる。そして、このようなスペックルのパターンが時間的に重畳され平均化されることで、スペックルが認識されにくくなる。よって、スペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を抑制することが可能となる。
【００７８】
また、この構成によれば、基板７６１が回転軸７６２を中心として回転する回転基板であるため、簡単な構成でスペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００７９】
なお、本実施形態の光源装置７００は、２種の拡散部のみを有する構成であってもよい。
【００８０】
ただし、第１実施形態の構成によれば、第１拡散部及び第２拡散部の２種の拡散部のみを有する構成に比べて、レーザー光によって形成される基板７６１から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【００８１】
また、この構成によれば、第１拡散層７６３が基板７６１の一面に形成され、第２拡散層７６４が基板７６１の一面とは反対側の面に形成されているので、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層７６３及び第２拡散層７６１の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成する場合に有効である。
【００８２】
第１拡散層７６３が基板７６１の一面に形成され、第２拡散層７６４が基板７６１の一面とは反対側の面に形成される構成においては、第１拡散層７６３及び第２拡散層７６４の双方の拡散層を同一の拡散材料で形成した場合でも、基板７６１の厚みの分だけ、第１拡散層７６３を透過したレーザー光と第２拡散層７６４を透過したレーザー光との間で基盤７６１から所定の距離Ｌｓｆだけ離れた平面ＳＦ上でのビームスポットの大きさに差が生じる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。
【００８３】
本実施形態に係る光源装置７００によれば、上述した拡散板７６０を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能な光源装置７００を提供することができる。
【００８４】
本実施形態に係るプロジェクター１０００によれば、上述した光源装置７００を備えているので、スペックルノイズを抑制することが可能なプロジェクター１０００を提供することができる。
【００８５】
なお、本実施形態の光源装置７００では、第１拡散層７６３と第２拡散層７６４とはパターン形成の上で同一のスクリーンにより形成できることを一つの特徴としたが、パターン形成のスクリーンを同一とせず、例えば、第１拡散層７６３、又は第２拡散層７６４のいずれかを連続した環状パターンで形成してもよい。特に、第１拡散層７６３を連続した環状パターンとした場合は、図５（ｂ）に示す拡散されたレーザー光のビーム径がＢＳ１（第１拡散層を透過したとき）とＢＳ３（第１拡散層と第２拡散層の双方を透過したとき）の大きな動的な変化を大きくすることができ、スペックル低減の効果を得ることができる。
【００８６】
また、本実施形態の光源装置７００では、モーター７６５が駆動時間内において所定の回転数で駆動する例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、駆動時間内においてモーター７６５の回転数が時間的に変動してもよい。
【００８７】
また、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つ以上の液晶光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。
【００８８】
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、透過型のプロジェクターと同様の効果を奏することができる。
【００８９】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクター２０００の光学系を示す模式図である。なお、図６において、符号８００ａｘは照明光軸（照明装置８００からＤＭＤ８５０に向けて射出される光の光軸）である。
【００９０】
図６に示すように、本実施形態に係るプロジェクター２０００は、上述の照明装置１００及び光源装置７００に替えて照明装置８００を備えている点、上述の色分離導光光学系２００、３つの集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ、光変調装置としての３つの液晶光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ,４００Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム５００に替えてマイクロミラー型の光変調装置８５０を備えている点、で上述の第１実施形態に係るプロジェクター１０００と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図１と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９１】
プロジェクター２０００は、照明装置８００と、マイクロミラー型の光変調装置８５０と、投写光学系６００と、を具備して構成されている。
【００９２】
照明装置８００は、光源ユニット８１０と、集光光学系８２０と、第１ダイクロイックミラー８３１と、コリメート集光光学系８４０と、回転蛍光板８６０と、モーター８６５と、リレー光学系８７０と、第２ダイクロイックミラー８３２と、を具備して構成されている。
【００９３】
照明装置８００は、回転蛍光板８６０の回転に従って、励起光（青色光）及び蛍光（赤色光及び緑色光を含む光）を順次出射する。
【００９４】
光源ユニット８１０は、光軸が照明光軸８００ａｘと直交するように配置されている。光源ユニット８１０は、レーザー光（励起光Ｂ）を射出する。集光光学系８２０は、青色光Ｂを略集光した状態で回転蛍光板８６０に入射させる。
【００９５】
第１ダイクロイックミラー８３１は、集光光学系８２０とコリメート集光光学系８４０（第２レンズ８４２）との間に、光源ユニット８１０の光軸及び照明光軸８００ａｘのそれぞれに対して４５°の角度で交わるように配置されている。第１ダイクロイックミラー８３１は、光源ユニット８１０から射出された励起光（青色光）を透過し、蛍光（赤色光及び緑色光）を反射する。具体的には、第１ダイクロイックミラー８３１は、光源ユニット８１０から射出されて集光光学系８２０を透過した青色光Ｂを入射し、入射した青色光をコリメート集光光学系８４０に向けて透過する。また、第１ダイクロイックミラー８３１は、青色光Ｂを受けて蛍光体層８６６から放射された蛍光を第２ダイクロイックミラー８３２に向けて反射する。
【００９６】
コリメート集光光学系８４０は、第１ダイクロイックミラー８３１から回転蛍光板８６０までの光路中に配置されている。コリメート集光光学系８４０は、第１レンズ８４１及び第２レンズ８４２を備えている。第１レンズ８４１及び第２レンズ８４２は凸レンズからなっている。コリメート集光光学系８４０は、第１ダイクロイックミラー８３１を透過した青色光Ｂを略集光した状態で蛍光体層８６６に入射させるとともに、蛍光体層８６６から放射された蛍光を略平行化する。
【００９７】
図７は、本発明の第２実施形態に係る回転蛍光板８６０を示す模式図である。図７（ａ）は回転蛍光板８６０の断面図であり、図７（ｂ）は回転蛍光板８６０の平面図である。
【００９８】
図７に示すように、回転蛍光板８６０は、回転軸８６５を中心として回転可能な基板８６１と、基板８６１上に設けられ、基板８６１の回転中心から所定の距離だけ離間した位置に照射される励起光（青色光）によって励起されて蛍光を放射する蛍光体層８６６（赤色光を放射する赤色蛍光体層８６６Ｒ及び緑色光を放射する緑色蛍光体層８６６Ｇ）と、複数の拡散部ＡＲと、を備えている。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板８６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている。
【００９９】
基板８６１は、回転軸８６５を中心として回転する回転円板である。基板８６１は、レーザー光を透過する材料からなる。基板８６１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（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。複数の拡散部ＡＲは、基板７６１の回転方向に沿って形成されている。
【０１００】
基板８６１は、複数（３つ）の扇形形状のセグメント領域ＳＧを有する。セグメント領域ＳＧには、第１のセグメント領域ＳＧ１、第２のセグメント領域ＳＧ２、及び第３のセグメント領域ＳＧ３が含まれている。
【０１０１】
基板８６１の第１のセグメント領域ＳＧ１及び第２のセグメント領域ＳＧ２には、光を反射する反射膜８６７が形成されている。反射膜８６７は、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの金属材料から形成されている。基板８６１の第３のセグメント領域ＳＧ３の部分は、光透過性を有する。
【０１０２】
基板８６１の第１のセグメント領域ＳＧ１の反射膜８６７上には、赤色蛍光体層８６６Ｒが形成されている。基板８６１の第２のセグメント領域ＳＧ２の反射膜８６７上には、緑色蛍光体層８６６Ｇが形成されている。基板８６１の第３のセグメント領域ＳＧ３には、複数の拡散部ＡＲが形成されている。このような構成により、回転蛍光板８６０を回転軸８６２を中心として回転させることによって、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂをバランスよく取り出すことができる。
【０１０３】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、拡散粒子が分散された第１拡散層８６３によって形成されている。第２拡散部ＡＲ２は、拡散粒子が分散された第２拡散層８６４によって形成されている。第３拡散部ＡＲ３は、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とが基板８６１の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されている。第１拡散層８６３及び第２拡散層８６４は、例えばシリコン樹脂などのバインダーに二酸化チタン（ＴｉＯ２）などの高屈折材料をフィラーとして複合化したものを用いてスクリーン印刷などの方法で形成することができる。
【０１０４】
第１拡散層８６３及び第２拡散層８６４は、基板８６１の一面（レーザー光が入射する面）に形成されている。基板８６１の法線方向から視て、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とは同じ形状で形成されている。
【０１０５】
このため、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とを形成する場合には、同一のマスクパターンを有するマスクを用いることができる。例えば、先ず、当該マスクを用いて基板８６１上に第２拡散層８６４を形成する。次いで、第２拡散層８６４が形成された基板８６１を回転軸８６２を中心にして所定の角度だけずらす。そして、当該マスクを用いて基板８６１上の第２拡散層８６４と一部重なるように第１拡散層８６３を形成する。以上の工程で、複数の拡散部ＡＲを形成することができる。
【０１０６】
図６に戻り、リレー光学系８７０は、回転蛍光板８６０から第２ダイクロイックミラー８３２までの光路に配置されている。リレー光学系８７０は、第１反射ミラー８７１と、第２反射ミラー８７２と、を備えている。リレー光学系８７０は、第１ダイクロイックミラー８３１を透過した励起光を第２ダイクロイックミラー８３２に導く。
【０１０７】
第１反射ミラー８７１は、第１ダイクロイックミラー８３１を透過し、回転蛍光板８６０（複数の拡散部ＡＲが形成された第３のセグメント領域ＳＧ３）を通過した励起光を第２反射ミラー８７２に向けて反射する。第２反射ミラー８７２は、第１反射ミラー８７１によって反射された励起光を、第２ダイクロイックミラー８３２に向けて反射する。
【０１０８】
第２ダイクロイックミラー８３２は、第１ダイクロイックミラー８３１から蛍光が反射される方向に配置されるとともに、第２反射ミラー８７２から励起光が反射される方向に配置されている。第２ダイクロイックミラー８３２は、第１ダイクロイックミラー８３１で反射された蛍光を透過させるとともに、リレー光学系８７０によって第２ダイクロイックミラー８３２に導かれた励起光を蛍光の透過方向と同じ方向に反射する。
【０１０９】
マイクロミラー型の光変調装置８５０は、例えばＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いる。プロジェクター２０００は、ＤＭＤと専用信号処理技術を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式を採用している。ＤＭＤ８５０は、複数のマイクロミラーがマトリクス状に配列されたものである。ＤＭＤ８５０は、正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示する。一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光を該マイクロミラーにより正面方向に反射してオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光を該マイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とするとともに、該オフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を生成する。ＤＭＤ８５０は、照明装置８００から射出される赤色光、緑色光、青色光を順次変調する。
【０１１０】
ＤＭＤ８５０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。
【０１１１】
本実施形態に係る拡散板によれば、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とが基板８６１の同一の面上に形成されているので、第１拡散層と第２拡散層とを基板の異なる面に形成する場合に比べて、製造が容易になる。例えば、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とで異なる拡散材料を用いる場合に有効である。
【０１１２】
また、この構成によれば、基板８６１の法線方向から視て、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とが同じ形状で形成されているので、スペックルノイズを抑制することが可能な構成を容易に実現することができる。例えば、第１拡散層８６３及び第２拡散層８６４の双方の拡散層を同一のマスクパターンを用いて形成する場合に有効である。
【０１１３】
なお、本実施形態では、第１拡散層８６３と第２拡散層８６４とはパターン形成の上で同一のスクリーンにより形成できることを一つの特徴としたが、パターン形成のスクリーンを同一とせず、例えば、第１拡散層８６３、又は第２拡散層８６４のいずれかを連続した環状パターン（第３セグメントＳＧ３の領域内で連続）で形成してもよい。特に、第１拡散層８６３を連続した環状パターンとした場合は、第１拡散層８６３を断続した環状パターンとしたときに比べて、拡散されたレーザー光のビーム径の大きな動的な変化を大きくすることができ、スペックル低減の効果を得ることができる。
【０１１４】
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態に係る拡散板９６０を示す模式図である。図８（ａ）は拡散板９６０の断面図であり、図８（ｂ）は拡散板９６０の平面図である。
【０１１５】
図８に示すように、拡散板９６０は、光透過性を有する基板９６１と、基板９６１に形成された複数の拡散部ＡＲと、を有している。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板９６１から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている（図５参照）。
【０１１６】
なお、本実施形態における「所定の距離」とは、基板９６１の主面９６１ａ（基板９６１のレーザー光が入射する面とは反対側の面であって複数の拡散部ＡＲが形成されていない部分の面）から仮想平面ＳＦまでの距離である。
【０１１７】
拡散板９６０はいわゆる透過型の振動拡散板である。拡散板９６０は、圧電素子などの駆動素子９６５により振動可能な基板９６１の一部に、複数の拡散部ＡＲが基板９６１の振動方向に沿って連続して形成されてなる。拡散部ＡＲが形成されている領域は、レーザー光が入射する領域を含む。
【０１１８】
基板９６１は、当該基板９６１の法線と直交する方向に振動する。基板９６１は、レーザー光を透過する材料からなる。基板９６１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（例えばアクリル樹脂）等を用いることができる。複数の拡散部ＡＲは、基板９６１の振動方向に沿って形成されている。
【０１１９】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、基板９６１の表面をサンドブラストにより粗面化することによって形成されている（第１拡散面９６２）。第２拡散部ＡＲ２は、第１拡散部ＡＲ１と隣り合う位置の基板９６１の表面を例えばサンドブラストにより粗面化することによって形成されている（第２拡散面９６３）。第３拡散部ＡＲ３は、第２拡散部ＡＲ２と隣り合う位置の基板９６１の表面をサンドブラストにより粗面化することによって形成されている（第３拡散面９６４）。
【０１２０】
第１拡散面９６２、第２拡散面９６３、及び第３拡散面９６４は、基板９６１の一面（レーザー光が入射する面とは反対側の面）に形成されている。
【０１２１】
本実施形態の駆動素子９６５は、拡散板９６０を所定の振動速度で振動させる。例えば、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する状態、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する状態、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する状態が周期的に繰り返される。レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．１秒以下（１０Ｈｚ以上）に設定することが望ましい。この条件を満たすよう駆動素子９６５を駆動させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を発現させることができる。
【０１２２】
なお、レーザー光が第１拡散部ＡＲ１を透過する時間、レーザー光が第３拡散部ＡＲ３を透過する時間、及びレーザー光が第２拡散部ＡＲ２を透過する時間は、それぞれ０．０１秒以下（１００Ｈｚ以上）に設定するとさらによい。この条件を満たすよう駆動素子９６５を駆動させることにより、スペックルノイズを抑制する効果を十分に発現させることができる。
【０１２３】
本実施形態の拡散板９６０によれば、基板９６１が当該基板９６１と直交する方向に振動可能であるので、簡単な構成でスペックルノイズを抑制することが可能となる。
【０１２４】
（第１変形例）
図９は、本発明の第３実施形態に係る拡散板の第１変形例を示す模式図である。図９（ａ）は拡散板９６０Ａの断面図であり、図９（ｂ）は拡散板９６０Ａの平面図である。
【０１２５】
図９に示すように、本変形例の拡散板９６０Ａは、基板９６１Ａの各拡散層９６２Ａ〜９６４Ａが形成された部分の厚みが互いに異なる点で上述した第３実施形態に係る拡散板９６０と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図８と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
拡散板９６０Ａは、光透過性を有する基板９６１Ａと、基板９６１Ａに形成された複数の拡散部ＡＲと、を有している。複数の拡散部ＡＲは、レーザー光を拡散させて基板９６１Ａから所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上でのレーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されている（図５参照）。
【０１２７】
なお、本実施形態における「所定の距離」とは、基板９６１Ａの主面９６１Ａａ（基板９６１Ａのレーザー光が入射する面とは反対側の面であって複数の拡散部ＡＲが形成されていない部分の面）から仮想平面ＳＦまでの距離である。
【０１２８】
拡散板９６０Ａはいわゆる透過型の振動拡散板である。拡散板９６０Ａは、圧電素子などの駆動素子９６５により振動可能な基板９６１Ａの一部に、複数の拡散部ＡＲが基板９６１Ａの振動方向に沿って連続して形成されてなる。拡散部ＡＲが形成されている領域は、レーザー光が入射する領域を含む。
【０１２９】
複数の拡散部ＡＲには、第１拡散部ＡＲ１と第２拡散部ＡＲ２と第３拡散部ＡＲ３とが含まれている。第１拡散部ＡＲ１は、表面に微細な凹凸構造を有する第１光拡散フィルム９６２Ａによって形成されている。第２拡散部ＡＲ２は、表面に微細な凹凸構造を有する第２光拡散フィルム９６３Ａによって形成されている。第３拡散部ＡＲ３は、表面に微細な凹凸構造を有する第３光拡散フィルム９６４Ａによって形成されている。
【０１３０】
第１光拡散フィルム９６２Ａ、第２光拡散フィルム９６３Ａ、及び第３光拡散フィルム９６４Ａは、基板９６１Ａの一面（レーザー光が入射する面とは反対側の面）に形成されている。
【０１３１】
基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１と、基板９６１Ａの第２光拡散フィルム９６３Ａが形成された部分の厚みｄ２と、基板９６１Ａの第３光拡散フィルム９６４Ａが形成された部分の厚みｄ３とは厚みが互いに異なっている。基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１は、基板９６１Ａ本体の厚み（光拡散フィルムが形成されていない部分の厚み）と同じである。基板９６１Ａの第２光拡散フィルム９６３Ａが形成された部分の厚みｄ２は、基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１よりも厚くなっている（ｄ２＞ｄ１）。基板９６１Ａの第３光拡散フィルム９６４Ａが形成された部分の厚みｄ３は、基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分の厚みｄ１よりも薄くなっている（ｄ３＜ｄ１）。
【０１３２】
本実施形態の拡散板９６０Ａによれば、基板９６１Ａの第１光拡散フィルム９６２Ａが形成された部分と第２光拡散フィルム９６３Ａが形成された部分との間で、基板９６１Ａの厚みの変化分による基板９６１Ａから所定の距離だけ離れた平面でのビームスポットの大きさに差が生じる。このため、レーザー光によって形成される前記平面上でのスペックルのパターンをさらに動的に変化させることができる。よって、スペックルノイズを抑制することが可能となる。
【０１３３】
なお、拡散部ＡＲについては、入射するレーザー光に対して異なる拡散性を有する拡散部が複数あることが必要であり、レーザー光に動的な拡散性の変化を与えるために少なくとも２以上の異なる拡散部が必要である。また、拡散部は３以上であってもよい。
【０１３４】
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも、適用することができる。
【０１３５】
上記各実施形態においては、本発明の光源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、本発明の光源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。
【０１３６】
上記第１実施形態においてはＬＣＤを用いた構造で回転蛍光板に対して２つの拡散層が異なる面に配置された例を示し、上記第２実施形態においてはＤＭＤを用いた構造で回転蛍光板に対して２つの拡散層が同じ面に配置された例を示し、上記第３実施形態においては振動蛍光板に対して拡散部の表面粗さや基板の厚みが異なる例を示したが、これに限らず、各実施形態の組み合わせが入れ替わっていてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
７００…光源装置、７１０…光源、７６０，９６０，９６０Ａ…拡散板、７６１，８６１，９６１，９６１Ａ…基板、７６２，８６２…回転軸、７６３，８６３…第１拡散層、７６４，８６４…第２拡散層、４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂ…液晶光変調装置（光変調装置）、６００…投写光学系、１０００，２０００…プロジェクター、ＡＲ…拡散部、ＡＲ１…第１拡散部、ＡＲ２…第２拡散部、ＡＲ３…第３拡散部、ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３…ビームスポット、ｄ１，ｄ２，ｄ３…基板の厚み、Ｌｓｆ…所定の距離、ＳＦ…基板から所定の距離だけ離れた平面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基板と、
前記基板に形成された複数の拡散部と、を有し、
前記複数の拡散部は、レーザー光を拡散させて前記基板から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上での前記レーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されていることを特徴とする拡散板。
【請求項２】
前記基板は、所定の回転軸を中心として回転する回転円板であり、
前記複数の拡散部は、前記基板の回転方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の拡散板。
【請求項３】
前記基板は、当該基板の法線と直交する方向に振動可能であり、
前記複数の拡散部は、前記基板の振動方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の拡散板。
【請求項４】
前記複数の拡散部には、第１拡散部と第２拡散部と第３拡散部とが含まれ、
前記第１拡散部は、拡散粒子が分散された第１拡散層によって形成され、
前記第２拡散部は、拡散粒子が分散された第２拡散層によって形成され、
前記第３拡散部は、前記第１拡散層と前記第２拡散層とが前記基板の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の拡散板。
【請求項５】
前記第１拡散層は前記基板の一面に形成されており、
前記第２拡散層は前記基板の一面とは反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の拡散板。
【請求項６】
前記第１拡散層と前記第２拡散層とは、
前記第１拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさと前記第２拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさとが互いに等しくなるよう同一の拡散材料で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の拡散板。
【請求項７】
前記第１拡散層及び前記第２拡散層の双方の拡散層は前記基板の一面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の拡散板。
【請求項８】
前記基板の前記第１拡散層が形成された部分の厚みと前記第２拡散層が形成された部分の厚みとが互いに異なることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の拡散板。
【請求項９】
前記基板の法線方向から視て、前記第１拡散層と前記第２拡散層とは同じ形状で形成されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の拡散板。
【請求項１０】
レーザー光を射出する光源と、
前記光源から射出されるレーザー光を拡散する請求項１〜９のいずれか一項に記載の拡散板と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】
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】
光透過性を有する基板と、
前記基板に形成された複数の拡散部と、を有し、
前記複数の拡散部は、レーザー光を拡散させて前記基板から所定の距離だけ離れた平面にレーザー光を照射したときに、前記平面上での前記レーザー光のビームスポットの大きさが互いに異なるように構成されていることを特徴とする拡散板。
【請求項２】
前記基板は、所定の回転軸を中心として回転する回転円板であり、
前記複数の拡散部は、前記基板の回転方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の拡散板。
【請求項３】
前記基板は、当該基板の法線と直交する方向に振動可能であり、
前記複数の拡散部は、前記基板の振動方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の拡散板。
【請求項４】
前記複数の拡散部には、第１拡散部と第２拡散部と第３拡散部とが含まれ、
前記第１拡散部は、拡散粒子が分散された第１拡散層によって形成され、
前記第２拡散部は、拡散粒子が分散された第２拡散層によって形成され、
前記第３拡散部は、前記第１拡散層と前記第２拡散層とが前記基板の法線方向から視て重なり合って配置されることにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の拡散板。
【請求項５】
前記第１拡散層は前記基板の一面に形成されており、
前記第２拡散層は前記基板の一面とは反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の拡散板。
【請求項６】
前記第１拡散層と前記第２拡散層とは、
前記第１拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさと前記第２拡散層へのレーザー光の入射面から所定の距離だけ離れた平面上での当該レーザー光のビームスポットの大きさとが互いに等しくなるよう同一の拡散材料で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の拡散板。
【請求項７】
前記第１拡散層及び前記第２拡散層の双方の拡散層は前記基板の一面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の拡散板。
【請求項８】
前記基板の前記第１拡散層が形成された部分の厚みと前記第２拡散層が形成された部分の厚みとが互いに異なることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の拡散板。
【請求項９】
前記基板の法線方向から視て、前記第１拡散層と前記第２拡散層とは同じ形状で形成されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の拡散板。
【請求項１０】
レーザー光を射出する光源と、
前記光源から射出されるレーザー光を拡散する請求項１〜９のいずれか一項に記載の拡散板と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項１１】
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８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１９４２６８（Ｐ２０１２−１９４２６８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６８９８（Ｐ２０１１−５６８９８）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【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２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【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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