CN106030403B - 光源装置 - Google Patents

Abstract

光源装置(2)具有光合成元件(70)和荧光体元件(40G)。光合成元件(70)透射第1激励光而反射第2激励光。荧光体元件(40G)接收第1激励光和第2激励光而发出荧光。从光合成元件(70)出射的第1激励光的出射角和由光合成元件(70)反射的第2激励光的反射角不同，由此，透射过光合成元件(70)后的第1激励光到达荧光体元件(40G)的位置(400a)和由光合成元件(70)反射后的第2激励光到达荧光体元件(40G)的位置(400b)不同。

Description

光源装置

技术领域

本发明涉及具有产生激励光的多个光源和吸收激励光的能量而发出荧光的荧光体的光源装置。

背景技术

例如，作为使用光源装置的装置，存在投影型显示装置。投影型显示装置具有光源系统、照明光学系统和投影光学系统。“光源系统”例如是指光源系统(system)。“系统”是指各个要素相互影响且作为整体发挥功能的统一体或组合体。即，光源系统是具有发出光的发光元件和光学元件等的系统。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。光阀接收视频信号而输出图像光。投影光学系统将光阀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。并且，“光阀”是指对光的透射或反射进行控制的光闸。光阀例如是液晶面板或DMD(Digital Micro-mirror Device；注册商标)等。并且，激励光是在荧光体等物质中引起激励的光的总称。并且，投影光是与投射光相同的意思。“投射”和“投影”意味着投出光。

在现有的光源系统中，作为光源，主流使用高压水银灯或氙灯。但是，近年来，已开发出使用发光二极管(以下称作LED(Light Emitting Diode))或激光二极管(LD(LaserDiode))(以下称作激光器)等光源的投影型显示装置。

在使用LED或激光器的光源系统中，与灯相比，一个发光元件的明亮度较暗，因此，需要实现高亮度化的手段。例如，在专利文献1所述的投影型显示装置中，通过使多个激励用光源发出的光会聚在荧光体元件上，产生绿色的荧光来实现高亮度化。

但是，如专利文献1记载的那样，荧光体元件存在光饱和的问题。“光饱和”是指相对于会聚后的光输出，被转换的光输出降低。例如，在专利文献1所述的投影型显示装置中，通过将透镜阵列配置在光源与会聚光学系统之间，提高会聚在荧光体上的光束的均匀性，抑制局部的光饱和。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-114980号公报(第99-105页、图1和图6)

发明内容

发明要解决的课题

但是，为了使光束均匀地会聚在荧光体上而追加透镜阵列，因此，存在光学部件的部件数量增加的问题。并且，伴随光学部件的部件数量的增加，还产生组装性降低和成本上升等问题。

用于解决课题的手段

本发明正是为了消除上述这种问题而完成的，其特征在于，光源装置具有：光合成元件，其透射第1激励光而反射第2激励光；以及荧光体元件，其接收所述第1激励光和所述第2激励光而发出第1荧光，从所述光合成元件出射的所述第1激励光的出射角和由所述光合成元件反射的所述第2激励光的反射角不同，由此，透射过所述光合成元件后的所述第1激励光到达所述荧光体元件的位置和由所述光合成元件反射后的所述第2激励光到达所述荧光体元件的位置不同。

发明效果

能够实现抑制了光学部件的部件数量的增加且抑制了荧光体的局部光饱和的光源装置。

附图说明

图1是示出实施方式1的投影型显示装置1的结构的结构图。

图2是说明实施方式1的投影型显示装置1的激励光源和平行化透镜的配置结构的示意图。

图3是说明实施方式1的投影型显示装置1的激励光源和平行化透镜的配置结构的示意图。

图4是示出实施方式1的光合成元件70的波长-透射率特性的图。

图5的(A)和(B)是示出实施方式1的光合成元件70的其它结构的示意图。

图6是示出实施方式1的光强度均匀化元件113的形状的立体图。

图7的(A)和(B)是说明光合成元件70的特征的图。

图8是示出实施方式1的投影型显示装置1的效果的模拟图。

图9是示出实施方式1的荧光体元件40G上的照度分布的示意图。

图10的(A)和(B)是示出实施方式1的荧光体元件40G上的激励光的点像的模拟结果的图。

图11的(A)和(B)是示出实施方式1的荧光体元件40G上的激励光的点像的模拟结果的图。

图12的(A)和(B)是示出实施方式1的荧光体元件40G上的激励光的点像的模拟结果的图。

图13的(A)和(B)是示出实施方式1的荧光体元件40G上的激励光的点像的模拟结果的图。

图14是示出实施方式1的红色光源单元30R的配置结构的结构图。

图15是示出实施方式1的蓝色光源单元20B的配置结构的结构图。

图16是说明实施方式1的投影光学系统124的图。

图17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18是示出实施方式1的光强度均匀化元件113上的照度分布的示意图。

图19是示出实施方式2的投影型显示装置的结构的结构图。

图20是用于说明实施方式2的旋转式荧光体的特征的示意图。

图21是用于说明实施方式2的旋转式荧光体的特征的示意图。

图22是用于说明实施方式2的旋转式荧光体的特征的示意图。

图23是示出实施方式3的投影型显示装置的结构的结构图。

图24是示出实施方式4的投影型显示装置的结构的结构图。

图25的(A)和(B)是示出实施方式4的光合成元件2300的形状的概略图。

图26是示出实施方式4的投影型显示装置的效果的模拟图。

图27是示出将实施方式4的光源装置1004应用于车的头灯的例子的结构图。

图28是示出将实施方式4的光源装置1005应用于车的头灯的例子的结构图。

图29是说明将实施方式4的光源装置1004、1005应用于车的头灯的例子中光束的动作的光线的轨迹图。

具体实施方式

为了容易说明附图，使用XYZ坐标。图1中的X轴、Y轴和Z轴相互正交。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的横向平行。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出射的方向(-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出射的面为“正面”。

在以下的说明中，将投影型显示装置作为一例进行说明。并且，在实施方式4的变形例中，将车的头灯作为例子进行说明。

实施方式1

<投影型显示装置1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具有光源装置2、光强度均匀化元件113、照明光学系统、光阀121和投影光学系统124。并且，投影型显示装置1可以具有会聚光学系统80。

照明光学系统可以具有中继透镜组115、偏转镜120或会聚透镜122。中继透镜组115例如可以具有凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117或双凸透镜118。会聚光学系统80例如可以具有凸透镜81或凹凸透镜(弯月透镜)82。

光源装置2可以具有第1激励光源单元10a、第2激励光源单元10b或光合成元件70。第1激励光源单元10a例如可以具有第1激励光源组110A和第1平行化透镜组115A。第2激励光源单元10b例如可以具有第2激励光源组110B和第2平行化透镜组115B。

并且，光源装置2可以具有无焦光学系统。无焦光学系统是焦距无限大的光学系统。在图1中，例如，无焦光学系统具有双凸透镜101和双凹透镜102。

并且，光源装置2可以具有透镜组200、300。透镜组200例如具有凸透镜201和凹透镜202。透镜组300例如具有凸透镜301和凹透镜302。

并且，光源装置2可以具有会聚透镜组400。在图1中，例如，会聚透镜组400具有凸透镜401和非球面凸透镜402。

并且，光源装置2可以具有偏转镜71、颜色分离滤波器72或颜色分离滤波器73。

并且，光源装置2可以具有荧光体元件40G。荧光体元件40G例如发出绿色的荧光。

并且，光源装置2可以具有蓝色光源单元20B。蓝色光源单元20B例如具有蓝色光源组210B和平行化透镜组215B。

并且，光源装置2可以具有红色光源单元30R。红色光源单元30R例如具有红色光源组310R和平行化透镜组315R。

并且，光源装置2可以具有控制部3。

光阀(light valve)121是对所入射的光束进行空间调制的空间光调制器。光阀121进行入射光束的特性的二维可变控制。这里，“特性”例如是光的相位、偏振状态、强度或传播方向等。即，光阀121对光进行控制。或者，光阀121对光进行调节。光阀是对来自光源的光进行控制并作为图像光进行输出的光学元件。这里，“图像光”是指具有图像信息的光。

光阀121例如是反射型的空间光调制器。在实施方式1中，作为光阀121，使用数字微镜器件(以下称作DMD(Digital Micro-mirror Device；注册商标))。

但是，不限于此。代替DMD，例如也可以使用反射型液晶元件或透射型液晶元件。但是，需要根据所采用的空间光调制器来考虑颜色分离滤波器73以后的光学系统。

光阀121例如入射从会聚透镜122出射的光束。

控制部3根据从外部信号源(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供给到光阀121。光阀121根据调制控制信号MC在空间上对所入射的光束进行调制。

通过该入射光束的空间调制，光阀121生成调制光并进行输出。通过将该调制光投影到被投影面150上来显示光学像。“调制光”是指被转换成用于将图像信号投影到被投影面上的光学像的光。“图像光”和“调制光”是相同意思。并且，“被投影面”是指映出视频的屏幕等。

投影光学系统124使从光阀121出射的调制光(图像光)进行折射而出射投影光Ro。从投影光学系统124的前表面124f朝向被投影面150出射投影光Ro。投影光学系统124能够将由调制光表示的光学像放大投影到外部屏幕等被投影面150上。投影光学系统124对调制光进行放大投影。

这里，投影光学系统124例如是投影透镜。

被投影面150例如是设置在外部的屏幕。

<激励光源组110A、110B、荧光体元件40G和绿色的光束>

图2是说明投影型显示装置1的第1激励光源(第1激励光源组110A)和第1平行化透镜(第1平行化透镜组115A)的配置结构的示意图。图3是说明投影型显示装置1的第2激励光源(第2激励光源组110B)和第2平行化透镜(第2平行化透镜组115B)的配置结构的示意图。

第1激励光源单元10a具有呈面状排列的多个第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a(以下称作第1激励光源组110A)。

并且，第1激励光源单元10a具有呈面状排列的多个第1平行化透镜16a、17a、18a、19a、20a、26a、27a、28a、29a、30a、36a、37a、38a、39a、40a、46a、47a、48a、49a、50a、56a、57a、58a、59a、60a(以下称作第1平行化透镜组115A)。

第1平行化透镜组115A配置在对应的第1激励光源组110A的-X轴方向侧。例如，第1平行化透镜16a配置在对应的第1激励光源11a的-X轴方向侧。因此，在图2中，第1激励光源组110A用虚线表示。例如，第1激励光源11a用虚线表示。

第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a分别向-X轴方向放射光束。即，第1激励光源组110A向-X轴方向放射多个光束。

并且，第1平行化透镜16a、17a、18a、19a、20a、26a、27a、28a、29a、30a、36a、37a、38a、39a、40a、46a、47a、48a、49a、50a、56a、57a、58a、59a、60a分别对从对应的第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a放射的光束进行平行化。即，第1平行化透镜组115A对从第1激励光源组110A向-X轴方向放射的多个光束进行平行化。例如，第1平行化透镜16a对从对应的第1激励光源11a放射的光束进行平行化。

在实施方式1中，第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a排列在Y-Z平面上。

并且，在实施方式1中，第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a规则地排列。规则地排列例如是指后述矩阵状的配置。

作为第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a，例如使用输出蓝色的波段的激光的蓝色激光器二极管(蓝色LD：Blue Laser Diode)即可。

蓝色的波段例如中心波长为450nm。另外，也可以使用中心波长为405nm的激励光源。

如图2所示，第1激励光源组110A在Y-Z平面上呈5行5列的矩阵状排列。“矩阵”是指具有平面上的正交的2个方向即“行”和“列”。例如，将光源等配置在“行”和“列”相交的位置。因此，“呈矩阵状配置”是在平面上规则地配置的一例。

第1激励光源组110A和第1平行化透镜组115A配置在光强度均匀化元件113和中继透镜组115的+X轴方向上。

第1激励光源组110A向-X轴方向出射光束。

第1平行化透镜组115A配置在第1激励光源组110A的-X轴方向侧。

第1平行化透镜组115A出射从第1激励光源组110A出射的光作为平行光束。

并且，第1平行化透镜组115A向-X轴方向出射从第1激励光源组110A出射的光。

光合成元件70配置在第1平行化透镜组115A的-X轴方向侧。

从第1平行化透镜组115A出射的平行光束入射到光合成元件70。然后，入射到光合成元件70的平行光束透射光合成元件70。即，光合成元件70具有透射从第1平行化透镜组115A出射的平行光束的特性。光合成元件70的特性在后面叙述。

然后，透射过光合成元件70的平行光束向-X轴方向行进。

双凸透镜101配置在光合成元件70的-X轴方向上。透射过光合成元件70的平行光束朝向双凸透镜101行进。

第2激励光源单元10b具有呈面状排列的多个第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b(以下称作第2激励光源组110B)。

并且，第2激励光源单元10b具有呈面状排列的多个第2平行化透镜16b、17b、18b、19b、20b、26b、27b、28b、29b、30b、36b、37b、38b、39b、40b、46b、47b、48b、49b、50b、56b、57b、58b、59b、60b(以下称作第2平行化透镜组115B)。

第2平行化透镜组115B配置在对应的第2激励光源组110B的-Z轴方向侧。例如，第2平行化透镜16b配置在对应的第2激励光源11b的-Z轴方向侧。因此，在图3中，第2激励光源组110B用虚线表示。例如，第2激励光源11b用虚线表示。

第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b分别向-Z轴方向放射光束。即，第2激励光源组110B向-Z轴方向放射多个光束。

并且，第2平行化透镜16b、17b、18b、19b、20b、26b、27b、28b、29b、30b、36b、37b、38b、39b、40b、46b、47b、48b、49b、50b、56b、57b、58b、59b、60b分别对从对应的第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b放射的光束进行平行化。即，第2平行化透镜组115B对从第2激励光源组110B向-Z轴方向放射的多个光束进行平行化。例如，第2平行化透镜16b对从对应的第2激励光源11b放射的光束进行平行化。

在实施方式1中，第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b排列在X-Y平面上。

并且，在实施方式1中，第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b规则地排列。规则地排列例如是指后述矩阵状的配置。

作为第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b，例如使用输出蓝色的波段的激光的蓝色激光器二极管(蓝色LD：Blue Laser Diode)即可。

蓝色的波段例如中心波长为450nm。另外，也可以使用中心波长为405nm的激励光源。

并且，在本实施方式1中，第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b的偏振方向与第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a的偏振方向相差90度。

例如，第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a是P偏振光。而且，第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b是S偏振光。

如图3所示，第2激励光源组110B在X-Y平面上呈5行5列的矩阵状排列。

第2激励光源组110B和第2平行化透镜组115B配置在光强度均匀化元件113和中继透镜组115的+X轴方向上。

第2激励光源组110B向-Z轴方向出射光束。

第2平行化透镜组115B配置在第2激励光源组110B的-Z轴方向侧。

第2平行化透镜组115B出射从第2激励光源组110B出射的光作为平行光束。

并且，第2平行化透镜组115B向-Z轴方向出射从第2激励光源组110B出射的光。

光合成元件70配置在第2平行化透镜组115B的-Z轴方向侧。

从第2平行化透镜组115B出射的平行光束以角度A入射到光合成元件70。然后，入射到光合成元件70的平行光束由光合成元件70反射。即，光合成元件70具有反射从第2平行化透镜组115B出射的平行光束的特性。

然后，由光合成元件70反射的平行光束向-X轴方向行进。

这里，角度A是从90度减去入射角P1而得到的值的角度。另外，入射角P1被定义成光的行进方向与边界面的垂线之间的角度。在图1中，从第2激励光源组110B出射的光与光合成元件70的反射面所成的角是角度A。

双凸透镜101配置在光合成元件70的-X轴方向上。由光合成元件70反射的平行光束朝向双凸透镜101行进。

由此，从第1平行化透镜组115A出射的平行光束和从第2平行化透镜组115B出射的平行光束合成在同一光路上。

从第1激励光源组110A出射的光束和从第2激励光源组110B出射的平行光束合成在同一光路上。

光合成元件70例如示出图4所示的波长-透射特性。图4是示出光合成元件70的波长-透射率特性的图。图4的纵轴是光的透射率[％]。图4的横轴是光的波长[nm]。

在图4中，用实线4000a表示中心波长450nm的激励光源的谱。用虚线4000s表示S偏振光的透射率特性。用单点划线4000p表示P偏振光的透射特性。

在图4中，能够确认光合成元件70具有透射中心波长450nm的P偏振光的特性。并且，能够确认光合成元件70具有反射中心波长450nm的S偏振光的特性。

设第1激励光源组110A是P偏振光，第2激励光源组110B是S偏振光。从第1激励光源组110A出射的光透射光合成元件70。从第2激励光源组110B出射的光由光合成元件70反射。

然后，从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光双方向-X轴方向行进。

另外，光合成元件70只要对第1激励光源组110A和第2激励光源组110B进行合成即可，也可以采用其它结构。

图5的(A)和图5的(B)是示出光合成元件70的其它结构的示意图。图5的(A)是呈条纹状交替形成反射区域74和透射区域75的光合成元件70a的一例。图5的(B)是呈千鸟格子状形成反射区域74和透射区域75的光合成元件70b的一例。

例如，如WO2013-105546所示，也可以呈条纹状交替形成反射区域74和透射区域75。图5的(A)示出一例。这样，能够与偏振方向无关地对光进行合成。

并且，作为光合成元件70，也可以排列在反射区域74的位置具有反射面的多个镜。

进而，可以设为在光合成元件70的透射区域75中开设孔的构造。即，透射区域75可以是不穿过光学部件(光合成元件70)的内部的空间区域。

并且，也可以构成为呈千鸟格子状形成反射区域74和透射区域75。这样，能够成为更加紧密的光束。“千鸟格子状”是指交错配置2列区域。即，依次更换列而将不同的2个区域配置成2列。例如，依次更换列而将反射区域74和透射区域75配置成2列。

图5的(B)示出将反射区域74和透射区域75配置成8行8列的千鸟格子状的光合成元件70b的一例。灰色的部分是反射区域74。

例如，在玻璃面上蒸镀反射金属膜而形成反射区域74的反射面。

另一方面，透射区域75例如是不像反射区域74那样在玻璃面上形成反射面的区域。

例如，在玻璃板等透明板的单面形成反射面的情况下，反射区域74的反射面和透射区域75的透射面形成在同一平面上。

另外，具有图4的特性的光合成元件70能够在光合成元件70的面上的相同位置对从第1激励光源组110A出射的光束和从第2激励光源组110B出射的光束进行合成。

因此，与其它方式相比，具有能够减小从光合成元件70出射的光束的直径的效果。从光合成元件70出射的光束由从激励光源组110A、110B出射的多个光束的束形成。这里，将多个光束的束称作全部光束。全部光束的直径越小，则针对荧光体元件40G的会聚效率越高。

透射过光合成元件70的光束和反射后的光束入射到双凸透镜101。双凸透镜101和双凹透镜102在缩小由多个平行光束的束形成的全部光束的直径后，再次将其转换成平行光束。

在图1中，双凸透镜101使多个平行光束(全部光束)会聚。双凸透镜101例如双面为凸形状。但是，双凸透镜101也可以是仅单侧为凸形状的透镜。

并且，双凹透镜102将多个会聚光束(全部光束)转换成平行光束。双凹透镜102例如双面为凹形状。但是，双凹透镜102也可以是仅单侧为凹形状的透镜。

偏转镜71配置在双凸透镜101的-X轴方向上。

从双凸透镜101出射的会聚光束以角度B入射到偏转镜71。在图1中，由光合成元件70反射或透射的光与偏转镜71的反射面所成的角是角度B。

在图1中，例如，在角度A为45度的情况下，从双凸透镜101出射的会聚光束的中心光线与X轴平行。因此，从双凸透镜101出射的会聚光束入射到相对于X-Y平面倾斜角度B的偏转镜71。

这里，相对于X-Y平面从+Y轴观察顺时针旋转的角度为角度B。在图1中，角度B是从90度减去入射角P1而得到的值的角度。另外，入射角P1被定义成光的行进方向与边界面的垂线之间的角度。

双凹透镜102配置在偏转镜71的-Z轴方向上。

由偏转镜71反射的会聚光束向双凹透镜102的方向行进。即，由偏转镜71反射的会聚光束向-Z轴方向行进。

由偏转镜71反射的会聚光束入射到双凹透镜102。从双凹透镜102出射的平行光束向-Z轴方向行进。

颜色分离滤波器72配置在双凹透镜102的-Z轴方向上。

从双凹透镜102出射的平行光束向-Z轴方向行进。即，从双凹透镜102出射的平行光束向颜色分离滤波器72的方向行进。

从双凹透镜102出射的平行光束入射到颜色分离滤波器72。从双凹透镜102出射的平行光束透射颜色分离滤波器72。透射过颜色分离滤波器72的平行光束向-Z轴方向行进。

会聚透镜组400配置在颜色分离滤波器72的-Z轴方向上。

透射过颜色分离滤波器72的光束向-Z轴方向行进。即，透射过颜色分离滤波器72的光束向会聚透镜组400的方向行进。

透射过颜色分离滤波器72的光束入射到会聚透镜组400。透射过颜色分离滤波器72的光束透射会聚透镜组400。透射过会聚透镜组400的光束向-Z轴方向行进。

会聚透镜组400例如具有2枚凸透镜401、402。会聚透镜组400使透射过颜色分离滤波器72的光束会聚在荧光体元件40G上。

荧光体元件40G配置在会聚透镜组400的-Z轴方向上。

透射过会聚透镜组400的光束向-Z轴方向行进。即，透射过会聚透镜组400的光束向荧光体元件40G的方向行进。透射过会聚透镜组400的光束会聚在荧光体元件40G上。

颜色分离滤波器72例如具有反射绿色的波段的入射光和红色的波段的入射光的光学特性。并且，颜色分离滤波器72具有透射蓝色的波段的入射光的光学特性。

例如，可以利用具有电介质多层膜的分色镜构成颜色分离滤波器72。“波段”表示光的波长的范围。

在将光的波长的差异作为颜色进行分类时，例如，蓝色的波段是430nm～485nm。并且，绿色的波段是500nm～570nm。并且，红色的波段是600nm～650nm。

荧光体元件40G吸收所入射的光束作为激励光。然后，荧光体元件40G输出将550nm作为主要波长的绿色波段的光。

如上所述，从图1所示的第1激励光源组110A出射的光束和从第2激励光源组110B出射的光束通过光合成元件70在同一光路上进行合成。由此，从激励光源组110A、110B出射的光束实现2倍的高亮度化。

并且，通过双凸透镜101和双凹透镜102，从激励光源组110A、110B出射的多个平行光束的间隔变窄。由此，入射到荧光体元件40G的由多个平行光束的束形成的全部光束的直径减小。并且，能够减小透镜402的直径，实现紧凑化。

另外，荧光体元件40G发出的绿色的波段的主要波长不限于550nm，例如也可以是520nm。

通过使用这种光学系统，例如，能够对荧光体元件40G照射直径为2mm的光束。

例如，为了对会聚在荧光体元件40G上的光束的强度分布进行均匀化，也可以在双凹透镜102与颜色分离滤波器72之间配置光扩散元件。通过配置光扩散元件，会聚位置处的光束的光的密度的偏差减小。

由此，抑制了荧光体元件40G上的温度上升。因此，荧光体元件40G的转换效率提高。并且，能够延长荧光体元件40G的寿命。

并且，在实施方式1中，荧光体元件40G以被固定的状态进行配置。但是，不限于此。

例如，也可以代替荧光体元件40G而使用涂布在旋转板上的绿色的荧光体。例如，绿色的荧光体可以涂布在旋转板的周缘部。由此，能够实现荧光体元件40G部分的冷却机构的简化。即，会聚在绿色的荧光体上的光的位置不固定，通过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。

并且，在图1中，会聚透镜组400具有2枚凸透镜401、402。在使用2枚凸透镜401、402对从荧光体元件40G放射的光进行平行化时，在设计上优选凸透镜402呈非球面形状。

并且，在本实施方式1中，会聚透镜组400采用2枚结构。但是，会聚透镜组400的透镜的枚数不限于2枚。会聚透镜组400也可以采用3枚结构。

通过使会聚透镜组400采用3枚结构，能够在最接近荧光体元件40G的透镜中使用合成石英等玻璃材料。合成石英是线膨胀系数较小、耐热温度较高的玻璃材料。一般而言，合成石英这样的耐热性较高的玻璃材料的折射率较低。因此，对于结构来说，利用2枚透镜结构提高会聚效率的难易度较高。

进而，最接近荧光体元件40G的透镜接近光束的会聚位置，因此，光强度较强，容易在透镜内产生温度梯度。当在透镜内产生温度梯度时，在透镜中产生由于温度梯度的要因而引起的拉伸应力。而且，容易在透镜中产生裂缝。通过使用合成石英这样的线膨胀系数较小、耐热性较高的玻璃材料，能够实现高输出的光源装置的长寿命化。在图1中，最接近荧光体元件40G的透镜是凸透镜401。

会聚透镜组400配置在荧光体元件40G的+Z轴方向上。

从荧光体元件40G放射的光向+Z轴方向行进。从荧光体元件40G放射的光入射到会聚透镜组400。

会聚透镜组400对从荧光体元件40G放射的光进行平行化并出射。

颜色分离滤波器72配置在会聚透镜组400的+Z轴方向上。并且，颜色分离滤波器72配置在荧光体元件40G的+Z轴方向上。

透射过会聚透镜组400的光向+Z轴方向行进。透射过会聚透镜组400的光到达颜色分离滤波器72。

透射过会聚透镜组400的光(绿色的荧光)由颜色分离滤波器72反射。

颜色分离滤波器73配置在颜色分离滤波器72的-X轴方向上。

由颜色分离滤波器72反射的光向-X轴方向行进。由颜色分离滤波器72反射的光到达颜色分离滤波器73。

由颜色分离滤波器72反射的光(绿色的荧光)由颜色分离滤波器73反射。

会聚光学系统80配置在颜色分离滤波器73的+Z轴方向上。

由颜色分离滤波器73反射的光向+Z轴方向行进。由颜色分离滤波器73反射的光到达会聚光学系统80。

由颜色分离滤波器73反射的光通过会聚光学系统80进行会聚。

光强度均匀化元件113配置在会聚光学系统80的+Z轴方向上。

由会聚光学系统80会聚的光向+Z轴方向行进。

由会聚光学系统80会聚的会聚光会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。在图1中，入射端面113i是光强度均匀化元件113的-Z轴方向侧的端面。

颜色分离滤波器73具有透射红色的波段的光的光学特性。并且，颜色分离滤波器73具有反射绿色的波段的光和蓝色的波段的光的光学特性。例如，颜色分离滤波器73可以包含由电介质多层膜形成的分色镜。

另外，上述双凸透镜101和双凹透镜102具有对所入射的光束进行平行化的功能。但是，不限于此。只要通过双凸透镜101、双凹透镜102和会聚透镜组400的组合使激励光源组110A、110B发出的光会聚在荧光体元件40G上即可。

但是，从荧光体元件40G放射的光(荧光体发出的光)需要通过会聚透镜组400和会聚光学系统80的组合会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。

因此，如实施方式1所示，在设计上优选对从会聚透镜组400朝向颜色分离滤波器72行进的光束进行平行化。即，优选双凸透镜101和双凹透镜102具有对所入射的光束进行平行化的功能。

光强度均匀化元件113是对所入射的光束的光强度分布进行均匀化的光学元件。光强度均匀化元件113对与光强度均匀化元件113的光轴垂直的平面上的光强度分布进行均匀化。

在图1中，光强度均匀化元件113的光轴与从入射端面113i入射的光的光轴一致。光强度均匀化元件113对与从入射端面113i入射的光的光轴垂直的截面上的光强度分布进行均匀化。

在光强度均匀化元件113的内部传播的光在光强度均匀化元件113的内表面反复进行全反射。由此，在光强度均匀化元件113的内部传播的光成为在出射端面113o的附近重叠的光。

由此，与入射端面113i的光强度分布相比，出射端面113o的光强度分布更加均匀化。即，光强度均匀化元件113入射光并作为提高了光强度分布的均匀性的光进行出射。另外，下面，为了简化说明，设从出射端面113o出射的光是均匀的光强度分布来进行说明。

在出射端面113o的附近，在光强度均匀化元件113的内部传播的光能够得到均匀的光强度分布。由此，光强度均匀化元件113的出射端面113o成为以均匀的亮度进行发光的面光源。在图1中，出射端面113o是光强度均匀化元件113的+Z轴方向侧的端面。

由此，入射到光阀121的光束的光强度分布被均匀化。即，光阀121入射光强度分布均匀的光束。然后，光阀121出射光强度分布均匀的光束作为调制光。

例如，光强度均匀化元件113由透明的光学材料构成。透明的光学材料是玻璃材料或透明树脂材料等。

例如，光强度均匀化元件113是多棱柱(棒)。光强度均匀化元件113具有入射端面113i、出射端面113o和侧面。这里，侧面是连接入射端面113i和出射端面113o的面。

该多棱柱的侧面用作全反射面。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空气的界面进行全反射。

并且，例如，光强度均匀化元件113可以是中空管(光管)。中空部分具有光反射镜的侧面。即，在该中空管的内侧的侧面形成有反射光的光反射膜。中空管的截面例如呈多边形状。

图6是示出光强度均匀化元件113的一例的立体图。图6所示的光强度均匀化元件113为四棱柱的形状。光强度均匀化元件113在X-Y平面中具有矩形形状的截面。

光强度均匀化元件113的侧面构成为光反射镜或全反射面。

光强度均匀化元件113将Z轴方向作为长度方向。这里，“长度方向”是与四棱柱的长边平行的方向。即，“四棱柱的长边”是四棱柱的12条边中的最长的边。通常，四棱柱的最长的边为4条。

即，光强度均匀化元件113呈柱体形状。“柱体”是指具有叠合的两个平面图形作为底面的柱状的空间图形。将2个底面的距离称作柱体的高度。并且，将柱体的不是底面的面称作侧面。

在图6中，2个底面与X-Y平面平行。并且，柱体的高度的方向是Z轴方向。在实施方式1中，入射端面113i和出射端面113o形成在柱体形状的底面上。

在实施方式1中，光强度均匀化元件113的出射端面113o和光阀121的光调制面相互处于光学共轭关系。“共轭关系”是指光学系统中的物体与像的关系。当处于共轭关系时，从一点出射的光集中在一点。

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，从光的利用效率的观点来看，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，横向的尺寸是尺寸L、L0。并且，纵向的尺寸是尺寸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，一般而言为L：H＝4：3。在实施方式1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。

从光强度均匀化元件113的出射端面113o出射的光向+Z轴方向行进。然后，从光强度均匀化元件113的出射端面113o出射的光到达中继光学系统。在图1中，从光强度均匀化元件113的出射端面113o出射的光入射到中继透镜组115。

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到光阀121的光学系统。

中继透镜组115例如具有凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117和双凸透镜118。凹凸透镜是2个透镜面中的1个透镜面为凹形状、另一个透镜面为凸形状的透镜。

另外，在图1中，中继透镜组115由3枚透镜116、117、118构成。但是，中继透镜组115也可以由2枚透镜构成。该情况下，在设计上优选缩窄光强度均匀化元件113与偏转镜120的间隔。

偏转镜120配置在中继透镜组115的+Z轴方向上。

从中继透镜组115出射的光向+Z轴方向行进。然后，从中继透镜组115出射的光到达偏转镜120。从光强度均匀化元件113的出射端面113o出射的光束透射该中继透镜组115并到达偏转镜120。

偏转镜120具有使光束的光路折曲的功能。

透射过中继透镜组115的光束由偏转镜120朝向会聚透镜122的方向反射。

在图1中，会聚透镜122配置在偏转镜120的+X轴方向侧。会聚透镜122配置在偏转镜120与光阀121之间。

即，透射过中继透镜组115的光束由偏转镜120朝向光阀121的方向反射。

由偏转镜120反射的光到达会聚透镜122。会聚透镜122使所入射的光会聚。

光阀121配置在会聚透镜122的+X轴方向侧。

由会聚光学系统122会聚的光向+X轴方向侧行进。

由会聚光学系统122会聚的会聚光会聚在光阀121上。

由该偏转镜120反射的光束透射会聚透镜122并入射到光阀121。

通过以上说明的各种光学部件400、72、73、80、113、115、120、122，构成将从荧光体元件40G放射的光引导至光阀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40G发出的光从荧光体元件40G引导至光阀121。

控制部3具有对光阀121的动作进行控制的功能。并且，控制部3可以具有对使第1激励光源组110A、第2激励光源组110B、蓝色光源组210B或红色光源组310R发光的定时进行控制的功能。

根据图像信号VS，按照每个光源单独进行该发光的定时。控制部3结合第1激励光源组110A、第2激励光源组110B、蓝色光源组210B和红色光源组310R各自的发光定时对光阀121的动作进行控制。

<荧光体元件40G的局部光饱和的抑制>

这里，对入射到光合成元件70的光束的角度A和入射到偏转镜71的光束的角度B进行说明。

如上所述，在实施方式1中，在角度A为45度的情况下，从双凸透镜101出射的会聚光束的中心光线与X轴平行。并且，偏转镜71相对于X-Y平面从+Y轴观察顺时针旋转角度B。

图7的(A)和图7的(B)是说明光合成元件70的特征的图。图7的(A)是说明光透射光合成元件70时的特征的图。图7的(B)是说明由光合成元件70反射光时的特征的图。另外，在图7的(A)中，将光合成元件70示出为光合成元件700a。并且，在图7的(B)中，将光合成元件70示出为光合成元件700b。

与角度A无关，从第1激励光源11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a出射的平行光束不改变行进方向而穿过光合成元件70。因此，如图7的(A)所示，透射过光合成元件700a的光线701a向与图1的X轴平行的方向行进。图7的(A)所示的光合成元件700a相当于图1所示的光合成元件70。图7的(A)所示的角度35度相当于图1所示的角度A。另外，透射过光合成元件70的光束在第1平行化透镜组115A中转换成平行光束。

如图7的(A)所示，以55度入射到光合成元件700a的光线701a以55度从光合成元件700a出射。这里，光线701a入射到光合成元件700a的角度55度是从90度减去入射角P1而得到的值的角度。并且，光线701a从光合成元件700a出射的角度55度是从90度减去出射角P2而得到的值的角度。

另外，入射角P1被定义成光的行进方向与边界面的垂线之间的角度。并且，出射角P2被定义成光的行进方向与边界面的垂线之间的角度。

在图1中，从第1激励光源单元10a出射的光的光轴与从第2激励光源单元10b出射的光的光轴所成的角度是90度。因此，光线701a入射到光合成元件700a的角度55度是从90度减去图1所示的角度A而得到的值的角度。并且，相对于轴C1以90度的角度入射到光合成元件700a的光线701a相对于轴C1以90度的角度从光合成元件700a出射。

另外，如下定义轴C1。从光线701a垂直入射到光合成元件700a的状态起，以与光线701a垂直的轴(光合成元件700a的旋转轴)为中心使光合成元件700a旋转。该情况下，轴C1是针对包含光线701a和光合成元件700a的旋转轴的平面的垂线。

在图7的(B)中，从第2激励光源单元10b出射的光的光轴与轴C1一致。

图7的(A)所示的轴C1相当于图1所示的Z轴。在图7的(A)中，光合成元件700a以光合成元件700a的旋转轴为中心旋转35度。然后，光合成元件700a的入射面与光线701a所成的角度是55度。

另一方面，从第2激励光源11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b出射的平行光束以角度A入射到光合成元件70，并以角度A进行反射。因此，如图7的(B)所示，以角度35度入射到光合成元件700b的光线701b以角度35度从光合成元件700b出射。图7的(B)所示的光合成元件700b相当于图1所示的光合成元件70。图7的(B)所示的角度35度相当于图1所示的角度A。另外，由光合成元件70反射的光束在第2平行化透镜组115B中转换成平行光束。

即，光合成元件700b的反射面与入射到光合成元件700b的光线701b所成的角度是35度。并且，光合成元件700b的反射面与由光合成元件700b反射的光线701b所成的角度也是35度。

因此，如图7的(B)所示，光线701b不向与图1的X轴平行的方向行进。另外，图7的(B)所示的轴C2相当于图1所示的X轴。如上所述，光线701b入射到光合成元件700b的角度35度相当于图1所示的角度A。

并且，光线701b由光合成元件700b反射的角度35度是从90度减去反射角P3而得到的值的角度。另外，反射角P3被定义成反射后的光的行进方向与边界面的垂线之间的角度。

光线701b相对于轴C2以90度的角度入射到光合成元件700b。入射到光合成元件700b的光线701b相对于轴C2以20度的角度进行反射。这里所示的“20度”是从光合成元件700b相对于轴C2的倾斜角度55度减去由光合成元件700b反射的角度35度而得到的值。

即，光线701b不向与轴C2平行的方向反射。因此，在角度A为45度以外的情况下，由光合成元件70反射的从第2激励光源组110B出射的光不向与图1的X轴平行的方向行进。

另外，如下定义轴C2。从光线701b垂直入射到光合成元件700b的状态起，以与光线701b垂直的轴(光合成元件700b的旋转轴)为中心使光合成元件700b旋转。该情况下，轴C2是针对包含光线701b和光合成元件700b的旋转轴的平面的垂线。

轴C1和轴C2正交。并且，旋转轴与包含轴C1和轴C2的平面垂直。

图7的(B)所示的轴C2相当于图1所示的X轴。并且，旋转轴相当于图1所示的Y轴。

在图7的(B)中，光合成元件700b以光合成元件700b的旋转轴为中心旋转55度。然后，光合成元件700b的反射面与光线701b所成的角度是35度。

在角度A为45度的情况下，偏转镜71也与光合成元件70相同。在角度B为45度以外的情况下，由偏转镜71反射的光束不向与Z轴平行的方向行进。

但是，偏转镜71不改变从第1激励光源单元10a出射的平行光束和从第2激励光源单元10b出射的平行光束的角度关系。这是因为，双方均从相同方向(+X轴方向)入射到偏转镜71并由偏转镜71进行反射。

即，在光合成元件70中，通过使角度A变化，能够改变从第1激励光源单元10a出射的平行光束和从第2激励光源单元10b出射的平行光束的角度关系。

在角度A为45度的情况下，从第1激励光源单元10a出射的平行光束和从第2激励光源单元10b出射的平行光束相对于X轴平行行进。然后，从第1激励光源单元10a出射的平行光束和从第2激励光源单元10b出射的平行光束朝向双凸透镜101。

另一方面，在角度A为45度以外的情况下，从第1激励光源单元10a出射的平行光束相对于X轴平行。但是，从第2激励光源单元10b出射的平行光束相对于X轴具有角度。即，从第2激励光源单元10b出射的平行光束相对于X轴倾斜。即，从第2激励光源单元10b出射的平行光束相对于X轴不平行。

另外，在图7的(B)中，在采用了图5的(A)或图5的(B)所示的光合成元件70a、70b的情况下，在光合成元件700b的光线701b入射的一侧的面形成有反射区域74的反射面。因此，反射区域74的反射面和透射区域75的透射面形成在同一面上。

图8是示出表示本实施方式1的效果的光线的模拟结果的图。

第1光线组720a是从第1激励光源单元10a出射的光。第2光线组720b是从第2激励光源单元10b出射的光。在图8中，第1光线组720a用虚线表示。在图8中，第2光线组720b用实线表示。

光合成元件710对应于图1所示的光合成元件70。并且，偏转镜712对应于图1所示的偏转镜71。双凸透镜711对应于图1所示的双凸透镜101。双凹透镜713对应于图1所示的双凹透镜102。会聚透镜714对应于图1所示的会聚透镜组400。会聚面715对应于图1所示的荧光体元件40G。

第1光线组720a向-X轴方向行进。向-X轴方向行进的第1光线组720a透射光合成元件710。透射过光合成元件710的光线组720a向-X轴方向行进。

双凸透镜711配置在光合成元件710的-X轴方向上。

透射过光合成元件710的第1光线组720a透射双凸透镜711。

透射过双凸透镜711的第1光线组720a向-X轴方向行进。

偏转镜712配置在双凸透镜711的-X轴方向上。

透射过双凸透镜711的第1光线组720a的中心光线以角度E入射到偏转镜712。这里，角度E是从90度减去入射角P1而得到的值的角度。

另外，透射过双凸透镜711的第1光线组720a的中心光线相对于X轴平行。即，角度E表示偏转镜712相对于X-Y平面从+Y轴方向观察顺时针旋转的角度。

由偏转镜712反射的第1光线组720a向-Z轴方向行进。

双凹透镜713配置在偏转镜712的-Z轴方向上。

由偏转镜712反射的第1光线组720a入射到双凹透镜713。入射到双凹透镜713的第1光线组720a通过双凹透镜713成为平行光束。

成为平行光束的第1光线组720a向-Z轴方向行进。

会聚透镜714配置在双凹透镜713的-Z轴方向上。

成为平行光束的第1光线组720a入射到会聚透镜714。成为平行光束的第1光线组720a通过会聚透镜714会聚在会聚面715的会聚位置715a。

会聚面715位于会聚透镜714的-Z轴方向上。

第1光线组720a的会聚位置715a相对于光轴C3位于-X轴方向上。光轴C3是双凹透镜713和会聚透镜714的光轴。

第2光线组720b向-Z轴方向行进。向-Z轴方向行进的第2光线组720b以角度D入射到光合成元件710。这里，角度D是从90度减去入射角P1而得到的值的角度。角度D相当于图1所示的角度A。

另外，角度D表示光合成元件710相对于Y-Z平面从+Y轴方向观察逆时针旋转的角度。

向-Z轴方向行进的第2光线组720b由光合成元件710反射。由光合成元件710反射的第2光线组720b向-X轴方向行进。

双凸透镜711配置在光合成元件710的-X轴方向上。

由光合成元件710反射的第2光线组720b朝向双凸透镜711行进。由光合成元件710反射的第2光线组720b透射双凸透镜711。透射过双凸透镜711的第2光线组720b向-X轴方向行进。

偏转镜712配置在双凸透镜711的-X轴方向上。

透射过双凸透镜711的第2光线组720b的中心光线以大于角度E的角度入射到偏转镜712。即，透射过双凸透镜711的第2光线组720b的中心光线以比角度E大从角度D减去45度而得到的值的2倍的角度量的角度入射。

即，透射过双凸透镜711的第2光线组720b在比透射过双凸透镜711的第1光线组720a更靠+Z轴方向侧朝向-X轴方向行进。

另外，严格地讲，第2光线组720b的中心光线以具有与垂直不同的角度的方式透射过双凸透镜711，因此，相对于上述说明，角度稍微不同。

由偏转镜712反射的第2光线组720b向-Z轴方向行进。

双凹透镜713配置在偏转镜712的-Z轴方向上。

由偏转镜712反射的第2光线组720b入射到双凹透镜713。入射到双凹透镜713的第2光线组720b通过双凹透镜713成为平行光束。

成为平行光束的第2光线组720b向-Z轴方向行进。

会聚透镜714配置在双凹透镜713的-Z轴方向上。

成为平行光束的第2光线组720b入射到会聚透镜714。成为平行光束的第2光线组720b通过会聚透镜714会聚在会聚面715的会聚位置715b。

会聚面715位于会聚透镜714的-Z轴方向上。

第2光线组720b的会聚位置715b相对于光轴C3位于+X轴方向上。

这里，角度D是大于45度的角度。角度D例如是45.8度。图8所示的角度D相当于图1所示的角度A。

由此，第2光线组720b在由光合成元件710反射后，向+Z轴方向倾斜并向-X轴方向行进。即，在比光合成元件710更靠-X轴方向侧，第2光线组720b位于比第1光线组720a更向+Z轴方向侧偏移的位置。

并且，角度E是小于45度的角度。角度E例如是44.5度。图8所示的角度E相当于图1所示的角度B。

由此，第1光线组720a在由偏转镜712反射后，相对于光轴C3向-X轴方向倾斜并向-Z轴方向行进。并且，第2光线组720b在由偏转镜712反射后，在比第1光线组720a更靠+X轴方向侧朝向-Z轴方向行进。例如，在图8中，第2光线组720b在由偏转镜712反射后，相对于光轴C3向+X轴方向倾斜并向-Z轴方向行进。

这是因为，第2光线组720b相对于偏转镜712的入射角P1小于第1光线组720a的入射角P1。根据光的反射法则，入射角P1和反射角P3相等。因此，第2光线组720b相对于偏转镜712的反射角P3小于第1光线组720a的反射角P3。

如上所述，通过调整角度D和角度E，如图8所示，能够在会聚面715上在X轴方向上对第1光线组720a的会聚位置715a和第2光线组720b的会聚位置715b进行分离。即，能够使第1光线组720a的会聚位置715a和第2光线组720b的会聚位置715b成为会聚面715的面上的不同位置。

由此，不使用专利文献1那样的复杂的光学元件，也能够使会聚在会聚面715上的光束的能量密度减半。

另外，在图8的一例中，光合成元件710的角度D成为大于偏转镜712的角度E的角度。但是，只要能够以光轴C3为中心在会聚面715上会聚在不同位置即可，角度E和角度D的关系不是特别限定于上述例子。

但是，为了使第1光线组720a的会聚位置715a和第2光线组720b的会聚位置715b以光轴C3为中心在X轴方向上以均等间隔进行分离，优选角度D相对于45度的倾斜大于角度E相对于45度的倾斜。

并且，也可以在图1的光合成元件70和偏转镜71上设置调整机构。由此，能够对安装光合成元件70和偏转镜71时的公差(安装偏差)进行校正。

并且，在投影型显示装置1的制造工序中，可以使用调整用的工具等对光合成元件70的角度A和偏转镜71的角度B进行调整。由此，不需要调整机构即可实现投影型显示装置1的紧凑化和低成本化。

图9是示出荧光体元件40G上的激励光的点像的概略图的图。图9是从+Z轴方向观察荧光体元件40G的图。图9所示的光强度分布用等高线表示。而且，点像的中心用黑色圆点表示。在等高线中，示出越是点像的中心、则光强度越高的分布。即，越接近点像的中心，则光强度越高。荧光体元件40G的荧光面相当于图8所示的会聚面715。光轴C相当于图8所示的光轴C3。

从第1激励光源单元10a出射的光会聚在会聚位置400a。会聚位置400a相当于图8所示的会聚位置715a。会聚位置400a位于光轴C的-X轴方向侧。

从第2激励光源单元10b出射的光会聚在会聚位置400b。会聚位置400b相当于图8所示的会聚位置715b。会聚位置400b位于光轴C的+X轴方向侧。

实际上，如图9所示，会聚光具有以会聚位置400a、400b为中心的光强度分布。

图10的(A)、图10的(B)、图11的(A)、图11的(B)、图12的(A)、图12的(B)、图13的(A)以及图13的(B)是示出荧光体元件40G上的激励光的点像的模拟结果的一例的图。另外，为了简便，在图1所示的双凹透镜102与颜色分离滤波器72之间配置光扩散元件的情况下进行模拟。

图10的(A)和图10的(B)示出从第2激励光源组110B出射的光会聚在荧光体元件40G上时的光强度分布。图11的(A)和图11的(B)示出从第1激励光源组110A出射的光会聚在荧光体元件40G上时的光强度分布。图12的(A)和图12的(B)示出从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光会聚在荧光体元件40G上时的光强度分布。图13的(A)和图13的(B)示出不采用实施方式1的结构的情况下的从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光会聚在荧光体元件40G上时的光强度分布。

图10的(A)、图11的(A)、图12的(A)和图13的(A)示出荧光体元件40G的面(X-Y平面)上的光强度分布。图10的(A)、图11的(A)、图12的(A)和图13的(A)的光强度分布将相对的光强度划分为5个阶段。设最大的光强度为1，划分为0～0.2的区域、0.2～0.4的区域、0.4～0.6的区域、0.6～0.8的区域和0.8～1的区域来表示5个阶段的光强度。加重黑色来显示光强度较强的区域。即，越是接近点像中心的区域，则光强度越高。点像的中心区域是0.8～1的区域。点像的最外侧区域是0～0.2的区域。

图10的(A)、图11的(A)、图12的(A)和图13的(A)的荧光体元件40G的面的X轴方向的大小是长度2a。即，在图10的(A)、图11的(A)、图12的(A)和图13的(A)中，X轴用-a～+a表示。在图10的(A)、图11的(A)、图12的(A)和图13的(A)中，横轴为Y轴，纵轴为X轴。在图10的(A)、图11的(A)、图12的(A)和图13的(A)中，左侧为+Y轴方向，上侧为+X轴方向。在图10的(A)、图11的(A)、图12的(A)和图13的(A)中，光轴C用原点(0、0)表示。

图10的(B)、图11的(B)、图12的(B)和图13的(B)示出穿过荧光体元件40G的光轴C且与X轴平行的线上的相对的光强度分布。在图10的(B)、图11的(B)、图12的(B)和图13的(B)中，横轴表示X轴，纵轴表示相对的光强度[％]。关于图10的(B)、图11的(B)、图12的(B)和图13的(B)的横轴，右侧为+X轴方向。在图10的(B)、图11的(B)、图12的(B)和图13的(B)中，横轴的左端的值为-a，横轴的右端的值为+a。图10的(B)、图11的(B)、图12的(B)和图13的(B)的纵轴表示利用光强度最高的值对X轴上的光强度分布进行标准化而得到的相对光强度。图10的(B)、图11的(B)、图12的(B)和图13的(B)的纵轴用百分比表示，相对的光强度的最小值为0％，最大值为100％。

图10的(A)示出从第2激励光源组110B发出的光的光强度分布。图10的(A)的光强度分布最亮的部位位于X值为正值的范围内。即，图10的(A)的光强度分布最亮的部位位于X值为0～+a的范围内。根据图10的(B)可知，光强度的最大值在+0.25a附近。

图11的(A)示出从第1激励光源组110A发出的光的光强度分布。图11的(A)的光强度分布最亮的部位位于X值为负值的范围内。即，图11的(A)的光强度分布最亮的部位位于X值为-a～0的范围内。根据图11的(B)可知，光强度的最大值在-0.25a附近。

如上所述，能够确认从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光会聚在关于穿过光轴C且与Y轴平行的轴成为轴对称的位置。

另外，图10的(A)所示的光强度分布呈在X轴方向上较长的椭圆形状。另一方面，图11的(A)所示的光强度分布呈在Y轴方向上较长的椭圆形状。椭圆形状的长边方向的差异是由于激励光源的偏振方向而引起的。

在实施方式1中，例如，第1激励光源组110A发出的光是P偏振光。这里，从第1激励光源组110A出射时的P偏振光的偏振方向是与Z轴平行的方向。第1激励光源组110A发出的光透射平行化透镜组115A后，具有在Y轴方向上较长的照度分布。

另一方面，第2激励光源组110B发出的光是S偏振光。这里，从第2激励光源组110B出射时的S偏振光的偏振方向是与Y轴平行的方向。第2激励光源组110B发出的光透射平行化透镜组115B后，具有在X轴方向上较长的照度分布。

另外，在本实施方式1中，利用偏振对第1激励光源组110A发出的光和第2激励光源组110B发出的光进行合成。但是，例如，在通过条纹状的镜等进行合成时，不依赖于偏振，因此，能够改变椭圆形状的照度分布的长边的方向。

图12的(A)示出从第1激励光源组110A发出的光和从第2激励光源组110B发出的光的光强度分布。图12的(A)的光强度分布最亮的部位存在两处。

图12的(A)的光强度分布最亮的部位在+X轴方向侧存在一个，在-X轴方向侧存在一个。从第1激励光源组110A发出的光的光强度分布的中心是位于-X轴方向侧的光强度分布最亮的部位。从第2激励光源组110B发出的光的光强度分布的中心是位于+X轴方向侧的光强度分布最亮的部位。

+X轴方向侧的光强度分布最亮的部位和-X轴方向侧的光强度分布最亮的部位位于以光轴C为中心而对称的位置。即，如上所述，2个光强度分布最亮的部位是关于穿过光轴C且与Y轴平行的轴成为轴对称的位置。

根据图12的(B)可知，光强度的峰值位置划分成两个部位，但是，能够确认以光轴C为中心的区域成为均匀的光强度。在图12的(B)中，以光轴C为中心的区域是X值为-0.25a～+0.25a的范围。即，在图12的(B)中，X值为-0.25a～+0.25a的范围成为均匀的光强度。

图13的(A)示出从第1激励光源组110A发出的光和从第2激励光源组110B发出的光会聚在一个部位的情况下的光强度分布。即，示出角度A和角度B为45度的情况。图13的(A)的光强度分布最亮的部位存在于光轴C上。

在图13的(B)中，利用曲线D1和曲线D2示出2个光强度分布。曲线D1示出图12的(A)所示的光强度分布的X轴上的光强度的值。即，曲线D1示出图12的(B)所示的光强度。曲线D2示出图13的(A)所示的光强度分布的X轴上的光强度的值。

图13的(B)的纵轴示出利用曲线D2的X轴上的强度分布的光强度最高的值进行标准化而得到的相对光强度。

曲线D2以光轴C(X＝0)为中心示出急峻的光强度曲线。作为形状，曲线D2呈三角形形状。与此相对，曲线D1的相对光强度的最大值是曲线D2的相对光强度的最大值的50％。曲线D1的光强度的最大值相对于曲线D2的光强度的最大值减半。即，曲线D1的局部光强度相对于曲线D2的局部光强度减半。作为形状，曲线D2呈梯形形状。

由此，具有曲线D1的相对光强度的特性的光能够抑制荧光体元件40G的局部光饱和。并且，具有曲线D1的相对光强度的特性的光提高了荧光体元件40G的转换效率。并且，具有曲线D1的相对光强度的特性的光实现了荧光体元件40G的长寿命化。

并且，通过旋转配置光合成元件70和偏转镜71这样的简单结构，能够实现这种荧光体元件40G的局部光饱和的抑制。这样，通过采用简易结构改善组装性，可实现低成本化。

<红色光源单元30R和红色的光束>

光源装置2具有红色光源单元30R。红色光源单元30R具有在红色的波段进行发光的红色光源组310R。并且，红色光源单元30R具有平行化透镜组315R。

红色光源组310R具有多个红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333。红色的波段的中心波长例如为640nm。

图14是示出红色光源单元30R的配置结构的结构图的一例。如图14所示，红色光源单元30R具有红色光源组310R和平行化透镜组315R。

红色光源组310R具有红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333。

红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333排列在X-Y平面上。在图14中，例如，红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333在X-Y平面上呈矩阵状排列。

并且，平行化透镜组315R具有平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336。

平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336排列在X-Y平面上。在图14中，例如，平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336在X-Y平面上呈矩阵状排列。

并且，平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336配置在红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333的+Z轴方向上。例如，平行化透镜314配置在红色光源311的+Z轴方向上。因此，在图14中，红色光源311用虚线表示。

平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336配置在红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333的对应位置。“对应位置”是指从红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333出射的光透射平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336的位置。

平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336对从红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333出射的光束进行平行化。例如，平行化透镜314对从红色光源311出射的光束进行平行化。

平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336使平行化后的光束朝向透镜组300的方向放射。这里，透镜组300的方向是+Z轴方向。

在本实施方式1中，红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333是激光光源。

从红色光源组310R放射的红色的光向+Z轴方向行进。

如图1所示，在红色光源组310R的+Z轴方向上配置有平行化透镜组315R。

平行化透镜组315R具有多个平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336。

从红色光源组310R放射的红色的光通过平行化透镜组315R转换成平行光束。例如，从红色光源311放射的红色的光通过平行化透镜314转换成平行光束。

由平行化透镜组315R转换后的平行光束向+Z轴方向行进。例如，由平行化透镜314转换后的平行光束向+Z轴方向行进。

在平行化透镜组315R的+Z轴方向上配置有透镜组300。

透镜组300例如具有凸透镜301和凹透镜302。

透镜组300具有与上述双凸透镜101和双凹透镜102相同的特性。即，从平行化透镜组315R出射的平行光束的束(全部光束)在透镜组300中转换成全部光束的直径被缩小的平行光束(全部光束)。

从凸透镜301和凹透镜302出射的红色的光束向+Z轴方向行进。

颜色分离滤波器73配置在透镜组300的+Z轴方向上。

从该透镜组300出射的红色的光束到达颜色分离滤波器73。然后，从透镜组300出射的红色的光束透射颜色分离滤波器73。

透射过颜色分离滤波器73的红色的光束向+Z轴方向行进。

会聚光学系统80配置在颜色分离滤波器73的+Z轴方向上。

透射过颜色分离滤波器73的红色的光束到达会聚光学系统80。然后，透射过颜色分离滤波器73的红色的光束透射会聚光学系统80。

透射过颜色分离滤波器73的红色的光束通过会聚光学系统80会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。

另外，即使去除透镜组300，只要会聚光学系统80成为能够入射从平行化透镜组315R出射的全部光束的大小，则从平行化透镜组315R出射的光束会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。即，会聚光学系统80入射从平行化透镜组315R出射的多个光束(全部光束)并将其引导至光强度均匀化元件113。例如，会聚光学系统80入射从平行化透镜314出射的光束并将其引导至光强度均匀化元件113。

红色的光束从入射端面113i入射到光强度均匀化元件113。入射到光强度均匀化元件113的红色的光束的光强度分布被均匀化。然后，均匀化的红色的光束从出射端面113o出射。

从出射端面113o出射的红色的光束与绿色的光束同样，经由中继透镜组115、偏转镜120和会聚透镜122入射到光阀121。

光强度均匀化元件113从入射端面113i入射多个会聚光束并作为光强度分布均匀的光束进行出射。

光阀121入射均匀的光束并作为调制光进行出射。光阀121将所入射的均匀光束转换成调制光进行出射。

<蓝色光源单元20B和蓝色的光束>

光源装置2具有蓝色光源单元20B。蓝色光源单元20B具有在蓝色的波段进行发光的蓝色光源组210B。并且，蓝色光源单元20B具有平行化透镜组215B。

蓝色光源组210B具有多个蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233。蓝色的波段的中心波长例如为460nm。

图15是示出蓝色光源单元20B的配置结构的结构图的一例。如图15所示，蓝色光源单元20B具有蓝色光源组210B和平行化透镜组215B。

蓝色光源组210B具有蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233。

蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233排列在Y-Z平面上。在图15中，例如，蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233在Y-Z平面上呈矩阵状排列。

并且，平行化透镜组215B具有平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236。

平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236排列在Y-Z平面上。在图15中，例如，平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236在Y-Z平面上呈矩阵状排列。

并且，平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236配置在蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233的-X轴方向上。例如，平行化透镜214配置在蓝色光源211的-X轴方向上。因此，在图15中，蓝色光源211用虚线表示。

平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236配置在蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233的对应位置。“对应位置”是指从蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233出射的光透射平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236的位置。

平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236对从蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233出射的光束进行平行化。例如，平行化透镜214对从蓝色光源211出射的光束进行平行化。

平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236使平行化后的光束朝向透镜组200的方向放射。这里，透镜组200的方向是-X轴方向。

在本实施方式1中，蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233是激光光源。

从蓝色光源组210B放射的蓝色的光向-X轴方向行进。

如图1所示，在蓝色光源组210B的-X轴方向上配置有平行化透镜组215B。

平行化透镜组215B具有多个平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236。

从蓝色光源组210B放射的蓝色的光通过平行化透镜组215B转换成平行光束。例如，从蓝色光源211放射的蓝色的光通过平行化透镜214转换成平行光束。

由平行化透镜组215B转换后的平行光束向-X轴方向行进。例如，由平行化透镜214转换后的平行光束向-X轴方向行进。

在平行化透镜组215B的-X轴方向上配置有透镜组200。

透镜组200例如具有凸透镜201和凹透镜202。

透镜组200具有与上述双凸透镜101和双凹透镜102相同的特性。即，从平行化透镜组215B出射的平行光束的束(全部光束)在透镜组200中转换成全部光束的直径被缩小的平行光束(全部光束)。

从凸透镜201和凹透镜202出射的蓝色的光束向-X轴方向行进。

颜色分离滤波器72配置在透镜组200的-X轴方向上。

从该透镜组200出射的蓝色的光束到达颜色分离滤波器72。然后，从透镜组200出射的蓝色的光束透射颜色分离滤波器72。

透射过颜色分离滤波器72的蓝色的光束向-X轴方向行进。

颜色分离滤波器73配置在颜色分离滤波器72的-X轴方向上。

透射过颜色分离滤波器72的蓝色的光束到达颜色分离滤波器73。然后，透射过颜色分离滤波器72的蓝色的光束由颜色分离滤波器73反射。

由颜色分离滤波器73反射的蓝色的光束向+Z轴方向行进。透射过颜色分离滤波器72的蓝色的光束通过颜色分离滤波器73朝向+Z轴方向反射。

会聚光学系统80配置在颜色分离滤波器73的+Z轴方向上。

由颜色分离滤波器73反射的蓝色的光束到会聚光学系统80。然后，由颜色分离滤波器73反射的蓝色的光束透射会聚光学系统80。

由颜色分离滤波器73反射的蓝色的光束通过会聚光学系统80会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。

另外，即使去除透镜组200，只要会聚光学系统80成为能够入射从平行化透镜组215B出射的全部光束的大小，则从平行化透镜组215B出射的光束会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。即，会聚光学系统80入射从平行化透镜组215B出射的多个光束(全部光束)并将其引导至光强度均匀化元件113。例如，会聚光学系统80入射从平行化透镜214出射的光束并将其引导至光强度均匀化元件113。

蓝色的光束从入射端面113i入射到光强度均匀化元件113。入射到光强度均匀化元件113的蓝色的光束的光强度分布被均匀化。然后，均匀化的蓝色的光束从出射端面113o出射。

从出射端面113o出射的蓝色的光束与绿色的光束和红色的光束同样，经由中继透镜组115、偏转镜120和会聚透镜122入射到光阀121。

光强度均匀化元件113从入射端面113i入射多个会聚光束并作为光强度分布均匀的光束进行出射。

光阀121入射均匀的光束并作为调制光进行出射。光阀121将所入射的均匀光束转换成调制光进行出射。

另外，蓝色光源组210B发出的光的中心波长比第1激励光源组110A发出的光的中心波长和第2激励光源组110B发出的光的中心波长长10nm以上。

由此，与在蓝色的光源中使用第1激励光源组110A和第2激励光源组110B的情况相比，能够提高蓝色的色调。即，如果使用中心波长为460nm以上的蓝色的光源，则蓝色的色调提高。另外，波长为450nm的光是紫色的倾向较强的蓝色。460nm的波长的光比450nm的波长的光更接近蓝色。

<会聚透镜122、光阀121和投影光学系统124的位置关系>

图16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16中，为了便于说明，图示了比光强度均匀化元件113更靠后级的光学元件。“后级”是光行进的方向。即，在图16中，图示了从光强度均匀化元件113出射的光透射的结构要素或反射的结构要素。

由偏转镜120反射的光束透射会聚透镜122。透射过会聚透镜122的光束入射到光阀121。

如上所述，光阀121根据调制控制信号MC在空间上对所入射的光进行调制。然后，光阀121将所入射的光转换成调制光进行输出。

投影光学系统124入射从光阀121的光调制面(光出射面)出射的调制光。投影光学系统124将所入射的调制光放大投影到被投影面150上。

调制光被投影到被投影面150上。然后，在被投影面150上显示光学像。被投影面150例如是外部的屏幕等。

如图16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向+Y轴方向偏移距离d。即，距离d是从投影光学系统124的光轴OA到光阀121的光出射面(光调制面)的中心轴CA的针对Z-X平面的法线方向(Y轴方向)的距离。“+Y轴方向”是投影型显示装置1的高度方向。

光轴OA和中心轴CA是与Y-Z平面垂直的轴。因此，在图16中，光轴OA和中心轴CA用黑色圆点表示。

另外，光阀121位于投影光学系统124的+X轴方向上，因此，光阀121的一部分用虚线表示。

并且，为了防止与投影光学系统124发生干涉，会聚透镜122呈切去一部分而得到的形状。这里，“干涉”是部件彼此接触的意思。在图16中，切掉左上侧以躲避圆筒形状的投影光学系统124。

图17是说明投影光学系统124和被投影面150的关系的示意图。

如图17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向+Y轴方向偏移d×M的距离。另外，如上所述，距离d是从光阀121的中心轴CA到投影光学系统124的光轴OA的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，在本实施方式1所示的中继透镜组115～光阀121的中继光学系统的情况下，光阀121的中心轴CA和投影透镜的光轴OA不一致。并且，光轴OA是与Y-Z平面垂直的轴。因此，在图17中，用黑色圆点示出光轴OA。并且，图17所示的“被投影面150”示出屏幕等被投影面150上的视频被投影的位置。

如上所述，从投影型显示装置1出射的投影光Ro到达被投影面150。

在被投影面150的中心存在于从投影型显示装置1的投影光学系统124的光轴OA朝向+Y轴方向的情况下，如图16所示，相对于光阀121的中心轴CA使投影光学系统124的光轴OA向+Y轴方向偏移。由此，如图17所示，能够使被投影面150向+Y轴方向移动。

另一方面，在被投影面150的中心存在于从投影型显示装置1的投影光学系统124的光轴OA朝向-Y轴方向的情况下，使投影型显示装置1以X轴为中心旋转180度即可。这样，能够使被投影面150的中心向图17的-Y轴方向移动。但是，在投影光学系统124不位于投影型显示装置1的Z轴方向的中心的情况下，需要使投影型显示装置1在Z轴方向上移动。

<荧光体元件40G和光强度均匀化元件113的关系>

图18示出会聚在光强度均匀化元件113上的光束的光强度分布的概略图。图18是示出光强度均匀化元件113的入射端面113i上的光强度分布的示意图。图18所示的光强度分布用等高线表示概略。而且，点像的中心用黑色圆点表示。在等高线中，示出越是点像中心则光强度越高的分布。即，越接近点像中心，则光强度越高。图18是从-Z轴方向观察光强度均匀化元件113的入射端面113i的图。

在本实施方式1中，如图18所示，光强度均匀化元件113相对于X轴和Y轴倾斜配置。例如，光强度均匀化元件113以光轴C为中心旋转配置。在图18中，从入射端面113i的短边与Y轴平行的位置起顺时针旋转。

如图9所示，从第1激励光源组110A放射的光束在荧光体元件40G上相对于光轴C会聚在-X轴方向侧。从第1激励光源组110A放射的光束会聚在会聚位置400a。因此，从第1激励光源组110A放射的光束的最大光强度的位置相对于光轴C位于-X轴方向侧。

并且，从第2激励光源组110B放射的光束在荧光体元件40G上相对于光轴C会聚在+X轴方向侧。从第2激励光源组110B放射的光束会聚在会聚位置400b。因此，从第2激励光源组110B放射的光束的最大光强度的位置相对于光轴C位于+X轴方向侧。

由此，在会聚位置400a具有光强度分布的中心的光束从荧光体元件40G出射。在会聚位置400a具有光强度分布的中心的光束通过会聚透镜组400对光束进行平行化。平行化的光束通过会聚光学系统80会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。平行化的光束的入射端面113i上的会聚位置相对于光轴C位于+X轴方向侧。在会聚位置400a具有光强度分布的中心的光束会聚在入射端面113i上的会聚位置113a。会聚位置113a相对于光轴C位于+X轴方向侧。

另一方面，在会聚位置400b具有光强度分布的中心的光束从荧光体元件40G出射。在会聚位置400b具有光强度分布的中心的光束通过会聚透镜组400对光束进行平行化。平行化的光束通过会聚光学系统80会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。平行化的光束的入射端面113i上的会聚位置相对于光轴C位于-X轴方向侧。在会聚位置400b具有光强度分布的中心的光束会聚在入射端面113i上的会聚位置113b。会聚位置113b相对于光轴C位于-X轴方向侧。

并且，入射到光阀121的光束根据其使用方法而从斜下方入射到光阀121。因此，为了使光强度均匀化元件113的出射端面113o的长边的方向和光阀121的长边的方向在光学上一致，使光强度均匀化元件113以光轴C为中心旋转进行配置。然后，通过偏转镜120对光束相对于光轴C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18中，光轴C用黑色圆点表示。

如图9中说明的那样，对沿用图8中说明的光合成元件710和偏转镜712的角度关系的情况进行说明。即，将图1所示的角度A设定为大于45度，将角度B设定为小于45度。

该情况下，从第1激励光源组110A出射的光在荧光体元件40G上相对于光轴C会聚在-X轴方向上。并且，从第2激励光源组110B出射的光在荧光体元件40G上相对于光轴C会聚在+X轴方向上。另外，图8的光合成元件710相当于图1的光合成元件70。并且，图8的偏转镜712相当于图1的偏转镜71。

并且，对将图1所示的角度A设定为小于45度，将角度B设定为大于45度的情况进行说明。

该情况下，从第1激励光源组110A出射的光在荧光体元件40G上相对于光轴C会聚在+X轴方向上。并且，从第2激励光源组110B出射的光在荧光体元件40G上相对于光轴C会聚在-X轴方向上。另外，图1所示的角度A相当于图8所示的角度D。并且，图1所示的角度B相当于图8所示的角度E。

另外，在本实施方式1中，为了便于说明，缩窄中心的光强度范围。但是，通过在颜色分离滤波器72与双凹透镜102之间配置光扩散元件等，能够扩大中心的光强度范围，能够使强度分布平滑。

关于图10的(A)、图10的(B)、图11的(A)、图11的(B)、图12的(A)、图12的(B)、图13的(A)以及图13的(B)中示出结果的模拟，在颜色分离滤波器72与双凹透镜102之间配置光扩散元件。

在未配置光扩散元件的情况下，光束的直径减小，很难得到使强度分布平滑的效果。但是，在不使用光扩散元件的情况下，在本实施方式1中，也能够将光强度分割成2个部分，因此，能够得到荧光体的转换效率的提高和长寿命化的效果。

荧光体元件40G和光强度均匀化元件113的入射端面113i处于共轭关系。因此，荧光体元件40G上的光强度分布成为光强度均匀化元件113的入射端面113i的光强度分布。即，图9所示的荧光体元件40G上的光强度分布的形状与图18所示的入射端面113i上的光强度分布的形状处于相似关系。

这里，在荧光体元件40G中，当从第1激励光源组110A出射的光束会聚在荧光体面上时，作为完全扩散的光束而转换成绿色的光束，朝向会聚透镜组400放射。

同样，在荧光体元件40G中，当从第2激励光源组110B出射的光束会聚在荧光体面上时，作为完全扩散的光束而转换成绿色的光束，朝向会聚透镜组400放射。

光源的出射角度S1和出射面积SA存在以下的式(1)的关系。这里的光源是荧光体元件40G的荧光体。即，转换后的绿色的光的放射角度相当于出射角度S1。并且，荧光体元件40G上的激励光的点径相当于出射面积SA。

SA×(sin(S1))²＝恒定…(1)

设从荧光体元件40G出射的光束的发散角度(出射角度S1)为80度，将光强度均匀化元件113的有效入射角度设定为30度。该情况下，入射到光强度均匀化元件113的入射端面113i的光束的面积成为荧光体元件40G上的激励光的点的面积的大约4倍。因此，能够根据入射到光强度均匀化元件113的入射端面113i的光束的面积，决定会聚在荧光体元件40G上的光束的最佳位置和大小(点径)。

例如，从荧光体元件40G出射的光束的发散角度(80度)和光强度均匀化元件113的有效入射角度(30度)存在下述的式(2)的关系。

(sin(80))²≒4×(sin(30))²…(2)

如式(2)所示，当设点径的面积为SA(出射面积)时，图6所示的光强度均匀化元件113的入射端面113i的面积(L0×H0)与4×SA同等。由此，能够决定点径的面积SA。这里，在图6中，入射端面113i和出射端面113o的纵横比(L：H)和面积相等。

另外，入射端面113i的面积与4×SA“同等”是因为，严格地讲，出射端面113o为矩形，点径为圆形，因此无法视为“相等”。“同等”是指相同程度。

并且，光源的出射面积SA与激励光的点径的面积同等。光源的出射面积SA是荧光体发出荧光的面积。

这里，根据入射到光阀121的光束的面积和有效入射角度，决定入射到光强度均匀化元件113的入射端面113i的光束的面积和有效入射角度。使用式(1)对其进行计算。这里，由于光强度均匀化元件113的出射端面113o和光阀121处于共轭关系，因此能够应用式(1)。

另外，设入射到入射端面113i的光束的角度和从出射端面113o出射的光束的角度相同。

如上所述，根据入射到光强度均匀化元件113的入射端面113i的光束的面积和有效角度，能够决定会聚在荧光体元件40G上的光的光强度分布。

另外，在图18中，光强度均匀化元件113相对于X轴和Y轴倾斜。因此，无法高效地取入来自荧光体元件40G的光束。但是，也可以将光强度均匀化元件113的中心C作为轴中心而使光强度均匀化元件113的前级的光束旋转，消除相对于X轴和Y轴的倾斜。

另外，通过研究比光强度均匀化元件113更靠后级的光学系统，也可以消除从光强度均匀化元件113出射的光的倾斜。例如，通过采用使用全反射棱镜的照明光学系统，能够消除光强度均匀化元件113的倾斜。

并且，关于光合成元件70和偏转镜71的旋转方向，需要进行旋转使得在光强度均匀化元件113的入射端面113i的长边方向上形成2个从光源(荧光体元件40G)出射的光束。即，会聚位置113a和会聚位置113b需要在入射端面113i的长边方向上并列。因此，还需要研究第1激励光源单元10a和第2激励光源单元10b的配置。

如上所述，在荧光体元件40G上形成有2个光源像。而且，可减轻荧光体元件40G上的局部光强度分布。这里，“局部光强度分布”意味着能量密度局部提高。而且，能够减轻荧光体元件40G的局部光饱和。而且，荧光体元件40G的转换效率提高。

进而，通过使光合成元件70和偏转镜71旋转，能够实现荧光体元件40G上的局部光强度分布的减轻。即，不需要追加光学元件，可实现由于抑制部件数量增加而实现的装置的小型化、组装性的改善或低成本化。

然后，能够使从光源(荧光体元件40G)出射的2个光束入射到光强度均匀化元件113的入射端面113i。

在本实施方式1中，构成为光束按照光合成元件70、双凸透镜101、偏转镜71、双凹透镜102的顺序行进。但是，也可以构成为光束按照光合成元件70、偏转镜71、双凸透镜101、双凹透镜102的顺序行进。此时，使光合成元件70和偏转镜71以Y轴为中心向相同方向旋转即可。

在本实施方式1中，为了缩小光束直径而配置双凸透镜101和双凹透镜102。但是，可以删除双凸透镜101和双凹透镜102。即，即使删除双凸透镜101和双凹透镜102也能够得到同样的效果。

同样，也可以删除透镜组200、300。

如上所述，光源装置2具有光合成元件70和荧光体元件40G。光合成元件70透射第1激励光而反射第2激励光。荧光体元件40G接收第1激励光和第2激励光而发出荧光。

从光合成元件70出射的第1激励光的出射角和由光合成元件70反射的第2激励光的反射角不同，由此，透射过光合成元件70后的第1激励光到达荧光体元件40G的位置400a和由光合成元件70反射后的第2激励光到达荧光体元件40G的位置400b不同。

在实施方式1中，第1激励光是从第1激励光源组110A出射的光。第2激励光是从第2激励光源组110B出射的光。

在实施方式1中，以第1光源110A具有多个光源作为“第1激励光源组”的形式进行了说明。但是，示出为了提高光量而使用多个光源的例子，在光量较高的光源的情况下，不需要“光源组”。

并且，在实施方式1中，使用2个光源(光源组)进行了说明，但是，还可考虑从1个光源分割成第1激励光和第2激励光。

光源装置2具有第1光源110A和第2光源110B。第1激励光从第1光源110A发出，第2激励光从第2光源110B发出。

在实施方式1中，将第1光源110A作为第1激励光源组110A进行了说明。并且，将第2光源110B作为第2激励光源组110B进行了说明。

第1激励光透射用于反射第2激励光的光合成元件70的反射面。

光合成元件70具有透射第1激励光的透射区域75和反射第2激励光的反射区域74的反射面。反射区域74是与透射区域75不同的区域。

透射区域75具有透射面。透射面与反射区域74的反射面位于同一面上。

透射区域75由设置在光合成元件70上的孔形成。

光合成元件70的反射面具有包含第1激励光的光束的中心光线和第2激励光的光束的中心光线的面的法线，配置成以该法线为旋转轴进行旋转。

光合成元件70的透射面具有包含第1激励光的光束的中心光线和第2激励光的光束的中心光线的面的法线，配置成以该法线为旋转轴进行旋转。

入射到光合成元件70的第1激励光的光束的中心光线和入射到光合成元件70的第2激励光的光束的中心光线所成的角为90度。

在光合成元件70的反射面例如位于第1激励光的出射侧的情况下，光合成元件70的反射面配置成，从第1激励光相对于光合成元件70的反射面的出射角为45度的位置起，以包含第1激励光的光束的中心光线和第2激励光的光束的中心光线的面的法线为旋转轴进行旋转。

在光合成元件70的反射面例如位于第1激励光的入射侧的情况下，光合成元件70的透射面配置成，从第1激励光相对于光合成元件70的透射面的出射角为45度的位置起，以包含第1激励光的光束的中心光线和第2激励光的光束的中心光线的面的法线为旋转轴进行旋转。

因此，光合成元件70配置成以包含第1激励光的光束的中心光线和第2激励光的光束的中心光线的面的法线为旋转轴进行旋转。

光源装置2具有偏转镜71。偏转镜71对透射过光合成元件70后的第1激励光和由光合成元件70反射后的第2激励光进行反射。

偏转镜71的反射面具有包含入射到偏转镜71的第1激励光的光束的中心光线和由偏转镜71反射后的第1激励光的光束的中心光线的平面的法线，配置成以该法线为旋转轴进行旋转。

偏转镜71的反射面配置成，从第1激励光的中心光线相对于偏转镜71的反射面的入射角为45度的位置起，以包含入射到偏转镜71的第1激励光的光束的中心光线和由偏转镜71反射后的第1激励光的光束的中心光线的平面的法线为旋转轴进行旋转。

光源装置2具有使从第1光源110A出射的第1激励光成为平行光束的平行化透镜115A。并且，光源装置2具有使从第2光源110B出射的第2激励光成为平行光束的平行化透镜115B。

实施方式2

图19是概略地示出本发明的实施方式2的光源装置1001的主要结构的结构图。实施方式2与实施方式1的不同之处在于具有旋转式荧光体元件41G、42G和平行化透镜组501、会聚透镜组502。对与实施方式1中说明的投影型显示装置1的结构要素相同的结构要素标注相同标号并省略其说明。

与实施方式1相同的结构要素是第1激励光源单元10a、第2激励光源单元10b、光合成元件70、双凸透镜101、双凹透镜102、偏转镜71、颜色分离滤波器72、颜色分离滤波器73、会聚透镜组400(凸透镜401和非球面凸透镜402)、蓝色光源单元20B、红色光源单元30R和透镜组200、300。

并且，会聚光学系统80和光强度均匀化元件113也与实施方式1的投影型显示装置1相同。并且，比光强度均匀化元件113更靠后级的结构要素也与实施方式1的投影型显示装置1相同。即，与实施方式1相同的结构要素是中继透镜组115(凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117和双凸透镜118)、偏转镜120、会聚透镜122、光阀121、投影光学系统124和控制部3。

作为无焦光学系统，光源装置2、1001具有双凸透镜101和双凹透镜102。光源装置2、1001的会聚透镜组400具有凸透镜401和非球面凸透镜402。光源装置2、1001的中继透镜组115具有凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117和双凸透镜118。

另外，关于与实施方式1相同的结构要素的结构、功能或动作等，在实施方式2中省略说明的情况下，代用实施方式1的记载。并且，实施方式2中说明的与实施方式1有关的记载用作实施方式1的说明。这里，“动作”包含光的举动。

图20是从+Z轴方向观察旋转式荧光体元件41G的概略图。图21是从+Z轴方向观察旋转式荧光体元件42G的概略图。图22是从+Z轴方向观察旋转式荧光体元件41G的其它例子的概略图。

<旋转式荧光体元件的结构>

例如，在图20中，旋转式荧光体元件41G呈圆板形状。而且，对圆板的周缘部的一部分涂布荧光体。另外，旋转式荧光体元件41G不限于圆板形状。

旋转式荧光体元件41G的区域41Ga是涂布有荧光体的区域。另外，圆板的周缘部是被照射光束的区域。

旋转式荧光体元件41G的区域41Gb是透射光的区域(透射区域)。即，入射到区域41Gb的光束穿过区域41Gb。

在图20中，旋转式荧光体元件41G的周缘部的右半部分(+X轴方向侧)是区域41Ga。并且，旋转式荧光体元件41G的周缘部的左半部分(-X轴方向侧)是区域41Gb。

在图22中，在圆周方向上对旋转式荧光体元件41G的周缘部进行四分割，交替配置区域41Ga和区域41Gb。

在图22中，旋转式荧光体元件41G的周缘部的右侧(+X轴方向侧)和左侧(-X轴方向侧)是区域41Ga。并且，旋转式荧光体元件41G的周缘部的上侧(+Y轴方向侧)和下侧(-Y轴方向侧)是区域41Gb。

例如，在图21中，旋转式荧光体元件42G呈圆板形状。而且，对圆板的周缘部的全部涂布荧光体。另外，旋转式荧光体元件42G不限于圆板形状。

旋转式荧光体元件42G的区域42Ga是涂布有荧光体的区域。另外，圆板的周缘部是被照射光束的区域。

<从激励光源组110A、110B出射的光的举动>

从第1激励光源单元10a和第2激励光源单元10b出射的光束通过双凸透镜101和双凹透镜102进行平行化。然后，从第1激励光源单元10a和第2激励光源单元10b出射的光束入射到会聚透镜组400。

另外，与实施方式1同样，在双凸透镜101与双凹透镜102之间配置有偏转镜71。

与实施方式1同样，从双凸透镜101向-X轴方向行进的光束的行进方向通过偏转镜71变更成-Z轴方向。

入射到会聚透镜组400的光束通过会聚透镜组400会聚在旋转式荧光体元件41G上。

会聚在旋转式荧光体元件41G的区域41Ga中的光束通过荧光体转换成绿色的光束(荧光)。

区域41Ga中转换成荧光的绿色的光束向+Z轴方向行进。然后，从旋转式荧光体元件41G出射的绿色的光束到达会聚透镜组400。从旋转式荧光体元件41G出射的绿色的光束通过会聚透镜组400进行平行化。然后，平行化的绿色的光束向+Z轴方向行进。即，平行化的绿色的光束朝向颜色分离滤波器72行进。

另一方面，会聚在旋转式荧光体元件41G的区域41Gb中的光束透射旋转式荧光体元件41G。

透射过旋转式荧光体元件41G的光束向-Z轴方向行进。

平行化透镜组501配置在旋转式荧光体元件41G的-Z轴方向上。

平行化透镜组501具有凸透镜501a和凸透镜501b。凸透镜501a配置在平行化透镜组501的+Z轴方向侧。凸透镜501b配置在平行化透镜组501的-Z轴方向侧。

透射过旋转式荧光体元件41G的光束到达平行化透镜组501。然后，透射过旋转式荧光体元件41G的光束通过平行化透镜组501再次进行平行化。

由平行化透镜组501进行平行化后的光束向-Z轴方向行进。

会聚透镜组502配置在平行化透镜组501的-Z轴方向上。

会聚透镜组502具有凸透镜502a和凸透镜502b。凸透镜502b配置在会聚透镜组502的+Z轴方向侧。凸透镜502a配置在会聚透镜组502的-Z轴方向侧。

然后，由平行化透镜组501进行平行化后的光束到达会聚透镜组502。由平行化透镜组501进行平行化后的光束通过会聚透镜组502会聚在旋转式荧光体元件42G的区域42Ga中。

由会聚透镜组502会聚的光束向-Z轴方向行进。

旋转式荧光体元件42G配置在会聚透镜组502的-Z轴方向上。

由会聚透镜组502会聚的光束到达旋转式荧光体元件42G。会聚在旋转式荧光体元件42G的区域42Ga中的光束通过荧光体转换成绿色的光束(荧光)。

区域42Ga中转换后的绿色的光束向+Z轴方向行进。然后，从旋转式荧光体元件42G出射的绿色的光束到达会聚透镜组502。

从旋转式荧光体元件42G出射的绿色的光束通过会聚透镜组502进行平行化。然后，由会聚透镜组502进行平行化后的绿色的光束向+Z轴方向行进。

由会聚透镜组502进行平行化后的光束到达平行化透镜组501。由会聚透镜组502进行平行化后的光束通过平行化透镜组501会聚在旋转式荧光体元件41G的区域41Gb中。

区域41Gb是透射区域，因此，会聚在区域41Gb中的光束穿过旋转式荧光体元件41G。另外，旋转式荧光体元件41G旋转，但是，到达旋转式荧光体元件42G的光束透射区域41Gb，因此，区域42Ga中放射的荧光也透射区域41Gb。

穿过旋转式荧光体元件41G的光束到达会聚透镜组400。穿过旋转式荧光体元件41G的光束通过会聚透镜组400进行平行化。

由会聚透镜组400进行平行化后的光束向+Z轴方向行进。由会聚透镜组400进行平行化后的光束朝向颜色分离滤波器72行进。

由此，会聚在旋转式荧光体元件41G、42G的涂布有荧光体的区域41Ga、42Ga中的光束在时间上被分割而到达。

即，在光束会聚在区域41Ga中的情况下，光束在旋转式荧光体元件41G中转换成绿色的光束。而且，在光束会聚在区域41Gb中的情况下，光束在旋转式荧光体元件42G中转换成绿色的光束。

因此，能够在时间上分割各荧光体的局部能量密度并使其减半。而且，可实现针对旋转式荧光体元件41G、42G的荧光体发出的光的转换效率的提高。并且，可实现荧光体的长寿命化。

这里，各透镜401、501a、502a可以是同一透镜。并且，各透镜402、501b、502b可以是同一透镜。即，平行化透镜组501和会聚透镜组502与会聚透镜组400是同一透镜。通过使透镜共通化，容易实现模块化，能够改善组装性，能够抑制成本的上升。

并且，优选会聚透镜组400、平行化透镜组501和会聚透镜组502具有同一焦点。

这是因为，优选会聚在旋转式荧光体元件42G上的光束直径的大小和从旋转式荧光体元件42G出射并会聚在旋转式荧光体元件41G上的光束直径的大小相等。

因此，优选间隔F1、间隔F2和间隔F3相等。间隔F1是透镜401与旋转式荧光体元件41G之间的间隔。间隔F2是旋转式荧光体元件41G与透镜501a之间的间隔。间隔F3是透镜502a与旋转式荧光体元件42G之间的间隔。

另外，叙述了不在时间上对旋转式荧光体元件41G和旋转式荧光体元件42G进行控制的情况。但是，在时间上进行控制的情况下，在旋转式荧光体元件41G的透射区域41Gb位于光束上时，旋转式荧光体元件42G的涂布有荧光体的区域42Ga位于光束上即可。即，例如，如图22所示，旋转式荧光体元件41G的透射区域41Gb可以是几个。

并且，旋转式荧光体元件41G和旋转式荧光体元件42G可以使用同一元件。例如，在旋转式荧光体元件42G中采用图20或图22所示的旋转式荧光体元件41G。

即，通过分别以时间分割的方式驱动旋转式荧光体元件41G和旋转式荧光体元件42G，能够采用同一旋转式荧光体。即，旋转式荧光体元件41G和旋转式荧光体元件42G旋转，以使从旋转轴的方向(Z轴方向)观察，旋转式荧光体元件41G的区域41Gb和旋转式荧光体元件42G的区域42Ga重合即可。

该情况下，透射过旋转式荧光体元件41G的区域41Gb的光束会聚在旋转式荧光体元件42G的区域42Ga中。而且，可实现部件的共通化而改善组装性，可实现低成本化。

在本实施方式2中，示出了配置有第1激励光源单元10a和第2激励光源单元10b的情况，但是，也可以删除光合成元件70和第2激励光源单元10b并使第1激励光源单元10a向-X轴方向移动。即，可以使第1激励光源单元10a向双凸透镜101的方向移动。

由此，能够减小投影型显示装置1001的X轴方向的尺寸。能够维持基于时间分割的驱动而实现的荧光体的长寿命化的效果，并且能够实现投影型显示装置1001的小型化。

如上所述，光源装置1001具有第1会聚透镜400、第1旋转式荧光体元件41G和第2会聚透镜502。并且，光源装置1001具有荧光体元件42G。

在实施方式2中，第1会聚透镜400作为会聚透镜组400进行了说明。第2会聚透镜502作为会聚透镜组502进行了说明。并且，荧光体元件42G作为旋转式荧光体元件42G进行了说明。

第1会聚透镜400使激励光成为第1会聚光。第1旋转式荧光体元件41G配置在第1会聚光的会聚位置。第1旋转式荧光体元件41G包含涂布有荧光体来接收第1会聚光而发出荧光的第1荧光体区域41Ga和透射第1会聚光的透射区域41Gb。第2会聚透镜502使透射过第1旋转式荧光体元件41G的第1会聚光成为第2会聚光。

第1旋转式荧光体元件41G旋转，由此，第1会聚光到达第1荧光体区域41Ga或透射区域41Gb。

荧光体元件42G配置在第2会聚光的会聚位置。荧光体元件42G包含涂布有荧光体来接收第2会聚光而发出第2荧光的第2荧光体区域42Ga。

光源装置1001具有使透射过第1旋转式荧光体元件41G的第1会聚光成为平行光束的第3会聚透镜501。

在实施方式2中，第3会聚透镜501作为平行化透镜组501进行了说明。

在实施方式2中，入射到第1会聚透镜400的光束和入射到第2会聚透镜502的光束成为平行光束。但是，入射到第1会聚透镜400的光束不需要必须是平行光束。通过第1会聚透镜400使光束会聚在第1旋转式荧光体元件41G的位置即可。然后，对第1旋转式荧光体元件41G中转换成荧光的光进行平行化即可。

并且，入射到第2会聚透镜502的光束不需要必须是平行光束。通过第2会聚透镜502使光束会聚在第2旋转式荧光体元件42G的位置即可。然后，对第2旋转式荧光体元件42G中转换成荧光的光进行平行化即可。这是因为，荧光是发散角度较大的光，因此，为了使其会聚在第1旋转式荧光体元件41G的位置，优选成为平行光。

光源装置1001具有光源110A和平行化透镜115A。光源110A发出激励光。平行化透镜115A使从光源110A出射的激励光成为第1平行光束。

光源装置1001具有第3会聚透镜501。第3会聚透镜501使透射过第1旋转式荧光体元件41G的第1会聚光成为平行光束。

实施方式3

图23是概略地示出本发明的实施方式3的光源装置1002的主要结构的结构图。

在实施方式3中，颜色分离滤波器136的特性与实施方式1不同。颜色分离滤波器136相当于实施方式1的颜色分离滤波器73。并且，从蓝色光源单元20B发出的光和从红色光源单元30R发出的光的光路与实施方式1不同。

并且，在实施方式1中，通过透镜组200、300，红色的光束和蓝色的光束作为平行光束进行出射。但是，在实施方式3中，通过凸透镜131B、131R，红色的光束和蓝色的光束作为会聚光束进行出射。

对与实施方式1中说明的投影型显示装置1的结构要素相同的结构要素标注相同标号并省略其说明。

与实施方式1相同的结构要素是第1激励光源单元10a、第2激励光源单元10b、光合成元件70、双凸透镜101、双凹透镜102、偏转镜71和会聚透镜组400(凸透镜401和非球面凸透镜402)。

并且，会聚光学系统80和光强度均匀化元件113也与实施方式1的投影型显示装置1相同。并且，比光强度均匀化元件113更靠后级的结构要素也与实施方式1的投影型显示装置1相同。即，与实施方式1相同的结构要素是中继透镜组115(凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117和双凸透镜118)、偏转镜120、会聚透镜122、光阀121、投影光学系统124和控制部3。

作为无焦光学系统，光源装置2、1001、1002具有双凸透镜101和双凹透镜102。

光源装置2、1001、1002的会聚透镜组400具有凸透镜401和非球面凸透镜402。

光源装置2、1001、1002的中继透镜组115具有凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117和双凸透镜118。

并且，蓝色光源单元20B和红色光源单元30R的配置位置与实施方式1不同，但是，功能或特性等与实施方式1相同。因此，构成蓝色光源单元20B和红色光源单元30R的结构要素的标号与实施方式1相同。

并且，与实施方式1的荧光体元件40G相当的结构要素使用实施方式2所示的旋转式荧光体元件42G。但是，在实施方式3的光源装置1002中，也可以采用实施方式1的荧光体元件40G。

另外，关于与实施方式1或2相同的结构要素的结构、功能或动作等，在实施方式3中省略说明的情况下，代用实施方式1或2的记载。并且，实施方式3中说明的与实施方式1或2有关的记载用作实施方式1或2的说明。这里，“动作”包含光的举动。

<蓝色光源单元20B和蓝色的光束>

光源装置1002具有蓝色光源单元20B。蓝色光源单元20B具有在蓝色的波段进行发光的蓝色光源组210B。并且，蓝色光源单元20B具有平行化透镜组215B。

蓝色光源组210B具有多个蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233。

与实施方式1同样，蓝色光源211、212、213、221、222、223、231、232、233排列在Y-Z平面上。

从蓝色光源组210B出射的光束向-X轴方向行进。

如图23所示，在蓝色光源组210B的-X轴方向上配置有平行化透镜组215B。

平行化透镜组215B具有多个平行化透镜214、215、216、224、225、226、234、235、236。

从蓝色光源组210B出射的蓝色的光束通过平行化透镜组215B进行平行化。

由平行化透镜组215B进行平行化后的蓝色的光束向-X轴方向行进。

在平行化透镜组215B的-X轴方向上配置有透镜131B。

由平行化透镜组215B进行平行化后的蓝色的光束到达透镜131B。由平行化透镜组215B进行平行化后的蓝色的光束通过透镜131B进行会聚。

由透镜131B会聚后的蓝色的光束向-X轴方向行进。

在透镜131B的-X轴方向上配置有颜色分离滤波器132。

由透镜131B会聚后的蓝色的光束到达颜色分离滤波器132。从透镜131B出射的蓝色的光束在颜色分离滤波器132进行反射。

由颜色分离滤波器132反射的蓝色的光束的行进方向从-X轴方向转换成+Z轴方向。

在颜色分离滤波器132的+Z轴方向上配置有光扩散元件133。

由颜色分离滤波器132反射的蓝色的光束会聚在光扩散元件133上的位置F13。

会聚在光扩散元件133的会聚位置F13的蓝色的光束通过光扩散元件133进行扩散。

由光扩散元件133扩散后的蓝色的光束向+Z轴方向行进。

在光扩散元件133的+Z轴方向上配置有透镜134。

由光扩散元件133扩散后的蓝色的光束到达透镜134。到达透镜134的蓝色的光束被平行化。

由透镜134平行化后的蓝色的光束向+Z轴方向行进。

在透镜134的+Z轴方向上配置有颜色分离滤波器136。

由透镜134平行化后的蓝色的光束到达颜色分离滤波器136。由透镜134平行化后的蓝色的光束透射颜色分离滤波器136。

透射过颜色分离滤波器136的蓝色的光束向+Z轴方向行进。

在颜色分离滤波器136的+Z轴方向上配置有会聚光学系统80。

透射过颜色分离滤波器136的蓝色的光束到达会聚光学系统80。透射过颜色分离滤波器136的蓝色的光束通过会聚光学系统80进行会聚。

由会聚光学系统80会聚后的蓝色的光束向+Z轴方向行进。

在会聚光学系统80的+Z轴方向上配置有光强度均匀化元件113。

由会聚光学系统80会聚后的蓝色的光束会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i。

这里，优选透镜134的焦点位置为位置F13。由此，从位置F13出射的光束通过透镜134进行平行化。

<红色光源单元30R和红色的光束>

光源装置1002具有红色光源单元30R。红色光源单元30R具有在红色的波段进行发光的红色光源组310R。并且，红色光源单元30R具有平行化透镜组315R。

红色光源组310R具有多个红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333。

与实施方式1同样，红色光源311、312、313、321、322、323、331、332、333排列在X-Y平面上。

从红色光源组310R出射的光束向+Z轴方向行进。

如图23所示，在红色光源组310R的+Z轴方向上配置有平行化透镜组315R。

平行化透镜组315R具有多个平行化透镜314、315、316、324、325、326、334、335、336。

从红色光源组310R出射的红色的光束通过平行化透镜组315R进行平行化。

由平行化透镜组315R进行平行化后的红色的光束向+Z轴方向行进。

在平行化透镜组315R的+Z轴方向上配置有透镜131R。

由平行化透镜组315R进行平行化后的红色的光束到达透镜131R。由平行化透镜组315R进行平行化后的红色的光束通过透镜131R进行会聚。

由透镜131R会聚后的红色的光束向+Z轴方向行进。

在透镜131R的+Z轴方向上配置有颜色分离滤波器132。

由透镜131R会聚后的红色的光束到达颜色分离滤波器132。从透镜131R出射的红色的光束透射颜色分离滤波器132。

透射过颜色分离滤波器132的红色的光束向+Z轴方向行进。

在颜色分离滤波器132的+Z轴方向上配置有光扩散元件133。

透射过颜色分离滤波器132的红色的光束会聚在光扩散元件133上的位置F13。

会聚在光扩散元件133的会聚位置F13的红色的光束通过光扩散元件133进行扩散。

由光扩散元件133扩散后的红色的光束向+Z轴方向行进。

在光扩散元件133的+Z轴方向上配置有透镜134。

由光扩散元件133扩散后的红色的光束到达透镜134。到达透镜134的红色的光束被平行化。

由透镜134平行化后的红色的光束向+Z轴方向行进。

在透镜134的+Z轴方向上配置有颜色分离滤波器136。

由透镜134平行化后的红色的光束到达颜色分离滤波器136。由透镜134平行化后的红色的光束透射颜色分离滤波器136。

透射过颜色分离滤波器136的红色的光束向+Z轴方向行进。

在颜色分离滤波器136的+Z轴方向上配置有会聚光学系统80。

透射过颜色分离滤波器136的红色的光束到达会聚光学系统80。透射过颜色分离滤波器136的红色的光束通过会聚光学系统80进行会聚。

由会聚光学系统80会聚后的红色的光束向+Z轴方向行进。

在会聚光学系统80的+Z轴方向上配置有光强度均匀化元件113。

由会聚光学系统80会聚后的红色的光束会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i。

这里，优选透镜134的焦点位置为位置F13。由此，从位置F13出射的光束通过透镜134进行平行化。

另外，也可以考虑颜色倍率，将从蓝色光源组210B出射的蓝色的光束的会聚位置配置在比从红色光源组310R出射的红色的光束的会聚位置更靠+Z轴方向。该情况下，位置F13存在于蓝色的光束的会聚位置和红色的光束的会聚位置这两个部位。并且，光扩散元件133配置在蓝色的光束的会聚位置与红色的光束的会聚位置之间即可。

<颜色分离滤波器132、136>

这里，颜色分离滤波器132具有反射蓝色的波段的光束，透射红色的波段的光束的特性即可。

并且，也可以使蓝色光源单元20B和红色光源单元30R的位置相反。此时，颜色分离滤波器132的特性具有透射蓝色的波段的光束，反射红色的波段的光束的特性即可。

由透镜134进行平行化后的蓝色波段的光束和红色波段的光束透射颜色分离滤波器136。蓝色波段的光束和红色波段的光束通过会聚光学系统80会聚在光强度均匀化元件113的入射端面113i上。

这里，颜色分离滤波器136具有透射蓝色波段的光束和红色波段的光束，反射绿色波段的光束的特性即可。

通过采用实施方式3的结构，能够对激光光源发出的光的光路与使用荧光体的光源的激励光和荧光的光路进行分离。

在实施方式3中，激光光源是蓝色光源组210B和红色光源组310R。并且，使用荧光体的光源具有旋转式荧光体元件42G。而且，荧光体的激励光从第1激励光源组110A和第2激励光源组110B发出。

激光光线是容易视觉辨认光斑的光。另一方面，荧光体的荧光是不容易视觉辨认光斑的光。

通过对2个光路进行分离，能够仅在激光光源发出的光的光路上配置光扩散元件133。即，能够防止由于在荧光的光路上配置光扩散元件133而产生的光利用效率的降低。

并且，在光斑的视觉辨认性较高的情况下，也可以使光扩散元件133旋转。由此，屏幕等被照射面150上产生的斑点状的亮度不均随时间变化。因此，能够降低光斑的视觉辨认性。

另外，“光斑”是指从光源单元出射的激光光线的光相互干涉而在作为被照射面的屏幕上产生的斑点状的亮度不均。该光斑成为画质降低的要因。

在实施方式1的结构的情况下，在光强度均匀化元件113的入射端面113i附近配置光扩散元件133。该情况下，由于光的扩散，从荧光体元件40G出射的绿色的光束的光利用效率降低。

另外，当将光扩散元件133配置在与光源210B、310R成为共轭关系的位置时，具有光斑的抑制效果提高的倾向。或者，优选将光扩散元件133配置在紧接着光源210B、310R之后。或者，优选将光扩散元件133配置在光强度均匀化元件113的入射端面113i附近。或者，优选将光扩散元件133配置在光强度均匀化元件113与光阀121之间的光瞳位置。另外，“光瞳位置”是主光线相交的光轴上的位置。

因此，如实施方式3所示，位置F13是与位于光强度均匀化元件113的前级的光源组210B、310R共轭的位置。这里的“前级”为-Z轴方向侧。由此，不需要在从旋转式荧光体元件42G出射的光束(荧光)的光路上配置光扩散元件133。

在实施方式3中，叙述了容易视觉辨认光斑的情况。但是，如果是不容易视觉辨认光斑的情况，则在图1的结构中，在从蓝色光源单元20B发出的光的光路上，在平行化透镜组215B与颜色分离元件72之间配置光扩散元件133即可。并且，在从红色光源单元30R发出的光的光路上，在平行化透镜组315R与颜色分离滤波器73之间配置光扩散元件133即可。

作为不容易视觉辨认光斑的理由，可举出光源单元20B、30R具有的光源的数量较多。并且，可举出构成相同颜色的光源单元20B、30R的各个光源的中心波长偏移等。

并且，在不同颜色的光源中光斑的视觉辨认性的差异较大的情况下，与图1同样，能够将光斑的视觉辨认性较低的光源单元配置在颜色分离滤波器72的+X轴方向侧。即，将光斑的视觉辨认性较低的光源单元配置在颜色分离滤波器72的前级侧。

例如，在从红色光源单元30R出射的红色光束的光斑的视觉辨认性高于从蓝色光源单元20B出射的蓝色光束的光斑的视觉辨认性的情况下，能够仅将蓝色光源单元20B配置在颜色分离滤波器72的+X轴方向侧。

并且，在光斑的视觉辨认性的高度相反的情况下，能够仅将红色光源单元30R配置在颜色分离滤波器72的+X轴方向侧。“光斑的视觉辨认性的高度相反的情况”是指从蓝色光源单元20B出射的蓝色光束的光斑的视觉辨认性高于从红色光源单元30R出射的红色光束的光斑的视觉辨认性的情况。

如上所述，光源装置1002具有第1激光光源210B、第2激光光源310R和颜色分离滤波器136。

在实施方式3中，第1激光光源210B作为蓝色光源组210B进行了说明。并且，第2激光光源310R作为红色光源组310R进行了说明。

第1激光光源210B发出波段与荧光的波段不同的第1激光。第2激光光源310R发出波段与荧光的波段和第1激光的波段不同的第2激光。颜色分离滤波器136根据光的波长而反射或透射光。

颜色分离滤波器136在透射第1激光和第2激光的情况下反射荧光，在反射第1激光和第2激光的情况下透射荧光，由此，将第1激光、第2激光和荧光配置在同一光路上。

在实施方式3中，使用旋转式荧光体元件42G进行了说明。但是，也可以代替旋转式荧光体元件42G而使用实施方式1所示的荧光体元件40G。并且，也可以代替旋转式荧光体元件42G而使用实施方式2所示的旋转式荧光体元件41G、42G。

并且，在实施方式3中，设荧光体发出绿色的光进行了说明。但是，荧光体发出的荧光的颜色可以是绿色以外的颜色。例如，可以设荧光的颜色为红色或蓝色。

同样，设激光光源为蓝色的激光光源210B和红色的激光光源310R进行了说明。但是，激光光源也可以是其它颜色的激光光源。例如，可以设激光光源为绿色的激光光源。

实施方式4

图24是概略地示出本发明的实施方式4的光源装置1003的主要结构的结构图。实施方式4与实施方式1的不同之处在于具有光合成元件2300。对与实施方式1中说明的投影型显示装置1的结构要素相同的结构要素标注相同标号并省略其说明。

与实施方式1相同的结构要素是第1激励光源单元10a(第1激励光源组110A和第1平行化透镜组115A)、第2激励光源单元10b(第2激励光源组110B和第2平行化透镜组115B)、双凸透镜101、双凹透镜102、偏转镜71、颜色分离滤波器72、颜色分离滤波器73、会聚透镜组400(凸透镜401和非球面凸透镜402)、荧光体元件40G、蓝色光源单元20B(蓝色光源组210B和平行化透镜组215B)、红色光源单元30R(红色光源组310R和平行化透镜组315R)和透镜组200、300。

并且，会聚光学系统80和光强度均匀化元件113也与实施方式1的投影型显示装置1相同。并且，比光强度均匀化元件113更靠后级的结构要素也与实施方式1的投影型显示装置1相同。即，与实施方式1相同的结构要素是中继透镜组115(凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117和双凸透镜118)、偏转镜120、会聚透镜122、光阀121、投影光学系统124和控制部3。

作为无焦光学系统，光源装置2、1001、1002、1003具有双凸透镜101和双凹透镜102。

光源装置2、1001、1002、1003的会聚透镜组400具有凸透镜401和非球面凸透镜402。

光源装置2、1001、1002、1003的中继透镜组115具有凹凸透镜(弯月透镜)116、凸透镜117和双凸透镜118。

另外，关于与实施方式1相同的结构要素的结构、功能或动作等，在实施方式4中省略说明的情况下，代用实施方式1的记载。并且，实施方式4中说明的与实施方式1有关的记载用作实施方式1的说明。这里，“动作”包含光的举动。

<光合成元件2300>

对与实施方式1不同的结构要素即光合成元件2300进行说明。

光合成元件2300在+X轴方向侧具有面2300a。面2300a是从第1激励光源单元10a出射的光入射到光合成元件2300的入射面。

并且，光合成元件2300在-X轴方向侧具有面2300b。面2300b是反射从第2激励光源单元10b出射的光的反射面。面2300b是从第1激励光源单元10a出射的光透射光合成元件2300并出射的出射面。

也可以设面2300a是反射从第2激励光源单元10b出射的光的反射面。该情况下，从第2激励光源单元10b出射的光透射过面2300b后，在面2300a进行反射并从面2300b出射。另外，以下设面2300b为反射面来进行说明。

面2300a是透射面。在面2300a中例如没有形成反射膜。

面2300b透射从第1激励光源单元10a出射的平行光束。并且，面2300b反射从第2激励光源单元10b出射的平行光束。在图24中，从第2激励光源单元10b出射的平行光束通过面2300b而朝向-X轴方向反射。

例如，面2300b具有图4所示的波长的透射特性。考虑第1激励光源组110A是P偏振光，第2激励光源组110B是S偏振光的情况。这里，P偏振光的偏振方向相对于S偏振光的偏振方向相差90度。

从第1激励光源组110A出射的光透射光合成元件2300。即，从第1激励光源组110A出射的光透射面2300a和面2300b。

从第2激励光源组110B出射的光以角度F入射到面2300b。这里，角度F是从90度减去入射角而得到的值的角度。角度F是与实施方式1的图1所示的角度A对应的角度。从第2激励光源组110B出射的光在光合成元件2300的面2300b进行反射。

然后，从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光向同一方向行进。在图24中，从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光向-X轴方向行进。

并且，在图24中，从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光在面2300b上重叠。

另外，不需要必须使从第1激励光源组110A出射的光和从第2激励光源组110B出射的光重叠。但是，通过使第1激励光源组110A的各光源的中心光线和第2激励光源组110B的各光源的中心光线一致，能够得到可实现比光合成元件2300更靠后级的光学系统的小型化这样的新的效果。

在图24中，角度F是从第2激励光源组110B出射的光与光合成元件2300的面2300b(反射面)所成的角。另外，入射角被定义成光的行进方向与边界面的垂线之间的角度。这里，角度F是使光合成元件2300的面2300b相对于Y-Z平面从+Y轴观察逆时针旋转后的角度。

偏转镜71配置在双凸透镜101的-X轴方向上。

如上所述，在实施方式1中，从双凸透镜101出射的会聚光束的中心光线与X轴平行。并且，偏转镜71相对于X-Y平面从+Y轴观察顺时针旋转角度B。

因此，从双凸透镜101出射的会聚光束以角度G入射到偏转镜71。这里，角度G是从90度减去入射角P1而得到的值的角度。角度G是与实施方式1的图1所示的角度B对应的角度。

在图24中，在以从第2激励光源单元10b出射的光束为基准的情况下，由光合成元件2300反射的光的中心光线和偏转镜71的反射面所成的角为角度G。并且，在以从第1激励光源单元10a出射的光束为基准的情况下，透射过光合成元件2300的光的中心光线和偏转镜71的反射面所成的角为角度G。角度G是使偏转镜71相对于X-Y平面从+Y轴观察顺时针旋转后的角度。

图25的(A)和图25的(B)是示出光合成元件2300的形状的概略图。当从Y轴方向观察时，光合成元件2300呈梯形形状。当从Y轴方向观察时，光合成元件2300呈楔形形状。楔形是一端较宽，随着到达另一端而逐渐变窄的形状。当从X轴方向观察时，光合成元件2300呈长方形的形状。

面2301a是使面2300a向-Z轴方向伸展而得到的面。即，面2301a与面2300a位于同一面上。面2301b是使面2300b向-Z轴方向伸展而得到的面。即，面2301b与面2300b位于同一面上。面2301c是与面2301b平行的面。面2301c的+Z轴方向的端部与面2300a的-Z轴方向的端部连接。

面2300a和面2300b不平行。即，面2300a相对于面2300b倾斜。面2300a与面2300b的+Z轴方向侧的间隔比面2300a与面2300b的-Z轴方向侧的间隔短。

面2301a和面2301c所成的角是角度H。角度H不是0度。角度H例如为3度。

<光线的举动>

图26是示出表示本实施方式4的效果的光线的模拟结果的图。

图26所示的光合成元件2510对应于图24所示的光合成元件2300。图26所示的面2510a对应于图24所示的面2300a。图26所示的面2510b对应于图24所示的面2300b。图26所示的双凸透镜2511对应于图24所示的双凸透镜101。图26所示的偏转镜2512对应于图24所示的偏转镜71。图26所示的双凹透镜2513对应于图24所示的双凹透镜102。图26所示的会聚透镜2514对应于图24所示的会聚透镜组400。图26所示的会聚面2515对应于图24所示的荧光体元件40G的荧光面。

第1光线组2520a是从第1激励光源单元10a出射的光。第2光线组2520b是从第2激励光源单元10b出射的光。在图26中，第1光线组2520a用虚线表示。在图26中，第2光线组2520b用实线表示。

面2510a与面2510b的+Z轴方向侧的间隔比面2510a与面2510b的-Z轴方向侧的间隔短。

<第1光线组2520a的举动>

第1光线组2520a从第1激励光源单元10a出射并向-X轴方向行进。向-X轴方向行进的第1光线组2520a到达光合成元件2510的面2510a。

面2510a相对于光合成元件2510的面2510b倾斜角度K。角度K对应于图25所示的角度H。

到达面2510a的第1光线组2520a透射光合成元件2510。透射过光合成元件2510的第1光线组2520a从面2510b出射。

从面2510b出射的第1光线组2520a相对于X轴具有角度。这是因为，第1光线组2520a在面2510a中折射的角度和在面2510b中折射的角度不同。在图26中，第1光线组2520a相对于X轴向-Z轴方向倾斜并向-X轴方向行进。

透射过光合成元件2510的光线组2520a向-X轴方向行进。

双凸透镜2511配置在光合成元件2510的-X轴方向上。

透射过光合成元件2510的第1光线组2520a到达双凸透镜2511。到达双凸透镜2511的第1光线组2520a透射双凸透镜2511。

透射过双凸透镜2511的第1光线组2520a向-X轴方向行进。

偏转镜2512配置在双凸透镜2511的-X轴方向上。

透射过双凸透镜2511的第1光线组2520a到达偏转镜2512。

第1光线组2520a的中心光线以小于角度J的角度入射到偏转镜2512。

角度J是后述第2光线组2520b的中心光线到达偏转镜2512时的角度。第2光线组2520b与X轴平行地行进，因此，角度J是相对于X-Y平面的角度。角度J是与图24的角度G对应的角度。

另外，严格地讲，第1光线组2520a的中心光线具有与垂直不同的角度并透射双凸透镜2511，因此，相对于上述说明，角度稍微不同。另外，针对偏转镜2512的入射角度大于角度J。

这里，角度J是大于45度的角度。角度J例如是45.8度。

由偏转镜2512反射的第1光线组2520a向-Z轴方向行进。

双凹透镜2513配置在偏转镜2512的-Z轴方向上。

由偏转镜2512反射的第1光线组2520a入射到双凹透镜2513。

入射到双凹透镜2513的第1光线组2520a通过双凹透镜2513成为平行光束。第1光线组2520a成为平行光束并从双凹透镜2513出射。

成为平行光束的第1光线组2520a向-Z轴方向行进。

会聚透镜2514配置在双凹透镜2513的-Z轴方向上。

成为平行光束的第1光线组2520a入射到会聚透镜2514。入射到会聚透镜2514的第1光线组2520a作为会聚光束进行出射。

成为会聚光束的第1光线组2520a会聚在会聚面2515的会聚位置2515a。

会聚面2515位于会聚透镜2514的-Z轴方向上。另外，第1光线组2520a的会聚位置2515a相对于光轴C4位于-X轴方向上。光轴C4是双凹透镜2513和会聚透镜2514的光轴。

另外，在面2510a与面2510b的+Z轴方向侧的间隔比面2510a与面2510b的-Z轴方向侧的间隔长的情况下，会聚位置2515a相对于光轴C4位于+X轴方向上。即，角度K为负值的情况。

此时，角度J成为小于45度的角度。例如为44.2度。

<第2光线组2520b的举动>

第2光线组2520b从第2激励光源单元10b出射并向-Z轴方向行进。向-Z轴方向行进的第2光线组2520b到达光合成元件2510的面2510b。

向-Z轴方向行进的第2光线组2520b以角度I入射到面2510b。这里，角度I是从90度减去第2光线组2520b的入射角P1而得到的值的角度。角度I对应于图24的角度F。

在模拟中，角度I是45度。面2510b是相对于Y-Z平面将与Y轴平行的轴作为旋转轴从+Y轴方向观察逆时针旋转45度而得到的面。

到达面2510b的第2光线组2520b在面2510b进行反射。

由光合成元件2510反射的第2光线组2520b向-X轴方向行进。

双凸透镜2511配置在光合成元件2510的-X轴方向上。

由光合成元件2510反射的第2光线组2520b到达双凸透镜2511。到达双凸透镜2511的第2光线组2520b透射双凸透镜2511。

透射过双凸透镜2511的第2光线组2520b向-X轴方向行进。透射过双凸透镜2511的第2光线组2520b到达偏转镜2512。

第2光线组2520b的中心光线以角度J入射到偏转镜2512。角度J是从90度减去第2光线组2520b的中心光线的入射角P1而得到的值的角度。

由偏转镜2512反射的第2光线组2520b向-Z轴方向行进。

双凹透镜2513配置在偏转镜2512的-Z轴方向上。

由偏转镜2512反射的第2光线组2520b入射到双凹透镜2513。入射到双凹透镜2513的第2光线组2520b通过双凹透镜2513成为平行光束。第2光线组2520b成为平行光束并从双凹透镜2513出射。

成为平行光束的第2光线组2520b向-Z轴方向行进。

会聚透镜2514配置在双凹透镜2513的-Z轴方向上。

成为平行光束的第2光线组2520b入射到会聚透镜2514。入射到会聚透镜2514的第2光线组2520b作为会聚光束进行出射。

成为会聚光束的第2光线组2520b会聚在会聚面2515的会聚位置2515b。

会聚面2515位于会聚透镜2514的-Z轴方向上。另外，第2光线组2520b的会聚位置2515b相对于光轴C4位于+X轴方向上。

另外，在面2510a与面2510b的+Z轴方向侧的间隔比面2510a与面2510b的-Z轴方向侧的间隔长的情况下，会聚位置2515b相对于光轴C4位于-X轴方向上。即，角度K为负值的情况。

此时，角度J成为小于45度的角度。例如为44.2度。

如上所述，面2510a与面2510b的+Z轴方向侧的间隔比面2510a与面2510b的-Z轴方向侧的间隔短。

该情况下，为了以光轴C4为中心使第1光线组2520a和第2光线组2520b在X轴方向上分离并进行会聚，角度J是大于45度的角度。角度J例如为45.8度。

并且，图26所示的角度K相当于图25所示的角度H。角度K例如为3度。

由此，第1光线组2520a在透射过光合成元件2510后，向-Z轴方向倾斜并向-X轴方向行进。即，在比光合成元件2510更靠-X轴方向侧，第1光线组2520a位于比第2光线组2520b更向-Z轴方向侧偏移的位置。

并且，角度I例如为45度。图26所示的角度I相当于图24所示的角度F。

由此，第2光线组2520b在由光合成元件2510反射后，向-X轴方向行进而不相对于X轴倾斜。

如上所述，通过调整角度K和角度J，如图26所示，能够使会聚位置2515a和会聚位置2515b在会聚面2515上在X轴方向上分离。会聚位置2515a是第1光线组2520a的会聚位置。会聚位置2515b是第2光线组2520b的会聚位置。即，会聚位置2515a和会聚位置2515b成为会聚面2515上的不同位置。

由此，不使用专利文献1那样的复杂的光学元件，也能够使会聚在会聚面2515上的光束的能量密度减半。

另外，在图26所示的一例中，光合成元件2510的角度I成为比偏转镜2512的角度J小的角度。但是，只要能够以光轴C4为中心在会聚面2515上会聚在不同位置即可，角度I和角度J的关系并非特别限定于上述例子。

进而，通过调整角度K和角度I，如图26所示，能够使会聚位置2515a和会聚位置2515b在会聚面2515上在X轴方向上分离。即，会聚位置2515a和会聚位置2515b成为会聚面2515上的不同位置。

例如，通过设角度K为0.8度，角度I为45.8度，角度J为45度，在图26的结构中得到同样的效果。另外，只要能够以光轴C4为中心在会聚面2515上会聚在不同位置即可，角度K和角度I的关系并非特别限定于上述例子。

由此，在实施方式1中，通过调整光合成元件70和偏转镜71双方，使荧光体元件40G上的会聚位置分离。但是，在本实施方式4中，通过使用具有角度H的光合成元件2300(具有角度K的光合成元件2510)，仅调整光合成元件2300(光合成元件2510)，就能够得到与实施方式1相同的效果。

这表示在采用不使用偏转镜71的结构的情况下也能够得到效果。即，能够削减部件数量。

即，在以光轴C4为中心使荧光体元件40G上的会聚位置在X轴方向上分离的情况下，调整光合成元件2510的角度K和角度I即可。不需要如实施方式1所示，使用偏转镜71(偏转镜712)，以光轴C3为中心使荧光体元件40G上的会聚位置在X轴方向上分离。因此，能够削减部件数量，与实施方式1相比，能够实现低成本。

并且，也可以构成为设光合成元件2510的面2510a为反射从第2激励光源单元10b出射的光的反射面。

该情况下，面2510b成为透射从第1激励光源单元10a出射的光和从第2激励光源单元10b出射的光的透射面。并且，面2510a成为透射从第1激励光源单元10a出射的光的面。

由此，与设面2510b为反射面的情况相比，能够增大从第1激励光源单元10a出射的光和从第2激励光源单元10b出射的光从光合成元件2510出射时的出射角度之差。即，在以光轴C4为中心大幅分离荧光体元件40G上的会聚位置的情况下，优选设面2510a为反射面。这里的反射面是从第2激励光源单元10b出射的光的反射面。从第1激励光源单元10a出射的光透射该反射面。

另外，在上述各实施方式中，以反射型为例说明了荧光体元件40G。但是，荧光体元件40G也可以是透射型。该情况下，研究光路以使其到达光强度均匀化元件113即可。

<变形例>

并且，在上述各实施方式中，对投影型显示装置1的光源装置进行了说明。但是，例如，也可以用作车的头灯用的光源装置。

图27是示出将光源装置1003应用于车的头灯1004的例子的结构图。如图27所示，荧光体元件40Y为透射型。例如，荧光体元件40Y发出黄色的荧光。荧光体元件40Y的黄色的荧光与激励光源单元10a、10b的蓝色的激励光混合而成为白色的光。

白色的光从荧光体元件40Y向-X轴方向放射。投射透镜2600配置在荧光体元件40Y的-X轴方向上。投射透镜2600向-X轴方向投射白色的光。另外，“投射”是与“投影”相同的意思。“投射”和“投影”意味着投出光。

另外，虽然没有图示，但是，也可以在荧光体元件40Y的+X轴方向侧配置颜色分离滤波器，该颜色分离滤波器透射激励光源单元10a、10b的波段并反射由荧光体元件40Y激励的黄色的波段。

由此，能够增加向-X轴方向出射的白色光成分的比例。颜色分离滤波器可以通过由电介质多层膜形成的分色镜构成。

并且，在用于头灯时，如投影型显示装置1那样考虑不要求明亮度的情况。因此，激励光源单元10a、10b不用由多个光源构成，也可以由1个光源构成。此时，需要选择得到期望明亮度的激励光源。

并且，可以删除双凸透镜101和双凹透镜102。该情况下，从第1激励光源单元10a和第2激励光源单元10b出射的平行光束的全部光束到达非球面凸透镜402即可。由此，能够实现小型化。

并且，如果使用上述实施方式1的结构，则在光合成元件70中设置角度调整机构，能够调整从第2激励光源单元10b出射的光束在荧光体元件40G上的会聚位置。因此，能够控制头灯的投射方向。

图28是示出将实施方式1应用于头灯的情况下的光源装置1005的一例的结构图。

与实施方式1同样，调整光合成元件70的角度A。使从第2激励光源单元10b出射的光束会聚在荧光体元件40Y上的位置相对于投射透镜2600的光轴C5向-X轴方向移动。

该情况下，能够使从投射透镜2600出射的光束向+X轴方向移动。使用图29在后面详细叙述。

另一方面，该情况下，与光合成元件70的角度调整无关，从第1激励光源单元10a出射的光束会聚在荧光体元件40Y的相同位置。因此，从投射透镜2600出射的光束的投射方向不变。

并且，在偏转镜71中设置角度调整机构来调整角度B。

该情况下，能够维持从第1激励光源单元10a出射的光束会聚在荧光体元件40Y上的X轴方向位置与从第2激励光源单元10b出射的光束会聚在荧光体元件40Y上的X轴方向位置的间隔。能够维持该间隔并对从投射透镜2600出射的光束的出射方向进行控制。另外，控制方向成为X轴方向。

进而，也可以在光合成元件70和偏转镜71双方中设置角度调整机构。

该情况下，能够对从第1激励光源单元10a出射的光束和从第2激励光源单元10b出射的光束的会聚位置进行控制。由此，能够连续地控制从投射透镜2600出射的光束的方向。

并且，例如，在图27中，在光合成元件2300中设置角度调整机构。能够维持从第1激励光源单元10a出射的光束会聚在荧光体元件40Y上的Z轴方向位置与从第2激励光源单元10b出射的光束会聚在荧光体元件40Y上的Z轴方向位置的间隔。能够维持该间隔并对从投射透镜2600出射的光束的出射方向进行控制。另外，控制方向成为Z轴方向。

为了进行上述光束的出射方向的说明，图29中示出说明光束动作的光线的轨迹图。图29所示的坐标对应于图27。为了便于说明，光束图示为光线。并且，仅示出从图27的荧光体元件40Y朝向-X轴方向侧的部分。

从荧光体元件40Y的光轴C5上出射的光线2700a通过投射透镜2600进行平行化。在图29中，光线2700a(光束)用实线表示。

平行化的光线2700a(光束)与光轴C5平行地朝向-X轴方向行进。

相对于荧光体元件40Y的光轴C5从-Z轴方向的位置出射的光线2700b通过投射透镜2600进行平行化。在图29中，光线2700b(光束)用虚线表示。

平行化的光线2700b(光束)以相对于光轴C5向+Z轴方向倾斜的方式从投射透镜2600出射。即，平行化的光线2700b(光束)比平行化的光线2700a(光束)更向+Z轴方向侧投射。

由此，当使会聚在荧光体元件40Y上的位置向-Z轴方向移动时，能够将被投射的光束的方向控制成+Z轴方向。另外，同样，当使会聚在荧光体元件40Y上的位置向+Z轴方向移动时，能够将被投射的光束的方向控制成-Z轴方向。

这样，能够根据点亮的光源来选择投射光的方向。因此，能够容易地实现汽车中使用的远光和近光的选择。并且，还能够应用于使投射光的配光在汽车的左右方向上移动等变更配光图案的AFS(Adaptive Front Lighting System)。

光合成元件2300具有供第1激励光入射的入射面2300a和供第1激励光出射的出射面2300b。入射面2300a相对于出射面2300b倾斜。

另外，在上述各实施方式中，有时使用“平行”或“垂直”等表示部件间的位置关系或部件形状的用语。它们表示包含考虑到制造上的公差和组装上的偏差等的范围。因此，在权利要求书中进行表示部件间的位置关系或部件的形状的记载的情况下，表示包含考虑到制造上的公差或组装上的偏差等的范围。

并且，如上所述说明了本发明的实施方式，但是，本发明不限于这些实施方式。

标号说明

1：投影型显示装置；2、1001、1002、1003：光源装置；1004、1005：头灯；3：控制部；10a：第1激励光源单元；10b：第2激励光源单元；110A：第1激励光源组；110B：第2激励光源组；115A：第1平行化透镜组；115B：第2平行化透镜组；11a、12a、13a、14a、15a、21a、22a、23a、24a、25a、31a、32a、33a、34a、35a、41a、42a、43a、44a、45a、51a、52a、53a、54a、55a：第1激励光源；11b、12b、13b、14b、15b、21b、22b、23b、24b、25b、31b、32b、33b、34b、35b、41b、42b、43b、44b、45b、51b、52b、53b、54b、55b：第2激励光源；16a、17a、18a、19a、20a、26a、27a、28a、29a、30a、36a、37a、38a、39a、40a、46a、47a、48a、49a、50a、56a、57a、58a、59a、60a：第1平行化透镜；16b、17b、18b、19b、20b、26b、27b、28b、29b、30b、36b、37b、38b、39b、40b、46b、47b、48b、49b、50b、56b、57b、58b、59b、60b：第2平行化透镜；20B：蓝色光源单元；30R：红色光源单元；210B：蓝色光源组；215B：平行化透镜组；310R：红色光源组；315R：平行化透镜组；101：双凸透镜；102：双凹透镜；113：光强度均匀化元件；113i：入射端面；113o：出射端面；113a、113b：会聚位置；115：中继透镜组；116：凹凸透镜(弯月透镜)；117：凸透镜；118：双凸透镜；120：偏转镜；121：光阀；122：会聚透镜；124：投影光学系统；124f：前表面；133：光扩散元件；200、300：透镜组；201、301：凸透镜；202、302：凹透镜；400、502：会聚透镜组；501：平行化透镜组；401、501a、502a：凸透镜；402、501b、502b：非球面凸透镜；40G：荧光体元件；41G、42G：旋转式荧光体元件；41Ga、42Ga：荧光体区域；41Gb：透射区域；4000a：实线；4000s：虚线；4000p：单点划线；70、70a、70b、700a、700b、710、2300：光合成元件；71、712：偏转镜；72、73、132、136：颜色分离滤波器；74：反射区域；75：透射区域；701a、701b：光线；711：双凸透镜；713：双凹透镜；714：会聚透镜；715：会聚面；113a、113b、400a、400b、715a、715b：会聚位置；720a：第1光线组；720b：第2光线组；80：会聚光学系统；2300a、2300b：面；A、B、D、E、F、G、H、K、J：角度；C、C3、C4、OA：光轴；C1、C2：轴；CA：中心轴；D1、D2：曲线；d：距离；L、H、L0、H0：尺寸；M：倍率；MC：调制控制信号；Ro：投影光；VS：图像信号。

Claims (11)

1.一种光源装置，该光源装置具有：

光合成元件，其透射第1激励光而反射第2激励光；以及

荧光体元件，其接收所述第1激励光和所述第2激励光而发出第1荧光，

从所述光合成元件出射的所述第1激励光的出射角和由所述光合成元件反射的所述第2激励光的反射角不同，由此，透射过所述光合成元件后的所述第1激励光到达所述荧光体元件的位置和由所述光合成元件反射后的所述第2激励光到达所述荧光体元件的位置不同。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

所述第1激励光透射所述光合成元件的反射所述第2激励光的反射面。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其中，

所述第1激励光和所述第2激励光是激光，

所述第1激励光的偏振方向相对于所述第2激励光的偏振方向相差90度。

4.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

所述光合成元件具有透射所述第1激励光的透射区域和反射所述第2激励光的反射区域的反射面，

所述反射区域是与所述透射区域不同的区域。

5.根据权利要求4所述的光源装置，其中，

所述透射区域具有透射面，

所述透射面与所述反射面位于同一面上。

6.根据权利要求4所述的光源装置，其中，

所述透射区域由设置在所述光合成元件上的孔形成。

7.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光合成元件具有供所述第1激励光入射的入射面和供所述第1激励光出射的出射面，

所述入射面相对于所述出射面倾斜。

8.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光合成元件的反射面或透射面具有包含所述第1激励光的光束的中心光线和所述第2激励光的光束的中心光线的面的第1法线，配置成以所述第1法线为旋转轴进行旋转。

9.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光源装置还具有偏转镜，该偏转镜对透射过所述光合成元件后的所述第1激励光和由所述光合成元件反射后的所述第2激励光进行反射，

所述偏转镜的反射面具有包含入射到所述偏转镜的所述第1激励光的光束的中心光线和由所述偏转镜反射后的所述第1激励光的光束的中心光线的平面的第2法线，配置成以所述第2法线为旋转轴进行旋转。

10.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光源装置还具有：

第1会聚透镜，其使所述第1激励光或所述第2激励光成为第1会聚光；

第1旋转式荧光体元件，其配置在所述第1会聚光的会聚位置，包含被涂布荧光体来接收所述第1会聚光而发出第2荧光的第1荧光体区域和透射所述第1会聚光的透射区域；以及

第2会聚透镜，其使透射过所述第1旋转式荧光体元件后的所述第1会聚光成为第2会聚光，

所述第1旋转式荧光体元件旋转，由此，所述第1会聚光到达所述第1荧光体区域或所述透射区域，

所述荧光体元件配置在所述第2会聚光的会聚位置。

11.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光源装置还具有：

第1激光光源，其发出波段与所述第1荧光的波段不同的第1激光；

第2激光光源，其发出波段与所述第1荧光的波段和所述第1激光的波段不同的第2激光；以及

颜色分离滤波器，其根据光的波长而反射或透射光，

所述颜色分离滤波器在透射所述第1激光和所述第2激光的情况下，反射所述第1荧光，在反射所述第1激光和所述第2激光的情况下，透射所述第1荧光，由此，使所述第1激光、所述第2激光和所述第1荧光配置在同一光路上。