CN104937487B

CN104937487B - 投影型显示装置

Info

Publication number: CN104937487B
Application number: CN201480005636.3A
Authority: CN
Inventors: 山田旭洋; 泽中智彦; 柳生伸二; 木田博; 鲛岛研治
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2034-01-09
Also published as: CN104937487A; JP5766371B2; TW201447363A; US20150341605A1; WO2014115493A1; TWI494595B; DE112014000523B4; DE112014000523T5; US9467670B2; JPWO2014115493A1

Abstract

投影型显示装置(1)具备光源组(100B)、平行化透镜(107)、会聚光学系统(95、112)以及光强度均匀化元件(113)。光源组(100B)具有发出作为投影光的第1光的多个第1光源(110B)。平行化透镜(107)使各个第1光成为平行光束并射出。会聚光学系统(95、112)入射平行光束并射出会聚光束。光强度均匀化元件(113)从入射端面入射会聚光束并作为提高了光强度分布的均匀性的光而射出。平行光束对于会聚光学系统(95、112)，在相对于会聚光学系统(95、112)的光轴垂直的平面上向彼此不同的位置入射。会聚光束在会聚光学系统(95、112)的出射面上的出射位置与该会聚光束在光强度均匀化元件(113)的入射端面(113i)上的入射位置相对于会聚光学系统(95、112)的光轴位于相反侧。

Description

投影型显示装置

技术领域

本发明涉及具备多个光源的投影型显示装置。

背景技术

投影型显示装置具有光源系统、照明光学系统以及投影光学系统。“光源系统”是指例如光源系统。“系统”是指各个要素相互影响并作为整体而发挥功能的集合或者结构。光源系统发出投影光。照明光学系统将从光源系统发出的光引导至光阀。投影光学系统将光阀接受影像信号而输出的图像光放大投影到屏幕上。这里，“图像光”是指具有图像信息的光。此外，“光阀”是指控制光的透射或者反射的光闸。光阀例如是液晶面板或者DMD(Digital Micro-Device；注册商标)等。关于以往的光源系统，主流是使用高压汞灯或者氙灯作为光源。但是，近年来，开发出了使用发光二极管(下面称为LED(Light EmittingDiode。))或者激光二极管(LD(Laser Diode))(下面称为激光器。)等的光源的投影型显示装置。

使用LED或者激光器的光源系统由于个体的亮度比灯暗，因此，需要通过使用多个光源来实现高亮度化。例如，专利文献1公开的投影型显示装置使用分光镜使从多个LED射出的光重叠并收敛于棒状积分器(rod integrator)(下面称为光强度均匀化元件。)的入射面的同一位置。此外，专利文献2中记载的投影型显示装置使用直角棱镜以及合成棒状积分器来使从多个光源射出的光重叠。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2012/108202号公报(段落0069，图1)

专利文献2：日本特开2011-248327号公报(段落0009，图1)

发明内容

发明要解决的课题

但是，为了增加亮度，在专利文献1以及专利文献2中示出的各光源的位置上进一步以平面的方式配置多个光源的情况下，存在光束以光强度均匀化元件的有效角度以上的角度入射到光强度均匀化元件的可能性。原因在于，在以平面的方式配置多个专利文献1中示出的光源时，如果使来自多个光源的光的光束聚集在光强度均匀化元件的中心，则向光强度均匀化元件入射的光束的入射角度变大。这种情况下，存在通过投影镜头而到达屏幕的光的利用效率变低的问题。

用于解决课题的手段

本发明是为了解决上述问题而完成的，提供一种投影型显示装置，该投影型显示装置具备：光源组，其具有发出作为投影光的第1光的多个第1光源；平行化透镜，其使各个所述第1光成为平行光束而射出；会聚光学系统，其分别入射所述平行光束并作为会聚光束而射出；以及光强度均匀化元件，其从入射端面入射所述会聚光束并作为提高了光强度分布的均匀性的光而射出，所述平行光束对于所述会聚光学系统，在相对于所述会聚光学系统的光轴垂直的平面上向彼此不同的位置入射，所述会聚光束在所述会聚光学系统的出射面上的出射位置与该会聚光束在所述光强度均匀化元件的入射端面上的入射位置相对于所述会聚光学系统的光轴位于相反侧。

发明效果

能够实现高亮度化且光的利用效率高的投影型显示装置。

附图说明

图1是示出实施方式1的投影型显示装置的结构的结构图。

图2是示出实施方式1的光强度均匀化元件的形状的立体图。

图3是示出实施方式1的投影型显示装置的结构的结构图。

图4是说明红色的激光二极管的配置结构的示意图。

图5是说明红色的激光二极管的配置结构的示意图。

图6是说明在被投影面150上呈现的影400的示意图。

图7是说明实施方式1的投影光学系统124与被投影面150的关系的示意图。

图8是说明投影型显示装置的使用上的问题点的示意图。

图9是示出实施方式1的蓝色光源组100B的配置的结构的示意图。

图10是从入射面113i观察的实施方式1的光强度均匀化元件113的示意图。

图11是用于说明向实施方式1的光强度均匀化元件113入射的光线的示意图。

图12是示出向实施方式1的光强度均匀化元件113的入射面113i入射的光束的入射位置的示意图。

图13是用于说明向光强度均匀化元件1131入射的光线的示意图。

图14是示出实施方式1的蓝色光源组100B的配置的结构的示意图。

图15是示出向旋转扩散板入射的光束的照度分布的示意图。

图16是示出旋转扩散板的扩散区域的示意图。

图17是示出光扩散元件的扩散区域的示意图。

具体实施方式

此外，在使用激光器作为光源的情况下，存在如下课题。使用激光器的光源系统由于激光的干扰性的影响，在屏幕上产生被称为光斑的斑点状的亮度不均。因此，例如，如果使用日本特开2012-185369号公报(段落0058～0061，图3、6)中公开的投影型显示装置，则在光通道(也称为棒状积分器。下面称为光强度均匀化元件。)的入射面上配置扩散板轮，能够成为无法识别出光斑的状态，扩散板轮在圆周方向上具备扩散率不同的多个分段。

在后述的实施方式中，通过使用旋转扩散板100D或者光扩散元件1600，能够抑制光的利用效率的降低，并且减小干扰性的光导致的光斑。

实施方式1.

<投影型显示装置的结构>

图1是概略地示出本发明的实施方式1的投影型显示装置1的主要结构的结构图。如图1所示，投影型显示装置1具备蓝色光源组100B、平行化透镜107、会聚光学系统112以及光强度均匀化元件113。此外，投影型显示装置1能够具备光阀121以及投影光学系统124。此外，投影型显示装置1能够具备旋转扩散板100D。此外，投影型显示装置1能够具备红色光源100R。此外，投影型显示装置1能够具备激励光源单元100A以及荧光体元件100G。此外，投影型显示装置1能够具备会聚光学系统95、96。此外，投影型显示装置1能够具备中继透镜组115以及弯曲镜120。此外，投影型显示装置1能够具备控制部3、以及分色滤光器94、111。

为了容易地对附图进行说明，使用XYZ坐标。图1中的X轴、Y轴以及Z轴互相垂直。这里，X轴与投影光学系统124的光轴OA平行。-X轴方向是投影光学系统124中的光的行进方向，相反方向是+X轴方向。Y轴与投影型显示装置1的高度方向平行。投影型显示装置1的上方向是+Y轴方向，下方向是-Y轴方向。Z轴与投影型显示装置1的水平方向平行。即，Z轴与投影型显示装置1的宽度方向平行。从投影型显示装置1的投影光Ro射出的方向(-X轴方向)观察，右方向是+Z轴方向，左方向是-Z轴方向。设投影型显示装置1的投影光Ro射出的面为“正面”。

光阀(light valve)121是进行从聚光透镜122入射的光束的空间调制的反射型的空间光调制器。光阀121进行入射光束的特性的2维的可变控制。这里，“特性”是指例如光的相位、偏光状态、强度或者传播方向等。即，光阀控制光或者调节光。光阀是控制来自光源的光并将其作为图像光输出的光学元件。这里，“图像光”是指具有图像信息的光。

控制部3基于从外部信号源(未图示)供给的图像信号VS生成调制控制信号MC。控制部3将该调制控制信号MC提供给光阀121。光阀121根据调制控制信号MC对入射的光束进行空间上的调制。通过该入射光束的空间调制，光阀121生成并输出调制光。通过将该调制光投影于被投影面来显示光学像。“调制光”是指转换为用于将图像信号投影于被投影面的光学像的光。“图像光”与“调制光”是以相同的意思来使用的。此外，“被投影面”是指映出影像的屏幕等。

在实施方式1中，使用数字微镜器件(下面，称为DMD(Digital Micro-mirrorDevice；注册商标)。)作为光阀121。但是，不限于此。例如，也可以使用反射型液晶元件代替DMD。

投影光学系统124使从光阀121射出的调制光(图像光)折射而射出投影光Ro。投影光Ro从投影光学系统124的前面124f向被投影面150射出。投影光学系统124能够将由调制光表现的光学像向外部屏幕等的被投影面150放大投影。被投影面150例如是设置于外部的屏幕。投影镜头将调制光放大并投影。这里，“投影镜头”是指投影光学系统124。

激励光源单元100A具有排列为面状的多个激励光源11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43、51、52、53(下面称为激励光源组100E。)。此外，激励光源单元100A具有平行化透镜15、16、17、25、26、27、35、36、37、45、46、47、55、56、57(下面称为平行化透镜组210。)。平行化透镜组210配置于激励光源组100E的-X轴方向侧。激励光源组100E向-X轴方向发射多个光束。平行化透镜组210使从激励光源组100E向-X轴方向发射的多个光束进行平行化。

在实施方式1中，激励光源11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43、51、52、53排列于Y-Z平面上。此外，在实施方式1中，激励光源11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43、51、52、53规则地排列。作为激励光源11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43、51、52、53，例如，可以使用输出蓝色的波长范围的激光的多个蓝色激光二极管(蓝色LD：Blue LaserDiode)。关于蓝色的波长范围，例如，峰值波长为450nm。另外，也可以使用峰值波长是405nm的激励光源。

如图3所示，激励光源组100E在Y-Z平面上排列为3行5列的矩阵状。激励光源组100E以及平行化透镜组210配置于光强度均匀化元件113以及中继透镜组115的+X轴方向上。因此，在图3中，激励光源组100E以及平行化透镜组210用虚线表示。此外，由于同样的原因，透镜组90也用虚线表示。平行化透镜组210使从激励光源组100E射出的光成为平行光束而向-X轴方向射出。平行化透镜组210配置于激励光源组100E的-X轴方向侧。激励光源单元100A具有光反射元件80。光反射元件80具有板状的光反射镜81、82、83、84、85(下面，称为光反射镜组220。)。即，光反射镜组220是光反射镜81、82、83、84、85的概括表现。具有该光反射镜组220的元件是光反射元件80。此外，在图3中，光反射镜81、82、83、84、85是Y轴方向较长的矩形形状。光反射镜81、82、83、84、85将从平行化透镜组210射出的平行光束向透镜组90反射。光反射镜组220具有与激励光源组100E的光出射端相对的光反射面。“光出射端”是指射出光的部分。

从平行化透镜组210射出的平行光束向光反射镜组220的光反射面以45度的入射角度b入射。此后，平行光束向-Z轴方向反射，朝向透镜组90行进。因而，光反射镜组220使平行光束的光路弯曲90度。

另外，光反射镜组220的光反射面为了高效率地反射蓝色光而优选由银的涂层形成。另外，在实施方式1中，示出了将激励光源排列成3行5列的矩阵状的例子。但是，也可以是3行9列。即，矩阵状的结构没有限制。“矩阵”是指具有平面上的垂直的2个方向即“行”以及“列”。例如，将光源配置于“行”与“列”相交的位置。因此，“配置为矩阵状”是指在平面上规则地配置。

另外，平行光束在光反射元件80上的入射角度b是45度。此外，被光反射元件80反射的平行光束朝向与透镜组90的光轴平行的方向行进。但是，不限于此。例如，被光反射镜组220反射的光束集中于透镜组90的光轴的方向。由此，能够使向透镜组90入射的光束组的光束的直径变小。并且，能够使荧光体元件100G的聚光效率提高。“光束的直径”是指在与光轴垂直的截面上切断光束组时的截面形状的直径。即，是指将从各光源射出的光的光束集中的光束组的直径。

在实施方式1的图1中，使平行光束在光反射镜81、82、83、84、85上的入射角度b随着远离激励光源组100E而变小，随着靠近激励光源组100E而变大。即，使平行光束在配置于透镜组90的光轴上的光反射镜83上的入射角度b为45度。此外，使光在光反射镜81上的入射角度b小于45度。并且，使平行光束在光反射镜85的入射角度b大于45度。

从激励光源11射出的光被光反射镜81反射。从激励光源21射出的光被光反射镜82反射。从激励光源31射出的光被光反射镜83反射。从激励光源41射出的光被光反射镜84反射。从激励光源51射出的光被光反射镜85反射。激励光源11配置于最靠-Z轴方向侧。激励光源51配置于最靠+Z轴方向侧。从-Z轴方向侧朝向+Z轴方向依次配置有激励光源11、激励光源21、激励光源31、激励光源41以及激励光源51。从激励光源11至光反射镜81的距离最长。从激励光源51至光反射镜85的距离最短。从激励光源21至光反射镜82的距离是第二长的。从激励光源41至光反射镜84的距离是第二短的。从激励光源31至光反射镜83的距离是5个当中处于中间的长度。光反射镜83配置于透镜组90的光轴上。

此外，向透镜组90的周边部入射的光束容易受到球面像差的影响。因此，通过将向透镜组90入射的光束集中于靠近透镜组90的光轴的区域，能够降低球面像差的影响。此外，同时，能够提高荧光体元件100G的聚光效率。

此外，如图1所示，光反射镜组220配置为阶梯状。如图1中通过与Z轴平行的虚线来示出位置关系，光反射镜81的+X轴方向的端部与光反射镜82的-X轴方向的端部在X坐标上一致。同样地，光反射镜82的+X轴方向的端部与光反射镜83的-X轴方向的端部在X坐标上一致。光反射镜83的+X轴方向的端部与光反射镜84的-X轴方向的端部在X坐标上一致。光反射镜84的+X轴方向的端部与光反射镜85的-X轴方向的端部在X坐标上一致。

另一方面，在光反射镜81的+Z轴方向的端部与光反射镜82的-Z轴方向的端部之间存在间隙。在光反射镜82的+Z轴方向的端部与光反射镜83的-Z轴方向的端部之间存在间隙。在光反射镜83的+Z轴方向的端部与光反射镜84的-Z轴方向的端部之间存在间隙。在光反射镜84的+Z轴方向的端部与光反射镜85的-Z轴方向的端部之间存在间隙。因此，能够使被光反射镜组220反射的多个平行光束的X轴方向的间隔小于从激励光源组100E射出的多个光束的Z轴方向的间隔。

即，如上所述，如果使相邻的2个光反射镜的端部在X坐标上一致，则被光反射镜反射的相邻的平行光束的间隔接近零。换言之，在包含向光反射镜入射的光线和反射的光线的平面上(在图1中，Z-X平面)，在相对于光反射镜反射的光的行进方向(在图1中，-Z轴方向)的垂直方向(在图1中，X轴方向)的坐标上，使相邻的2个光反射镜的端部一致。此外，由于组装上的问题或者部件的制作上的问题等，即使未能使相邻的2个光反射镜的端部在X坐标上一致，通过使其间隙达到最小，也能够使向透镜组90入射的光束组的光束的直径变小。

这样，由于驱动基板等的制约即使隔开间隙配置激励光源，通过使用如上所述配置的光反射镜，也能够使光反射镜反射的光束直径变细。即，能够通过光反射镜使从多个光源离散地射出的光成为集中的光束。

透镜组90具有双凸透镜91以及双凹透镜92。“双凸透镜”是指2个透镜面为凸形状的透镜。“双凹透镜”是指2个透镜面为凹形状的透镜。透镜组90入射由光反射元件80反射的平行光束。

透镜组90将由多个平行光束形成的光束的直径缩小之后再次转换为平行光束。在图1中，双凸透镜91使多个平行光束聚光。此外，双凹透镜92将多个平行光束转换为平行光束。透镜组90具有双凸透镜91以及双凹透镜92。但是，双凸透镜91也可以是只在单侧是凸形状的透镜。此外，双凹透镜92也可以是只在单侧是凹形状的透镜。在透镜组90的-Z轴方向上配置有分色滤光器94。此外，在分色滤光器94的+X轴方向上配置有聚光透镜组104。在聚光透镜组104的+X轴方向上配置有荧光体元件100G。从透镜组90射出的平行光束被分色滤光器94反射，透过聚光透镜组104之后，会聚于荧光体元件100G。分色滤光器94具有透射绿色的波长范围的入射光以及红色的波长范围的入射光、反射蓝色的波长范围的入射光的光学特性。“波长范围”是示出光的波长的范围。在将光的波长的差异作为颜色来分类时，通常蓝色的波长范围是从430nm至485nm，绿色的波长范围是从500nm至570nm，红色的波长范围是从600nm至650nm。

例如，能够通过具有电介质多层膜的分光镜构成分色滤光器94。聚光透镜组104具有2个凸透镜105、106。聚光透镜组104使被分色滤光器94反射的平行光束会聚于荧光体元件100G。

荧光体元件100G将入射的光束作为激励光而吸收。并且，荧光体元件100G输出以550nm为主要波长的绿色波长范围的光。如上所述，图1中示出的光反射镜组220反射的5个平行光束的间隔比从激励光源组100E射出的5个光束的间隔窄。这里，“5个光束”是指例如从激励光源11、21、31、41、51射出的光束。此外，透镜组90使光反射镜组220反射的多个平行光束的间隔进一步变窄。由此，由向荧光体元件100G入射的多个平行光束形成的光束的直径变小。并且，荧光体元件100G中的聚光效率提高。另外，荧光体元件100G发出的绿色的波长范围的主要波长不限于550nm，也可以是520nm。

通过使用这样的光学系统，例如，能够使光束的直径是2mm的光束向荧光体元件100G照射。例如，为了使会聚于荧光体元件100G的光束的强度分布均匀化，可以在透镜组90与分色滤光器94之间配置光扩散元件。通过配置光扩散元件，聚光位置处的光束的光的密度的偏重变小。因此，抑制了荧光体元件100G上的温度上升。因此，荧光体元件100G的转换效率提高。

此外，荧光体元件100G是在实施方式1中固定的状态下配置的。但是，不限于此。例如，可以使用涂布于旋转板的绿色荧光体来替代荧光体元件100G。绿色荧光体可以涂布于旋转板的周缘部。由此，能够实现冷却机构的简化。即，会聚于绿色荧光体的光的位置不固定，由于旋转板的旋转而始终变化，因此，能够抑制绿色荧光体的一部分的温度上升。

聚光透镜组104使从荧光体元件100G发射的光进行平行化而射出。透过聚光透镜组104的光透过分色滤光器94。在分色滤光器94的-X轴方向上，配置有会聚光学系统95。此外，在会聚光学系统95的-X轴方向上，配置有分色滤光器111。在分色滤光器111的+Z轴方向上，配置有会聚光学系统112。在会聚光学系统112的+Z轴方向上，配置有光强度均匀化元件113。此外，在会聚光学系统112与光强度均匀化元件113之间，配置有旋转扩散板100D。透过分色滤光器94的光透过会聚光学系统95。透过会聚光学系统95的光被分色滤光器111反射。被分色滤光器111反射的光由会聚光学系统112聚集于光强度均匀化元件113的入射端面113i。这里，在使用2个凸透镜来使从荧光体元件100G发射的光平行化时，在设计上优选凸透镜106是非球面形状。

分色滤光器111具有透射红色的波长范围的入射光的光学特性。此外，分色滤光器111具有反射绿色的波长范围的入射光以及蓝色的波长范围的入射光的光学特性。例如，能够由电介质多层膜形成的分光镜构成分色滤光器111。

另外，会聚光学系统95的目的是将从荧光体元件100G发射的光会聚于光强度均匀化元件113。因此，会聚光学系统可以只配置于分色滤光器111与光强度均匀化元件113之间。此时，删除会聚光学系统95、96，考虑了红色的波段和绿色的波段和蓝色的波段的会聚光学系统112的设计是必要的。另外，在删除了会聚光学系统95、96时，优选会聚光学系统112由2个构成。

另外，上述的透镜组90具有使入射的光束平行化的功能。但是，不限于此。通过透镜组90与聚光透镜组104的组合，蓝色激光会聚于荧光体元件100G即可。但是，从荧光体元件100G发射的光(荧光体发出的光)需要通过聚光透镜组104以及会聚光学系统95、112的组合而会聚于光强度均匀化元件113的入射端面113i。因此，从聚光透镜组104朝向分色滤光器94行进的光束在设计上优选进行了平行化。

光强度均匀化元件113是使入射的光束的光强度分布均匀化的光学元件。光强度均匀化元件113使与光强度均匀化元件113的光轴垂直的平面内的光的光强度分布均匀化。即，光强度均匀化元件113使与从入射端面113i入射的光的光轴垂直的截面内的光强度分布均匀化。因此，向光阀121入射的光束的照度分布均匀化。光阀121入射光强度分布均匀的光束，使其成为调制光而射出。在光强度均匀化元件113的内部传播的光通过在内面反复进行全反射，在出射端面113o的附近成为重叠的光。由此，在出射端面113o的附近能够得到均匀的光强度分布。因而，光强度均匀化元件113的出射端面113o成为以均匀的亮度发光的面光源。

例如，光强度均匀化元件113是由透明的光学材料构成的多棱柱(棒)。透明的光学材料是玻璃材料或者透明树脂材料等。该多棱柱的侧面作为全反射面来使用。在光强度均匀化元件113的内部传播的光在光学材料与外部的空气的界面进行全反射。此外，例如，光强度均匀化元件113是中空管(光导管)。中空部分具有光反射镜的侧面。中空管的截面是多边形。在该中空管的侧面形成有向内侧反射光的光反射膜。

图2是示出光强度均匀化元件113的一例的立体图。图2示出的光强度均匀化元件113是以Z轴方向为长度方向、且在X-Y平面上具有矩形形状截面的四棱柱。其侧面构成为光反射镜或者全反射面。这里，“长度方向”是指与四棱柱的长边平行的方向。即，“四棱柱的长边”是指在四棱柱的12个边中的最长的边。通常，该最长的边有4个。即，光强度均匀化元件113是柱体形状。“柱体”是指具有全等的2个平面图形作为底面的筒状空间图形。将2个底面的距离称为柱体的高度。此外，将不是柱体底面的面称为侧面。在图2中，2个底面与X-Y平面平行。此外，柱体的高度的方向是Z轴方向。

在实施方式1中，光强度均匀化元件113的出射端面113o与光阀121的光调制面彼此是光学共轭关系。“共轭关系”是指光学系统中的物体与像的关系。如果存在共轭关系，则从1点射出的光集中于1点。在实施方式1的光学系统中，出射端面113o上的像在光阀121的光调制面上成像。因此，从光的利用效率的方面考虑，优选光阀121的光调制面的纵横比L：H与光强度均匀化元件113的出射端面113o的纵横比L0：H0一致。

这里，横向尺寸是尺寸L、L0。此外，纵向尺寸是尺寸H、H0。在分辨率为XGA(横向的像素数×纵向的像素数＝1024×768)的情况下，一般情况下，L：H＝4：3。在实施方式中，设长边为横向，设短边为纵向。

如图1所示，在光强度均匀化元件113的+Z轴方向上，配置有中继透镜组115。此外，在中继透镜组115的+Z轴方向上，配置有弯曲镜120。在弯曲镜120的+X轴方向上，配置有聚光透镜122。在聚光透镜122的+X轴方向上，配置有光阀121。中继透镜组115具有凹凸透镜(弯月形透镜)116、凸透镜117以及双凸透镜118。凹凸透镜是2个透镜面中的1个透镜面是凹形状、另1个透镜面是凸形状的透镜。从光强度均匀化元件113的出射端面113o射出的光束透过该中继透镜组115而到达弯曲镜120。光束通过弯曲镜120向光阀121的方向反射。弯曲镜120具有使光束的光路弯曲的功能。被该弯曲镜120反射的光束透过聚光透镜122，向光阀121入射。中继光学系统将光强度分布均匀的光束引导至光阀121。这里，“中继光学系统”是指从中继透镜组115至光阀121的光学系统。

另外，在图1中，中继透镜组115由3个透镜116、117、118构成。但是，中继透镜组115也可以由2个透镜构成。这种情况下，在设计上优选使光强度均匀化元件113与弯曲镜120的间隔变窄。

通过上述说明的各种光学部材104、94、95、111、112、113、115、120、122构成将从荧光体元件100G发射的光引导至光阀121的导光光学系统。“导光”是指引导光。在实施方式1中，将荧光体元件100G发出的光从荧光体元件100G引导至光阀121。

另一方面，红色光源100R由在红色的波长范围内发光的红色LED构成。红色的波长范围的中心波长例如是620nm。从红色光源100R发射的红色的光通过透镜组101而转换为平行的光。透镜组101具有2个凸透镜102、103。从该透镜组101射出的红色的光束透过会聚光学系统96、分色滤光器111以及会聚光学系统112。这里，在使用2个凸透镜将从红色光源100R发射的红色的光转换为平行的光时，在设计上优选凸透镜103是非球面形状。如图1所示，在红色光源100R的+Z轴方向上，配置有透镜组101。在透镜组101的+Z轴方向上，配置有会聚光学系统96。在会聚光学系统96的+Z轴方向上，配置有分色滤光器111。在分色滤光器111的+Z轴方向上，配置有会聚光学系统112。

透过分色滤光器111的红色的光束通过会聚光学系统112而会聚于光强度均匀化元件113的入射端面113i。红色的光束从入射端面113i向光强度均匀化元件113入射。入射的红色的光束的光强度分布是均匀化的。并且，均匀化的红色的光束从出射端面113o射出。从出射端面113o射出的红色光束经过中继透镜组115、弯曲镜120以及聚光透镜122向光阀121入射。

会聚光学系统96、112具有使从红色光源100R发射的红色的光向光强度均匀化元件113聚光的功能。因此，会聚光学系统可以只配置于分色滤光器111与光强度均匀化元件113之间。此时，删除会聚光学系统95、96，考虑了红色的波段、绿色的波段以及蓝色的波段的会聚光学系统112的设计是必要的。另外，在删除了会聚光学系统95、96时，优选会聚光学系统112由2个构成。

另一方面，蓝色光源组100B具有在蓝色的波长范围内发光的多个蓝色激光器110B。蓝色的波长范围的中心波长例如是460nm。从蓝色光源组100B发射的蓝色的光通过与各光源相对应的各平行化透镜107而转换为平行的光。从这些平行化透镜107射出的蓝色的光束被分色滤光器94反射，透过会聚光学系统95之后，被分色滤光器111反射。光源组100B具有多个光源，发出成为投影光的多个光束。此外，平行化透镜107使多个光束成为多个平行光束。如图1所示，在蓝色光源组100B的+Z轴方向上，配置有平行化透镜107。在平行化透镜107的+Z轴方向上，配置有分色滤光器94。另外，平行化透镜107存在单独说明的情况以及集中说明的情况，但是符号示为107。因此，在图1、图4以及图5中，对符号107施加下划线。另外，后述的平行化透镜207也是同样。

分色滤光器111反射的蓝色的光束通过会聚光学系统112而会聚于光强度均匀化元件113的入射端面113i。即，会聚光学系统112入射从平行化透镜107射出的多个光束并引导至光强度均匀化元件113。会聚光学系统112入射从平行化透镜107射出的多个平行光束并射出多个会聚光束。蓝色的多个平行光束在相对于会聚光学系统112的光轴垂直的平面上向会聚光学系统112的彼此不同的位置入射。即，蓝色的多个平行光束在会聚光学系统112的入射面上向彼此不同的位置入射。此外，同样地，蓝色的多个光束在相对于会聚光学系统95的光轴垂直的平面上向会聚光学系统95的彼此不同的位置入射。这里，“会聚光学系统”是指聚光透镜组95、112。“平行化透镜”是指透镜组107。蓝色的光束从入射端面113i向光强度均匀化元件113入射。入射的蓝色的光束的光强度分布均匀化。并且，均匀化的蓝色的光束从出射端面113o射出。从出射端面113o射出的蓝色的光束经过中继透镜组115、弯曲镜120以及聚光透镜122向光阀121入射。光强度均匀化元件113使多个会聚光束从入射端面113i入射并作为光强度分布均匀的光束而射出。光阀121入射均匀的光束并将其作为调制光而射出。光阀121将入射的均匀的光束转换为调制光而射出。

另外，蓝色光源组100B发出的光的中心波长比激励光源组100E发出的光的中心波长长10nm以上。由此，与将激励光源组100E用作蓝色光源的情况相比，能够使蓝色的色泽提高。即，如果使用中心波长是460nm以上的蓝色光源，则色泽提高。另外，波长为450nm的光是更倾向于紫色的蓝色。波长是460nm的光比波长是450nm的光接近蓝色。

进而，如果将激励光源组100E用作蓝色光源，则如日本特开2011-076781号公报(段落0055～0057，图3)那样，需要中继光学系统。但是，通过将激励光源组100E的光路和蓝色光源组100B的光路设为不同的光路，则不需要中继光学系统，能够使从蓝色光源组100B至光强度均匀化元件113的光路长度变短。并且，投影型显示装置1变得紧凑。

关于蓝色光源组100B的结构以及排列，在后面进行详述。会聚光学系统95、112具有将从蓝色光源组100B发射的蓝色的光会聚于光强度均匀化元件113的功能。因此，如果能够满足该功能，则会聚光学系统可以只配置于分色滤光器111与光强度均匀化元件113之间。此时，删除会聚光学系统95、96，考虑了绿色的波段、红色的波段以及蓝色的波段的会聚光学系统112的设计是必要的。另外，在删除了会聚光学系统95、96时，优选会聚光学系统112由2个构成。

控制部3除了具有控制光阀121的动作的功能之外，还能够具有控制使激励光源组100E、蓝色光源组100B以及红色光源100R发光的定时的功能。该发光的定时根据图像信号VS按每个光源单独进行。控制部3按照激励光源组100E、蓝色光源组100B以及红色光源100R各自的发光定时来控制光阀121的动作。

<红色光源的结构的变形例1>

另外，在实施方式1中，红色光源100R由LED光源构成。但是，不限于此，红色光源100R也可以由激光二极管(LD)构成。在该情况下，将多个激光二极管排列为面状，能够得到高亮度的红色的光源。“面状”例如是矩阵状。关于将多个激光二极管排列为面状的结构，例如，优选以与在图9或者图14中后述的蓝色光源组100B相同的概念来排列。图4是由红色的激光二极管210R构成红色光源100R的结构图。图4中示出的投影型显示装置1001与图1中示出的投影型显示装置1的不同之处在于红色的光源的结构。投影型显示装置1的红色的光源具有红色光源100R(LED)以及透镜组101。另一方面，投影型显示装置1001具有红色光源组200R(激光二极管)以及平行化透镜207。如图4所示，多个红色的激光二极管能够配置于X-Y平面上。在该情况下，光源的出射方向是+Z轴方向。此外，从红色光源组200R至光强度均匀化元件113的光路长度优选与从蓝色光源组100B至光强度均匀化元件113的光路长度相等。由此，能够将使得蓝色光源组100B的光束的大小变为最小的位置与使得红色的激光二极管210R的光束的大小变为最小的位置设为相同。并且，能够将光扩散元件(旋转扩散板100D)配置于光束变为最小的位置。另外，为了使红色光源的光路长度与蓝色光源110B的光路长度一致，红色光源210R的位置向-Z方向移动。

<红色光源的结构的变形例2>

此外，可以使用像激励光源组100E以及光反射镜组220那样的结构来得到高亮度的红色的光源。即，多个红色的激光二极管210R能够以像激励光源组100E那样的结构来配置。“像激励光源组100E那样的结构”是使用光源、平行化透镜以及光反射镜的结构。图5是由红色的激光二极管210R构成红色光源100R的结构图。图5中示出的投影型显示装置1002与图1中示出的投影型显示装置1的不同之处在于红色的光源的结构。投影型显示装置1的红色的光源具有红色光源100R(LED)以及透镜组101。另一方面，投影型显示装置1002具有红色光源组200R(激光二极管210R)、平行化透镜207以及光反射镜组230。如图5所示，在Y-Z平面上，多个红色的激光二极管210R排列成面状。此外，在图5中，光源的出射方向是-X轴方向，但是也可以是这样的配置：以光轴C为中心使光源旋转180度，向+X轴方向射出。在进一步使红色的亮度实现高亮度化的情况下，像图5中示出的红色光源组200R那样，通过在Y-Z平面上配置光源，能够配置多个光源，能够提高红色的亮度。

另一方面，可以由1个LED构成蓝色光源组100B。在这种情况下，与图1中示出的透镜组101同样地，将使从蓝色光源组100B射出的光束进行平行化的透镜组配置于蓝色光源组100B之后即可。

<聚光透镜、光阀以及投影光学系统的位置关系>

图3是概略地示出从正面侧观察时的投影型显示装置1的结构的一部分的示意图。“从正面侧观察”是指从-X轴方向侧观察+X轴方向。在图3中，为了说明的方便起见，激励光源组100E、平行化透镜组210、光反射镜组220以及透镜组90用虚线表示。在图3中，激励光源组100E用激励光源11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43、51、52、53表示。此外，平行化透镜组210用平行化透镜15、16、17、25、26、27、35、36、37、45、46、47、55、56、57表示。

弯曲镜120反射的光束在透过聚光透镜122之后，向光阀121入射。光阀121如上所述根据调制控制信号MC对入射的光进行空间上的调制，输出调制光。投影光学系统124将从光阀121的光调制面(光出射面)入射的调制光向被投影面150放大地进行投影。调制光被投影到被投影面150，从而显示光学像。被投影面150例如是外部的屏幕等。

如图3所示，投影光学系统124的光轴OA相对于光阀121的光出射面(光调制面)的中心轴CA在+Y轴方向上错开距离d。即，距离d是从投影光学系统124的光轴OA至光阀121的光出射面(光调制面)的中心轴CA的相对于Z-X平面的法线方向的距离。“+Y轴方向”是投影型显示装置1的高度方向。另外，由于光阀121位于投影光学系统124的+X轴方向，因此，光阀121的一部分用虚线表示。此外，为了防止与投影光学系统124的干扰，聚光透镜122是切掉一部分后的形状。这里，“干扰”是指部件彼此相接触的意思。在图3中，为了避开圆筒形状的投影光学系统124而将左上侧切掉。光轴OA以及中心轴CA是与Y-Z平面垂直的轴。因此，在图3中，光轴OA以及中心轴CA用黑色圆圈表示。

如上所述，聚光透镜122是切掉一部分后的形状。因此，如果聚光透镜122的切掉的区域变大，则向聚光透镜122入射的光束中的从+Y轴方向侧向聚光透镜122入射的光线的有效角度比从-Y轴方向侧向聚光透镜122入射的光线的有效角度小。这里，“+Y轴方向侧”是切掉了聚光透镜122的一侧。此外，“-Y轴方向侧”是相对于聚光透镜122的光轴而言的切掉了聚光透镜122的一侧的相反侧。

这里，透过聚光透镜122的光束是与光强度均匀化元件113的出射端面113o大致相似形状的亮度分布。即，在光强度均匀化元件113的出射端面113o是长方形的情况下，透镜122上的亮度分布是长方形的形状。这里，“大致”表示长方形的亮度分布的外形是模糊的状态。由于聚光透镜122与出射端面113o不是共轭关系，因此，光束在聚光透镜122的位置不会成为清晰的长方形。这里，“长方形的形状”是指轮廓不清晰的长方形。

因此，从+Y轴方向(光阀121的短边方向)向聚光透镜122入射的光束的有效角度比从X轴方向(光阀121的长边方向)向聚光透镜122入射的光束的有效角度小。即，在设从X轴方向以及Y轴方向向聚光透镜122入射的光束为相同的入射角度的情况下，从+Y轴方向(光阀121的短边方向)以大角度向聚光透镜122的切掉部分入射的光束会通过聚光透镜122的切掉部分。因此，不会会聚于光阀121，如图6所示，在被投影面150的左下方产生影400的区域。这里，“从X轴方向”以及“从Y轴方向”是各轴的“从正方向以及负方向的双方的方向”的意思。

这种现象是通过切掉聚光透镜122的一部分而产生的。例如，在保持投影光学系统124的透镜的镜筒的外形较大的情况下，需要使聚光透镜122的切掉量变大。在该切掉量较大的情况下，如图6所示，在被投影面150上容易产生影400。

此外，如果增大距离d，则能够使聚光透镜122的切掉量减少。但是，如果增大距离d，则被投影面150上的影像所投影的位置从投影光学系统124的光轴OA向Y轴方向移动与投影光学系统124的放大倍率M乘以距离d的而得到的长度相应的量。因此，产生了无法在适合于市场要求的位置上显示影像的问题(参照图7)。图7是说明投影光学系统124与被投影面150的关系的示意图。如图7所示，被投影面150的中心位置相对于投影光学系统124的光轴OA在Y轴方向上错开d×M的距离。另外，如上所述，距离d是从光阀121的中心轴CA至投影光学系统124的光轴OA的在Y轴方向的距离。放大倍率M是投影光学系统124的放大倍率。另外，在从本实施方式1中示出的中继透镜组115至光阀121的导光光学系统的情况下，光阀121的中心轴CA与投影镜头的光轴OA不一致。此外，光轴OA是与Y-Z平面垂直的轴。因此，在图7中用黑色圆圈表示光轴OA。此外，图7中示出的“被投影面150”表示屏幕等的被投影面150上的影像所投影的位置。

这里，在图8(A)以及图8(B)中示出了用于说明上述情况的房间的构图。在图8(A)中，投影型显示装置1310固定地设置于房间1300的天花板。从投影型显示装置1310朝向墙壁投影图像光1320。在图8(B)中，投影型显示装置1311固定地设置于房间1301的天花板。从投影型显示装置1311朝向墙壁投影图像光1321。在图8(A)中，图像光1320被投影到墙壁的中心。但是，在图8(B)中，图像光1321被投影到墙壁的下侧。如果增大距离d，则影像所投影的被投影面150的位置向Y轴方向移动，被投影到图8(B)中示出的位置。因此，产生了在图8(A)中示出无法在合适的位置上显示影像的问题。另外，在图8(A)以及图8(B)中，上下方向是图7中示出的Y轴方向。

因此，在图3中示出的聚光透镜122的一部分被切掉的投影型显示装置1中，考虑下面的2个方法。第1个方法是在聚光透镜122的前级对从切口部的+Y轴方向向光阀121入射的光线进行遮光的方法。“从切口部的+Y轴方向入射的光线”是指短边方向的光。这里，“前级”是“在光入射到聚光透镜122之前”的意思。第2个方法是考虑这样的方法：使从光强度均匀化元件113射出的光束的发散角缩小到不产生图6示出的影400的区域的范围。

但是，在上述的第1方法中，由于因遮光导致的光损耗，光的利用效率不高。此外，在上述的第2方法中，使从光强度均匀化元件113射出的光束的发散角在长边方向以及短边方向的两个方向上同样地减小。通过使长边方向的有效角度与短边方向的有效角度一致，没有利用长边方向的有效角度的光束中的一部分的光束。因此，上述的方法的光利用效率不高。因此，在实施方式1中，不使用上述的方法，而使从短边方向向聚光透镜122入射的光束的角度比从长边方向入射的光束的角度小。

<激光器光源的配置与向光强度均匀化元件入射的激光的光束位置>

图9是示出蓝色光源组100B的配置的结构的示意图。图10是从入射端面113i侧观察的光强度均匀化元件113的示意图。即，从-Z轴方向观察光强度均匀化元件113的入射端面113i的图。如图9以及图10所示，蓝色光源组100B以及光强度均匀化元件113相对于X轴以及Y轴倾斜地配置。此外，向光阀121入射的光束根据其使用的方法，从斜下方入射到光阀121。因此，为了使光强度均匀化元件113的长边的方向与光阀121的长边的方向在光学上一致，使光强度均匀化元件113绕光轴C中心旋转而配置。并且，通过弯曲镜120来对光束相对于光轴中心的旋转进行校正。光轴C是与X-Y平面垂直的轴。因此，在图10中用黑色圆圈表示光轴C。

蓝色光源组100B具有5个光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5。这些光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5相当于图1、图4以及图5中示出的蓝色光源110B。设光源100B1与光源100B2的间隔为距离n1。设光源100B2与光源100B3的间隔为距离n2。设光源100B1与光源100B4的间隔为距离n3。设光源100B2与光源100B4的间隔为距离n4。设光源100B2与光源100B5的间隔为距离n5。设光源100B3与光源100B5的间隔为距离n6。设光源100B4与光源100B5的间隔为距离n7。如果这样地对距离n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7进行定义，则n1＝n2＝n3＝n4＝n5＝n6＝n7的关系成立。

即，光源100B1、光源100B2以及光源100B4在X-Y平面上以成为正三角形的配置的方式进行排列。此外，光源100B2、光源100B4以及光源100B5在X-Y平面上以成为正三角形的配置的方式进行排列。此外，光源100B2、光源100B3以及光源100B5在X-Y平面上以成为正三角形的配置的方式进行排列。多个光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5成为正三角形状的排列。因此，角度s1是60度。即，多个光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5成为正三角形状的排列。此外，光源100B1、光源100B2以及光源100B3配置于直线上。此外，光源100B4以及光源100B5配置于与配置有光源100B1、光源100B2以及光源100B3的直线平行的直线上。

此外，图9的轴P与图10的轴Q平行。轴P是与连结光源100B1的中心、光源100B2的中心以及光源100B3的中心的X-Y平面上的直线平行的直线。轴P位于光源100B1、100B2、100B3与光源100B4、100B5之间。从光源100B1、100B2、100B3至轴P的距离是距离m1。从光源100B4、100B5至轴P的距离是距离m2。距离m1与距离m2满足m1＝m2的关系。另外，中心轴BC与光轴C相对应。即，中心轴BC与光轴C在光路上一致。中心轴BC是与X-Y平面垂直的轴。因此，在图9中用黑色圆圈表示中心轴BC。中心轴BC在X-Y平面上通过从光源100B2的中心向轴P所引的垂线与轴P的交点。此外，轴Q是通过光强度均匀化元件113的2个短边的中心的直线。轴Q与光轴C垂直。

光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5是蓝色激光器。为使激光器高效率地输出光，激光器的冷却非常重要。因此，需要将各光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5的间隔设定为期望的间隔。“期望的间隔”是指能够实现激光器的冷却的间隔。光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5间的距离n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7由作为光源的激光器的冷却的要求来决定。激光器的冷却例如是在各光源上安装散热部材。为了在激光器上安装散热片等，需要一定的距离。此外，为使相邻的光源的热不传递，需要将光源隔开一定的距离。这里，从冷却效率以及光利用效率的方面考虑，优选光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5间的距离n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7相等。

为了减小向光阀121入射的光束的Y轴方向的入射角度，需要尽可能地缩短在上述中说明的距离(m1+m2)。原因在于，从蓝色光源组100B射出的平行光束向光强度均匀化元件113入射时，如果距离m1以及距离m2较大，则来自光强度均匀化元件113的短边方向的入射角度变大。另外，从蓝色光源组100B射出的光通过平行化透镜107而被平行化。这里，光阀121的Y轴方向与光强度均匀化元件113的短边方向对应。

图11是用于说明向光强度均匀化元件113入射的光线的示意图。从光源S1射出的光束通过平行化透镜107A而成为平行光束。光源S1朝与光轴C2平行的方向射出光。从平行化透镜107A射出的平行光束与光轴C2平行。平行光束通过聚光透镜700而会聚于光强度均匀化元件1130的入射端面1130i。从光源S2射出的光束通过平行化透镜107B而成为平行光束。光源S2朝与光轴C2平行的方向射出光。从平行化透镜107B射出的平行光束与光轴C2平行。平行光束通过聚光透镜700而会聚于光强度均匀化元件1130的入射端面1130i。这里，光强度均匀化元件1130不会以光轴C2为中心轴而旋转，光束从光强度均匀化元件1130的短边方向入射。“光束从短边方向入射”是光束从以光轴C2上为原点(零点)而与短边平行的直线的正侧的方向或者负侧的方向入射的意思。在图11中入射端面1130i的近前侧的边以及内侧的边是短边。即，图11的上下方向为短边方向。在图11中，入射端面1130i的上侧的边以及下侧的边是长边。即，长边是图11的进深方向的边。

设从光轴C2至光源S1的短边方向的间隔为距离o1。此外，设从光轴C2至光源S2的短边方向的间隔为距离o2。在这种情况下，距离o1以及距离o2成为“距离o1>距离o2”的关系。即，距离o1是比距离o2大的值。此外，入射角度a1以及入射角度a2成为“入射角度a1>入射角度a2”的关系。即，入射角度a1是比入射角度a2大的值。入射角度a1是从光源S1射出的光向光强度均匀化元件1130的入射端面入射时的入射角度。入射角度a2是从光源S2射出的光向光强度均匀化元件1130的入射端面入射时的入射角度。

这里，图9示出的轴P与图10示出的轴Q平行。此外，图10示出从-Z轴方向观察光强度均匀化元件113的入射面的示意图。根据图9以及图10的上述的说明，与光强度均匀化元件113的短边方向的距离对应的上述的距离m1以及距离m2优选尽可能地小。即，如果距离m1以及距离m2较小，则光在光强度均匀化元件113上的入射角度变小。这里，将图9的距离m1以及距离m2变小例如是从图11的距离o1变为距离o2。由此，入射角度从入射角度a1变为入射角度a2，从而变小。

如图9以及图10所示，从光强度均匀化元件113的光轴C起的短边方向的距离与距离m1以及距离m2对应。由此，从光强度均匀化元件113的光轴C起的长边方向的距离与距离n1以及距离n2对应。这里，图9示出的距离m1、m2与距离n1的关系为式(1)。

距离m1＝距离m2＝距离n1×(3^0.5)/4···(1)

因此，式(2)的关系成立。

距离m1＝距离m2<距离n1＝距离n2···(2)

由于与光强度均匀化元件113的短边方向对应的距离比与光强度均匀化元件113的长边方向对应的距离短，因此，从短边方向向光强度均匀化元件113入射的光的入射角度比从长边方向向光强度均匀化元件113入射的光的入射角度小。

因此，如实施方式1那样，通过将蓝色光源组100B的光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5配置为正三角形的形状，能够使光强度均匀化元件113的短边方向的入射角度比长边方向的入射角度小。因此，在到达光阀121之前，没有必要遮光。并且，能够得到较高的光利用效率。

此外，从蓝色光源组100B射出的光被平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075平行化而成为平行光束。此外，为使光强度均匀化元件113的短边方向的入射角度变小，平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075相对于对应的光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5以向中心轴BC的方向偏心0.1mm至0.5mm的范围的方式进行配置。即，平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075的光轴相对于对应的光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5的光轴偏离0.1mm至0.5mm的范围。平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075相对于对应的光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5的光轴，向光源组的中心方向偏心。这里，“光源组”是指蓝色光源组100B。此外，“中心方向”是中心轴BC的方向。

图12(A)以及图12(B)是示出向光强度均匀化元件113的入射端面113i入射的光束的入射位置的示意图。在使平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075的光轴与对应的光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5的光轴一致的情况下，从蓝色光源组100B射出的光束如图12(B)所示聚集于入射面113i的中心。即，从5个光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5射出的5个光束在入射面113i上成为1个光束B0。即，5个光束会聚于光轴C。“聚光”是多个光束集中于特定的一点。与此相对，“到达”不是特别地要求光束集中于一点。

在使平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075的光轴相对于对应的光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5的光轴向中心轴BC的方向偏心的情况下，如图12的(A)所示，各光束到达入射端面113i。即，从光源100B1射出的光束到达光束B1的位置。此外，从光源100B2射出的光束到达光束B2的位置。此外，从光源100B3射出的光束到达光束B3的位置。此外，从光源100B4射出的光束到达光束B4的位置。此外，从光源100B5射出的光束到达光束B5的位置。即，多个平行的光束B1、B2、B3、B4、B5在光强度均匀化元件113上的入射位置在入射端面113i上分离地排列。由此，向光强度均匀化元件113入射的短边方向的光束的入射角度a比在使蓝色光源组100B与对应的平行化透镜107的光轴一致的情况小。并且，能够减少图6示出的影400。此外，能够实现光利用效率高的投影型显示装置1。“分离”是在各光束之间存在间隙。另外，在图12中，示出了各光束B1、B2、B3、B4、B5在光强度均匀化元件113的入射端面113i上分离的例子。但是，各光束B1、B2、B3、B4、B5也可以向入射端面113i上的不同位置入射，相邻的光束也可以接触。

此外，多个平行的光束B1、B2、B3、B4、B5在光强度均匀化元件113上的入射位置能够在入射端面113i上成为正三角形状的排列。由此，能够使向光强度均匀化元件113入射的光束B1、B2、B3、B4、B5的间隔隔开相等的距离。即，入射端面113i上的光束B1、B2、B3、B4、B5的位置以相等的间隔分散。因此，与如图12(B)示出的光束B1、B2、B3、B4、B5集中于入射面113i的中心的情况相比，能够抑制入射端面113i的附近的局部温度上升。

图13(A)以及图13(B)是示出向光强度均匀化元件1131的入射端面1131i入射的光束的入射位置的示意图。图1示出的投影型显示装置1中，从蓝色光源组100B至光强度均匀化元件113的光路长度例如比红色光源100R长。

如图13(A)所示，从光源S3射出的光束通过平行化透镜107C而被转换为平行光束。光源S3向与光轴C3平行的方向射出光。此外，从平行化透镜107C射出的平行光束与光轴C3平行。从平行化透镜107C射出的平行光束通过聚光透镜701而到达光强度均匀化元件1131的入射端面1131i。从平行化透镜107C射出的平行光束到达的位置为光轴C3上。到达入射端面1131i的平行光束的入射角度为入射角度a3。

与此相对，如图13(B)所示，从光源S4射出的光束通过平行化透镜107D而转换为平行光束。光源S4向与光轴C3平行的方向射出光。但是，由于平行化透镜107D向光轴C3的方向偏心，因此，从平行化透镜107D射出的平行光束不与光轴C3平行。因此，该平行光束随着靠近光轴C3而向聚光透镜701入射。从该平行光束向聚光透镜701入射的位置至光轴C3的距离比从光轴C3至光源S4的距离o3短。另外，从光轴C3至光源S4的距离o3设定为与从光轴C3至光源S3的距离o3相等。从平行化透镜107D射出的平行光束通过聚光透镜701而到达光强度均匀化元件1131的入射端面1131i。从平行化透镜107D射出的平行光束到达的位置是偏离光轴C3的位置。到达入射端面1131i的平行光束的入射角度是入射角度a4。即，从平行化透镜107D射出的平行光束不利用聚光透镜701的聚光作用而到达光强度均匀化元件1131的入射端面1131i。由图13的(B)可知，从聚光透镜701(会聚光学系统)射出的多个光束在聚光透镜701的出射面上的出射位置与从聚光透镜701射出的多个光束在光强度均匀化元件1131的入射端面1131i上的入射位置相对于光强度均匀化元件1131的光轴C3位于相反侧。即，多个会聚光束在聚光透镜701(会聚光学系统)的出射面上的出射位置与所述多个会聚光束在所述光强度均匀化元件1131的入射端面上1131i的入射位置相对于所述光强度均匀化元件1131的光轴C3位于相反侧。此外，由图13可知，入射角度a4比入射角度a3小。“聚光作用”是指这样的作用：如图11所示多个平行光束入射到聚光透镜700时，多个平行光束集中于光强度均匀化元件1130的入射端面1130i上的一点(在图11中是光轴C2)。即，在图11中，多个光束通过聚光透镜700而会聚于光强度均匀化元件1130的入射端面1130i上。

这样，通过使从蓝色光源组100B射出的各光束到达入射端面113i上的不同位置，能够提高光利用效率。另外，5个平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075的整体的中心没有必要在中心轴BC上。如果使各个平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075向中心轴BC方向偏心，则即使对偏心量等适当设定，也可同样地获得效果。

此外，能够根据条件来选择偏心的方向。例如，在不控制光强度均匀化元件113的长边方向的入射角度的情况下，以只减小短边方向的入射角度的方式使平行化透镜107偏心即可。即，可以使平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075在X-Y平面上向与轴P垂直的方向偏心。

此外，本实施方式1中示出的红色光源100R以及荧光体元件100G配置于光轴C上。因此，从红色光源100R射出的光束通过会聚光学系统96、112而会聚于光强度均匀化元件113的入射端面113i的光轴C上。此外，从荧光体元件100G射出的光束通过会聚光学系统95、112而会聚于光强度均匀化元件113的入射端面113i的光轴C上。但是，蓝色光源组100B在图9示出的光源的排列的情况下，各光源不配置于光轴C上。“图9中示出的光源的排列”是多个光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5配置于正三角形的位置，平行化透镜1071、1072、1073、1074、1075的光轴相对于光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5的光轴偏心的结构。因此，如图13(B)所示，从蓝色光源组100B的各光源射出的光束在与光轴C不同的位置到达光强度均匀化元件113的入射端面113i。即，不配置于光轴C上的光源能够将聚光位置设定于与红色光源100R以及荧光体元件100G不同的位置。这里，光轴C与图9的中心轴BC对应。如图13(B)所示，蓝色光源组100B在光强度均匀化元件1130i的前级聚光。这里，“前级”是指“光入射到光强度均匀化元件1130i之前”的意思。

这样，通过使聚光位置偏移，能够使到达光强度均匀化元件113的入射端面113i的光束分离地配置。因此，能够抑制入射端面113i的温度上升。另外，在后述的图14(B)的光源排列的情况下，从光源101B3射出的光束到达光强度均匀化元件113的光轴C上，但是其他的光源101B1、101B2、101B4、101B5不会到达光轴C上。因此，能够使各光束分离地配置于光强度均匀化元件113的入射端面113i上，可获得同样的效果。

此外，在蓝色光源组100B中，从各光源射出的光束通过会聚光学系统95、112而到达光强度均匀化元件113。因此，蓝色光源组100B不是每个光源都需要会聚光学系统。因此，蓝色光源组100B的光学系统不会导致装置的复杂化。即，能够将多个光路通过一个会聚光学系统引导至光强度均匀化元件113。

此外，在实施方式1中，图9示出了使用5个光源的情况。但是，不限于图9的结构。图14(A)以及图14(B)是示出蓝色光源组100B的配置的结构的示意图。例如，如图14(A)那样，可以将7个光源排列为正三角形形状。在图14(A)中，将光源配置于夹着轴R且与轴R平行的2条直线上。从轴R至1条直线的距离是距离m1。在该1条直线上，等间隔地配置有4个光源。从轴R至其它直线的距离是距离m2。在该其它直线上，等间隔地配置有3个光源。在图14(A)中，由于各光源配置为正三角形形状，因此，距离m1是与距离m2相等的值。此外，1条直线上的4个光源的间隔与其它直线上的3个光源的间隔相等。此外，如图14(B)那样，也可以排列5个光源。在图14(B)中，以1个光源101B3为中心，在4个顶点的位置上配置其它光源101B1、101B2、101B4、101B5。即，光源101B1、101B2、101B4、101B5位于长方形的顶点。这些光源101B1、101B2、101B3、101B4、101B5相当于图1、图4以及图5中示出的蓝色光源110B。位于短边的两端的光源101B1、101B4与位于中心的光源101B3呈正三角形。同样，位于短边的两端的光源101B2、101B5与位于中心的光源101B3呈正三角形。该光源101B1、101B2、101B3、101B4、101B5的配置与正方形形状的排列相比，光的利用效率提高。多个光源101B1、101B2、101B3、101B4、101B5成为正三角形状的排列。

但是，相比于图14(B)示出的配置中的从光强度均匀化元件113的短边方向入射的光束的角度，图9示出的配置中的从光强度均匀化元件113的短边方向入射的光束的角度更小。设光源101B1与光源101B4的间隔为距离n8。设光源101B1与光源101B3的间隔为距离n9。设光源101B2与光源101B3的间隔为距离n10。设光源101B2与光源101B5的间隔为距离n11。设光源101B3与光源101B4的间隔为距离n12。设光源101B3与光源101B5的间隔为距离n13。如果这样地对距离n8、n9、n10、n11、n12、n13进行定义，则n8＝n9＝n10＝n11＝n12＝n13的关系成立。此外，距离n8、n9、n10、n11、n12、n13与图9中示出的距离n1相等。

这里，图9示出的距离m1、m2与距离n1的关系为式(3)。

m1＝m2＝n1×(3^0.5)/4···(3)

此外，图14(B)示出的距离m3、m4与距离n1的关系为式(4)。

m3＝m4＝n1×1/2···(4)

根据式(3)以及式(4)可知，由于距离m1是比距离m3小的值(m1<m3)，因此，图9示出的配置使短边方向的入射角度a变小的效果更好。

但是，与图9示出的配置相比，图14(B)的配置能够确认到其它效果。在图14(B)中，使平行化透镜1076、1077、1079、1080向中心轴BD方向偏心。中心轴BD是配置于X-Y平面上的5个光源101B1、101B2、101B3、101B4、101B5的中心位置。此外，中心轴BD是与X-Y平面垂直的轴。因此，在图14(B)中，用黑色圆圈表示中心轴BD。但是，由于光源101B3配置于中心轴BD上，因此，无需进行偏心。这样，能够使偏心的平行化透镜的个数减少1个。因此，能够提高部件的加工性以及部件的组装性。中心轴BD是位于光源101B3的中心且与X-Y平面垂直的轴。另外，光源101B3位于4个光源101B1、101B2、101B4、101B5的中心。

此外，例如，日本特开2011-076781号公报(段落0055～0057，图3)的光源装置使激励用光源的光的光路与蓝色的光的光路在到荧光体元件之前相同。并且，该光源装置使用中继光学系统将光从蓝色的光源引导至光强度均匀化元件。另一方面，实施方式1的投影型显示装置1、1001、1002将激励用光源的光的光路与蓝色的光的光路分开。投影型显示装置1、1001、1002将光从蓝色的光源(蓝色光源组100B)引导至光强度均匀化元件113。因此，实施方式1的投影型显示装置1、1001、1002能够使从蓝色的光源(蓝色光源组100B)至光强度均匀化元件113的蓝色的光的光路变短。并且，投影型显示装置1、1001、1002具有能够使投影光学系统124紧凑的效果。

<基于光扩散元件的光斑的减小>

在实施方式1的投影型显示装置1、1001、1002中，在从蓝色光源组100B至光强度均匀化元件113的光路内配置光扩散元件。因此，能够减小基于激光器的光斑。此外，通过该光扩散元件，能够使到达光强度均匀化元件113的光束的光束直径的尺寸变大，由此，能够使光强度均匀化元件113的出射端面113o的蓝色亮度分布的均匀性提高。此外，在光强度均匀化元件113的入射端面113i中，由于入射光被分散，因此，能够抑制入射端部的温度上升。这里，“光斑”是由于激光的干涉而产生的斑点状的亮度不均。通过在从光源至光强度均匀化元件之间配置光扩散元件，或者在从光强度均匀化元件至光阀之间配置光扩散元件来减少光斑。

在实施方式1中，如图1、图4以及图5所示，光扩散元件配置于会聚光学系统112与光强度均匀化元件113之间。在实施方式1中，采用旋转扩散板100D作为光扩散元件。下面，使用图1进行说明，但是在图4以及图5中也是同样的。

这里，对旋转扩散板100D进行叙述。如上述那样，如果将光扩散元件配置于从蓝色光源组100B至光强度均匀化元件113之间，则光斑减少。但是，为了使光扩散元件不旋转而完全地去除光斑，需要使光源的个数増加来使多个光源的强度分布重叠。例如，需要使用20个以上的光源。另外，通过使光扩散元件的扩散度变大，能够使光斑大幅地减少。但是，由于光束的发散角变大，因此，光利用效率降低，是不理想的。这里，“扩散度”表示光束通过光扩散元件或者在光扩散元件上反射时扩展的程度。

在本实施方式1中，对蓝色光源组100B由5个光源或者7个光源构成的情况进行了说明。在该情况下，在从蓝色光源组100B至光强度均匀化元件113之间，使光扩散元件旋转并在时间上对亮度分布进行累计。因此，能够使光斑减少。

这里，从耐久性以及耐热性的方面考虑，优选利用玻璃来制作旋转扩散板100D。因此，通过对玻璃板实施表面处理而使其具有扩散作用。作为表面处理，例如可考虑使玻璃板的表面凹凸的处理。此外，为了减小光斑而使扩散板旋转。但是，在转速慢的情况下，光斑的减少效果较弱。旋转扩散板100D优选以至少3600rpm以上的转速旋转。

旋转扩散板100D优选配置于图13(B)示出的光源S4的光束通过光轴C3上的位置。该位置是从蓝色光源组100B的各光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5射出的蓝色的光到达光轴C3附近的位置。即，光源S4的光束通过光轴C3上的位置是蓝色的光的聚光位置。并且，在光源S4的光束通过光轴C3上的位置上，蓝色的光的光束直径变小。

从红色光源100R射出的红色的光以及从荧光体元件100G发射的绿色的光会聚于光强度均匀化元件113的入射端面113i。因此，红色的光以及绿色的光在会聚光学系统112与光强度均匀化元件113之间的位置处，与入射端面113i的位置相比，光束的大小变大。因此，上述的蓝色的光的聚光位置是从蓝色光源组100B射出的光束的大小变得最小的位置，但是，不是从红色光源100R射出的光束以及从荧光体元件100G发射的光束的大小变得最小的位置。

图15(A)、图15(B)以及图15(C)是示出旋转扩散板100D上的光束的概略的图。这里，例如，设图1中示出的旋转扩散板100D与光强度均匀化元件113的间隔为5mm。图15(A)示出从红色光源100R射出的红色的光的光束130R。图15(B)示出从荧光体元件100G发射的绿色的光的光束130G。图15(C)示出从蓝色光源组100B射出的蓝色的光的光束130B。在图15(A)、图15(B)以及图15(C)中，用虚线表示光强度均匀化元件113的入射端面113i。由于图15示出了光强度均匀化元件113的-Z轴方向的光束，因此，用实线表示光束，用虚线表示光强度均匀化元件113。如图15(A)、图15(B)以及图15(C)所示，能够确认从蓝色光源100B射出的蓝色的光的光束直径的大小是最小的。

图16是示出旋转扩散板100D的结构的示意图。旋转扩散板100D是圆形状的板。即，旋转扩散板100D是圆板的形状。扩散区域140D形成为以旋转扩散板100D的旋转中心O为中心的环状。扩散区域140D的半径方向的位置是以光束130B始终透过扩散区域140D的范围的方式来决定的。即，光束130B的旋转中心O侧的一端与扩散区域140D的内侧的直径(内径)一致。此外，与光束130B的旋转中心O相反侧的一端和扩散区域140D的外侧的直径(外径)一致。旋转扩散板100D的扩散区域140D以外的区域是不扩散光的区域140T。“不扩散光的区域”是入射光的发散角与出射光的发散角相等的区域。

因此，能够减少从蓝色光源组100B射出的光束130B的光斑。原因在于，光束130B始终透过扩散区域140D的范围。此外，其它光束130R、130G只有光束的一部分的光被扩散。因此，抑制了光束130R、130G基于光扩散的光利用效率的下降。原因在于，对于光束130R、130G，光束的一部分透过扩散区域140D而被扩散，但是光束的其它部分透过不扩散光的区域140T而不被扩散。另外，设旋转扩散板100D与光强度均匀化元件113的间隔为5mm，但是，不限于此。例如，也可以是10mm。此外，如果旋转扩散板100D与光强度均匀化元件113的间隔较小，则效果变差，因此，优选5mm以上。

图17是示出不旋转的光扩散元件1600的结构的示意图。如图17所示，光扩散元件1600只在光束130B通过的位置设有使光扩散的扩散区域1600D。扩散区域1600D与旋转扩散板100D的扩散区域140D不同，具有较高的扩散度。光扩散元件1600的扩散区域1600D以外的区域是不扩散光的区域1600T。与旋转扩散板100D同样地，光扩散元件1600能够减少从蓝色光源组100B射出的光束130B的光斑。此外，光扩散元件1600能够抑制光束130R、130G基于光的扩散的光利用效率的下降。

在上述的说明中，对旋转扩散板100D以及光扩散元件1600透射光的结构进行了说明。但是，即使将旋转扩散板100D以及光扩散元件1600设为对光进行反射的结构，也能够得到同样的效果。即，扩散区域140D、1600D是对光进行扩散反射的区域，区域140T、1600T是对光进行镜面反射的区域。在镜面反射中，入射角与反射角是相等的角度。

此外，在上述的说明中，将不扩散光的区域140T、1600T作为直接透射光的区域进行了说明。“直接透射光”是在透射光的情况下，入射光的发散角与出射光的发散角相等。但是，也可以是扩散度比扩散区域140D、1600D小的区域。即使采取这样的结构，与全部的光向扩散区域140D、1600D入射的情况相比，能够抑制光利用效率的下降。但是，抑制光利用效率的下降的程度比使用不扩散光的区域140T、1600T的情况低。即，与使用不扩散光的区域140T、1600T的情况相比，光利用效率下降。

此外，在上述的说明中，将LED光以及荧光体发出的光作为干涉性小且没有必要考虑光斑的影响的光进行了说明。但是，例如，能够使轻度地产生光斑的干涉性小的光的一部分向扩散度比上述的扩散区域140D、1600D小的区域140T、1600T入射。由此，抑制了光利用效率的下降，并且能够减少光斑。作为“轻度地产生光斑的干涉性小的光”，例如，可考虑使干涉性下降的激光等。

此外，旋转扩散板100D是旋转的光扩散元件。因此，旋转扩散板100D是光扩散元件的一个形态。

如上述那样，配置扩散度高的光扩散元件，则光利用效率下降，是不理想的。但是，图17示出的光扩散元件1600只在考虑蓝色光源组100B的光束130B的大小的区域1600D使扩散度提高。因此，光扩散元件1600能够抑制其他的光束130R、130G的光利用效率的下降。此外，光扩散元件1600即使不旋转，也能够减少光斑。因此，由于不需要使扩散板旋转的驱动部，因此，装置的结构得到简化，能够实现装置的小型化以及组装的效率化。此外，能够减少部件个数，改善组装性。

在实施方式1中，蓝色的光源100B使用激光器。因此，能够实现光的利用效率高的光学系统。此外，由于从光源100B至光强度均匀化元件113的光学系统由1个平行化透镜107以及2个聚光透镜95、112构成，因此，能够减小产品的大小。

在实施方式1中，使用荧光体元件100G作为绿色的光源。此外，使用LED作为红色的光源100R。但是，即使绿色的光源以及红色的光源使用激光器，也能够得到同样的效果。此时，与实施方式1的蓝色光源组100B同样地，优选将光源排列为三角形形状。在图4中，对红色光源200R是激光器的情况进行了说明。此时，光源的排列示出了优选与图9或者图14中说明的蓝色光源组100B同样的概念来排列的情况。此外，需要使平行化透镜向光轴方向偏心并会聚于光强度均匀化元件113的前级。另外，激光器只在使用1个颜色或者2色的情况下有效果。即，至少1个颜色的光束会聚于光强度均匀化元件113的入射端面113i，其他颜色的激光器光源的光束会聚于光强度均匀化元件113的前级，由此，能够得到减少光斑并抑制光利用效率下降的效果。

3个光源中的至少一个光源是LED或者荧光体。因此，LED的光束或者荧光体的光束会聚于光强度均匀化元件113的入射面113i。即，LED的光束或者荧光体的光束在入射端面113i上的光束直径的大小最小。与此相对，其它光源(激光器)的光束在光强度均匀化元件113的前级，光束直径的大小小于在入射端面113i上的光束直径的大小。因此，能够抑制LED或者荧光体的光利用效率的下降。此外，能够减少光斑。

进而，实施方式1的发明也能够适用于如日本特开2002-139698的公开特许公报中示出的使用棱镜的投影型显示装置。如实施方式1那样，通过使用激光器使光强度均匀化元件113的入射端面113i上的光束的配置成三角形形状，抑制温度上升并实现了高亮度化。此外，能够通过使光源的光轴与平行化透镜的光轴偏移的简单结构使角度分布具有各向异性，并且能够容易地提高光利用效率。这里，“各向异性”是使向光强度均匀化元件113入射的光的角度分布成为长边方向的入射角度大、短边方向的入射角度小的特性。

在本实施方式1中，如图9所示，使蓝色光源组100B的光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5成为正三角形形状的排列。但是，也可以使这些光源成为等腰三角形形状的排列。多个光源100B1、100B2、100B3、100B4、100B5成为等腰三角形状的排列。这种情况下，维持短边方向的距离(图9中的距离m1、m2)，使长边方向的距离(图9中的距离n1、n2、n7)变长。即，成为距离n3、距离n4、距离n5以及距离n6相等长度的等腰三角形。距离n3、距离n4、距离n5以及距离n6与等腰三角形的等边对应。另一方面，距离n1、距离n2以及距离n7与等腰三角形的底边对应。由此，从长边方向向光强度均匀化元件113入射的光束的入射角度变大，但是由于各光源的间隔变宽，因此，成为有利于蓝色光源组100B的冷却的结构。因此，如果从长边方向入射的光束的有效角度存在余量，则也可以是等腰三角形形状的排列。即，关于光源组的排列，对短边方向的距离与长边方向的距离进行比较，如果短边方向的距离变小，则无论什么样的光源排列都能够使光利用效率提高。但是，关于冷却以及光利用效率的双方，最合适的排列是正三角形形状。

在本实施方式1中使用1个光阀。但是，即使在使用3个光阀的结构的情况下，也同样能够得到减少光斑以及抑制光利用效率下降的效果。此时，需要进行将棱镜配置于光阀的前级来合成各色的光束等的研究。

如上所述，投影型显示装置1具备光源组100B、平行化透镜107、会聚光学系统95、112以及光强度均匀化元件113。光源组100B具有发出作为投影光的第1光的多个第1光源110B。平行化透镜107使各个第1光成为平行光束并射出。会聚光学系统95、112分别入射平行光束并作为会聚光束而射出。光强度均匀化元件113从入射端面113i入射会聚光束并作为提高了光强度分布的均匀性的光而射出。平行光束相对于会聚光学系统95、112，在相对于会聚光学系统95、112的光轴垂直的平面上向彼此不同的位置入射。会聚光束在会聚光学系统95、112的出射面上的出射位置与该会聚光束在光强度均匀化元件113的入射端面113i上的入射位置相对于会聚光学系统95、112的光轴位于相反侧。这里，“提高了均匀性的光”是比从入射端面113i入射时的光强度分布平坦的光强度分布的光。光强度均匀化元件113使从入射端面113i入射的光成为比入射时的光强度分布平坦的光强度分布并从出射端面113o射出。

此外，会聚光束在光强度均匀化元件113上的入射位置在入射端面113i上分离地配置。

此外，会聚光束在光强度均匀化元件113上的入射位置在入射端面113i上配置为正三角形状。

此外，多个光源配置为正三角形状。

此外，多个光源配置为等腰三角形状。

此外，与多个第1光源110B各自对应地配置有多个平行化透镜107。并且，平行化透镜107相对于对应的第1光源110B的光轴偏心。

此外，与多个第1光源110B各自对应地配置有多个平行化透镜107。并且，平行化透镜107相对于对应的第1光源110B的光轴偏心。并且，平行化透镜107的偏心的方向是光源组100B的中心方向。

此外，投影型显示装置1还具备第2光源100R、100G以及光扩散元件100D、1600。第2光源100R、100G与第1光源110B不同，发出干涉性比第1光小的第2光。光扩散元件100D、1600配置于会聚光学系统112与光强度均匀化元件113之间，将会聚光束以及第2光作为入射光，扩散入射光并作为出射光而射出。光扩散元件100D、1600具有扩散入射光的第1区域140D、1600D以及扩散度比第1区域140D、1600D小的第2区域140T、1600T。向光扩散元件100D、1600入射的第2光的光束直径比向光扩散元件100D、1600入射的会聚光束的光束直径大。会聚光束向第1区域140D、1600D入射。第2光向第1区域140D、1600D以及第2区域140T、1600T入射。这里，会聚光束全部向第1区域140D、1600D入射。

此外，在第2区域140T、1600T中，能够使入射光的发散角与出射光的发散角相等。“入射光的发散角与出射光的发散角相等”是指光不扩散而透射。

此外，光扩散元件100D旋转。

此外，投影型显示装置1还具备光阀121以及投影镜头124。光阀121入射提高了均匀性的光，作为调制光而射出。投影镜头124将调制光放大并投影。光阀121的中心轴与投影镜头124的光轴不一致。

此外，投影型显示装置1还具备将从光强度均匀化元件113射出的提高了均匀性的光引导至光阀121的中继光学系统115、120、122。

此外，第1光源110B是蓝色用的光源，峰值波长是460nm以上。

如上所述，投影型显示装置1具有光源组100G、100B、100R。投影型显示装置1001、1002具有光源组100G、100B、200R。光源组具有发出作为投影光的光的多个光源。此外，投影型显示装置1、1001、1002具有光扩散元件100D、1600。光扩散元件100D、1600具有扩散光的第1区域140D、1600D以及扩散度比所述第1区域140D、1600D小的第2区域140T、1600T。多个光包含干涉性大的第1光(例如激光)以及干涉性比所述第1光小的第2光(例如，LED光或者荧光体发出的光)。向光扩散元件100D、1600入射的第2光(例如，LED光或者荧光体发出的光)的光束的大小大于第1光(例如激光)的光束的大小。第1光(例如激光)全部向第1区域140D、1600D入射，第2光(例如，LED光或者荧光体的发光)中的一部分的光向所述第1区域140D、1600D入射，其它的光向所述第2区域140T、1600T入射。另外，将第2光的例子作为LED光或者荧光体的发出的光，但是，在使干涉性下降的情况下，也包含激光。

另外，在上述的各实施方式中，存在使用“平行”或者“垂直”等的表示部件间的位置关系或者部件的形状的用语的情况。它们表示包含考虑制造上的公差或者组装上的偏差等的范围。因此，在权利要求书中对部件间的位置关系或者部件的形状进行记载的情况下，表示包含考虑制造上的公差或者组装上的偏差等的范围的情况。

此外，如上所述，对关于本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限于这些实施方式。

标号说明

1、1001、1002：投影型显示装置；3：控制部；11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43、51、52、53：激励光源；100A：激励光源单元；15、16、17、25、26、27、35、36、37、45、46、47、55、56、57：平行化透镜；90、101：透镜组；210：平行化透镜组，80：光反射元件；81、82、83、84、85：光反射镜；220、230：光反射镜组；104：聚光透镜组；94、111：分色滤光器；95、96、112：会聚光学系统；100R、200R、210R：红色光源；100B：蓝色光源组；110B、100B1、100B2、100B3、100B4、100B5、101B1、101B2、101B3、101B4、101B5：光源；100G：荧光体元件；100E：激励光源组；107、1071、1072、1073、1074、1075、1076、1077、1078、1079、1080、207：平行化透镜；113、1130、1131：光强度均匀化元件；113i：入射端面；113o：出射端面；115：中继透镜组；120：弯曲镜；121：光阀；122：聚光透镜；124：投影光学系统；124f：前面，130R、130G、130B：光束；140D：扩散区域；140T：不扩散的区域；150：被投影面；1600：光扩散元件；1600D：扩散区域，1600T：不扩散的区域；400：影；n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9、n10、n11、n12、n13、m1、m2、m3、m4、o1、o2：距离；P、Q、R：轴；C、C2、OA：光轴；CA、BC、BD：中心轴；a1、a2、a3、a4、b：入射角度；B0、B1、B2、B3、B4、B5：光束；Ro：投影光；VS：图像信号；MC：调制控制信号；M：倍率。

Claims

1.一种投影装置，该投影装置具备：

光源组，其具有发出作为投影光的第1光的多个第1光源；

平行化透镜，其使各个所述第1光成为平行光束而射出；

会聚光学系统，其分别入射所述平行光束，作为会聚光束而射出；以及

光强度均匀化元件，其从入射面入射所述会聚光束，提高从所述入射面入射的所述会聚光束的光强度分布的均匀性，

所述会聚光学系统在入射了与所述会聚光学系统的光轴平行的光束的情况下，使得所述与所述会聚光学系统的光轴平行的光束在所述会聚光学系统的光轴上会聚于所述光强度均匀化元件的入射面，

从所述平行化透镜射出的所述平行光束相对于所述会聚光学系统的光轴具有角度，对于所述会聚光学系统，随着靠近所述会聚光学系统的光轴而在与所述会聚光学系统的光轴垂直的平面上入射到彼此不同的位置，

所述会聚光束在所述会聚光学系统的出射面上的出射位置与该会聚光束在所述光强度均匀化元件的入射端面上的入射位置相对于所述会聚光学系统的光轴位于相反侧。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其中，

所述光强度均匀化元件是对入射到所述入射面的所述会聚光束进行引导的导光元件。

3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

所述会聚光束在所述光强度均匀化元件上的入射位置在所述入射面上分离地配置。

4.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

所述会聚光束在所述光强度均匀化元件上的入射位置在所述入射面上为正三角形状的配置。

5.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

所述多个第1光源配置为正三角形状。

6.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

所述多个第1光源配置为等腰三角形状。

7.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

与所述多个第1光源各自对应地配置有多个所述平行化透镜，

所述平行化透镜相对于对应的所述第1光源的光轴偏心。

8.根据权利要求7所述的投影装置，其中，

所述偏心的方向是所述光源组的中心方向。

9.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

该投影装置还具备：

第2光源，其与所述第1光源不同，发出干涉性比所述第1光小的第2光，

从所述第2光源射出的光束在所述会聚光学系统的光轴上会聚于所述光强度均匀化元件的入射面。

10.根据权利要求9所述的投影装置，其中，

该投影装置还具备：

光扩散元件，其配置于所述会聚光学系统与所述光强度均匀化元件之间，将所述会聚光束以及所述第2光作为入射光，扩散所述入射光，作为出射光而射出，

所述光扩散元件具有扩散所述入射光的第1区域以及扩散度比所述第1区域小的第2区域，

入射到所述光扩散元件的所述第2光的光束的光束直径比入射到所述光扩散元件的所述会聚光束的光束直径大，

所述会聚光束入射到所述第1区域，

所述第2光入射到所述第1区域以及所述第2区域。

11.根据权利要求10所述的投影装置，其中，

在所述第2区域中，入射光的发散角与出射光的发散角相等。

12.根据权利要求10所述的投影装置，其中，

所述光扩散元件旋转。

13.根据权利要求9所述的投影装置，其中，

所述第1光源是激光器，所述第2光源是荧光体或发光二极管。

14.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

该投影装置还具备：

光阀，其接收入射到所述光强度均匀化元件的光，作为调制光而射出；以及

投影镜头，其将所述调制光放大并投影，

所述光阀的中心轴与所述投影镜头的光轴不一致。

15.根据权利要求14所述的投影装置，其中，

该投影装置还具备中继光学系统，该中继光学系统接收入射到所述光强度均匀化元件的光而引导至所述光阀。

16.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，

所述第1光源是蓝色用的光源，峰值波长是460nm以上。