CN106950787A - 偏振变换元件、光源装置、照明装置及投影机 - Google Patents

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Abstract

提供能够简化结构的偏振变换元件、光源装置、照明装置及投影机。偏振变换元件具有：偏振分离层，其使入射的光中的第1偏振光以及不同于第1偏振光的第2偏振光分别向不同的方向射出；色分离层，其具有使入射的光中的第1色光反射并使不同于第1色光的第2色光透射的特性，使从偏振分离层射出的第1偏振光以及第2偏振光中的一方的光向与从偏振分离层射出的另一方的偏振光大致相同方向反射；以及相位差层，其配置在一方的偏振光以及另一方的偏振光中的任一偏振光的光路上，变换所入射的光的偏振方向。

Description

偏振变换元件、光源装置、照明装置及投影机
技术领域
本发明涉及偏振变换元件、光源装置、照明装置及投影机。
背景技术
以往，已知有对从光源装置射出的照明光进行调制而形成与图像信息相应的图像并将该图像放大投射到屏幕等被投射面的投影机(例如参照专利文献1)。
该专利文献1所记载的投影机具备：照明装置、色分离装置、光调制装置、光合成装置以及投射光学装置。这些装置中，照明装置具备：固体光源装置、聚光光学系统、旋转荧光板、马达、准直光学系统、第1透镜阵列、第2透镜阵列、偏振变换元件以及重叠透镜。在该照明装置中，从固体光源装置射出的光由聚光光学系统聚光并入射于通过马达旋转的旋转荧光板。并且，入射于旋转荧光板的光，作为荧光从该旋转荧光板射出并成为通过准直光学系统平行化了的光，该光经由第1透镜阵列、第2透镜阵列入射于偏振变换元件。该偏振变换元件具有偏振分离层和反射层沿光轴正交面内的一个方向交替地排列有多个的结构，偏振方向通过该偏振变换元件统一后的光，通过重叠透镜而重叠，并从该照明装置作为照明光射出。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2011-197212号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，由于在上述专利文献1所记载的投影机的偏振变换元件中，采用了上述那样偏振分离层和反射层沿光轴正交面内的一个方向交替排列的结构，所以存在结构复杂化这一课题。
本发明是以解决上述课题的至少一部分为目的而提出的，其目的之一在于提供能够简化结构的偏振变换元件、光源装置、照明装置以及投影机。
用于解决课题的技术方案
本发明的第1方式涉及的偏振变换元件的特征在于，具有：偏振分离层，其使入射的光中的第1偏振光以及不同于所述第1偏振光的第2偏振光分别向不同的方向射出；色分离层，其具有使入射的光中的第1色光反射并使不同于所述第1色光的第2色光透射的特性，使从所述偏振分离层射出的所述第1偏振光以及所述第2偏振光中的一方的光向与从所述偏振分离层射出的另一方的偏振光大致相同方向反射；以及相位差层，其配置在所述一方的偏振光以及所述另一方的偏振光中的任一偏振光的光路上，变换所入射的光的偏振方向。
根据上述第1方式，入射于色分离层的第2色光透射该色分离层并在偏振分离层被反射。该情况下，当包含第1偏振光以及第2偏振光的第1色光入射于偏振分离层时，该第1色光所含的第1偏振光以及第2偏振光中的任一方透射偏振分离层，任另一方在偏振分离层被反射而入射于色分离层，进一步在色分离层被反射。而且，因为相位差层配置于上述位置，所以上述第1色光所含的、并且透射偏振分离层后的第1偏振光以及第2偏振光中的任一方和该第1色光所含的、并且在偏振分离层以及色分离层被反射后的第1偏振光以及第2偏振光中的任另一方，通过经过相位差层而被变换成另一方的偏振光。通过这样的偏振变换元件，能够射出由第1偏振光和第2偏振光中的任一偏振光构成的第1色光。
根据这样的结构，因为能够由色分离层、偏振分离层以及相位差层各一个构成偏振变换元件，所以能够简化偏振变换元件的结构。
本发明的第2方式涉及的偏振变换元件的特征在于，具有：色分离层，其使入射的光中的第1色光反射，并使不同于所述第1色光的第2色光透射；偏振分离层，其使入射的光中的第1偏振光反射，并使不同于所述第1偏振光的第2偏振光透射；以及相位差层，其变换入射的光的偏振方向，所述色分离层、所述偏振分离层以及所述相位差层各设置有一个，所述色分离层以及所述偏振分离层在第1方向上串行配置，并且相对于所述第1方向分别向相同侧倾斜，所述相位差层配置在从所述偏振分离层射出的所述第1偏振光、从所述偏振分离层射出的所述第2偏振光以及从所述色分离层射出的所述第1色光中的任一光的光路上。
根据上述第2方式，能够起到以下的效果。
根据本实施方式的第2方式，例如，在第1色光是荧光光、第2色光是蓝色光、第1偏振光是s偏振光且第2偏振光是p偏振光的情况下，入射于色分离层的蓝色光(第2色光)透射该色分离层并在偏振分离层被反射。而且，当包含s偏振光(第1偏振光)以及p偏振光(第2偏振光)的第1色光(荧光光)入射于偏振分离层时，该第1色光所含的p偏振光透射偏振分离层，s偏振光在偏振分离层被反射而沿第1方向入射于色分离层。该第1色光的s偏振光在色分离层被反射。而且，因为相位差层配置于上述位置，所以上述第1色光所含的、并且透射偏振分离层后的p偏振光和该第1色光所含的、并且在偏振分离层以及色分离层被反射了的s偏振光中的一方的偏振光，通过经过相位差层而被变换成另一方的偏振光。通过这样的偏振变换元件，能够向相同方向射出由p偏振光和s偏振光的中任一偏振光构成的第1色光。
根据这样的结构，因为能够由色分离层、偏振分离层以及相位差层各一个构成偏振变换元件，所以能够简化偏振变换元件的结构。
上述第2方式中，优选，所述第1方向在从外部向所述色分离层入射的所述第1偏振光的光路上，并且是所述第1偏振光的行进方向，所述偏振分离层相对于所述色分离层在所述第1方向侧并且使沿所述第1方向入射的所述第1偏振光向与所述第1方向正交的第2方向反射。
根据上述第2方式，入射于色分离层的蓝色光(第2色光)透射该色分离层且在偏振分离层向第2方向侧被反射。而且，当包含p偏振光以及s偏振光的第1色光(荧光光)从第2方向侧向偏振分离层入射时，该第1色光所含的p偏振光从第2方向的相反方向透射偏振分离层，s偏振光在偏振分离层被反射而从第1方向侧入射于色分离层。该第1色光的s偏振光在色分离层向第2方向的相反侧被反射，向该第2方向的相反方向行进。而且，因为相位差层配置于上述位置，所以上述第1色光所含的、并且透射偏振分离层后的p偏振光和该第1色光所含的、并且在偏振分离层以及色分离层被反射了的s偏振光中的一方的偏振光，通过经过相位差层而被变换成另一方的偏振光。通过这样的偏振变换元件，能够向第2方向的相反方向射出p偏振光或s偏振光的第1色光。根据这样的结构，因为能够由色分离层、偏振分离层以及相位差层各一个构成偏振变换元件，所以能够更为简化偏振变换元件的结构。
上述第2方式中，优选，所述色分离层以及所述偏振分离层形成于棱镜的内部。
根据上述第2方式，因为能够通过棱镜将色分离层、偏振分离层以及相位差层一体化，所以能够容易地实施偏振变换元件的配置。
上述第2方式中，优选，所述棱镜具有：所述色分离层位于内部的第1棱镜；和所述偏振分离层位于内部的第2棱镜，所述第1棱镜中与所述第1方向相反方向侧的面是至少供所述第2色光入射的入射面，所述第2棱镜中所述第2方向侧的面是供透射所述色分离层并入射于所述偏振分离层的所述第2色光中的在所述偏振分离层反射后的所述第1偏振光向外部射出并供所述第1色光入射的入射出射面，所述第1棱镜以及所述第2棱镜的各自中与所述第2方向侧相反侧的面是供所述第1色光所含的所述第1偏振光以及所述第2偏振光射出的出射面，所述相位差层位于所述第1棱镜以及所述第2棱镜中的任一棱镜的所述出射面。
根据上述第2方式，入射面、入射出射面以及出射面如上述那样设定于第1棱镜以及第2棱镜，由此能够规定光向偏振变换元件入射的入射方向以及光从该偏振变换元件射出的射出方向。因此，能够容易地实施偏振变换元件的处理。
本发明的第3方式涉及的光源装置的特征在于，具备：上述偏振变换元件；激发光源，其射出向所述色分离层入射的激发光；以及波长变换元件，其包含荧光体，该荧光体供透射所述色分离层并在所述偏振分离层被反射而射出到所述偏振变换元件的外部的所述激发光入射而产生荧光。
作为上述激发光源，除使蓝色光射出的激光光源外，还可以例示LED(LightEmitting Diode，发光二极管)。另外，作为上述荧光体，可以例示YAG荧光体。
根据上述第3方式，能够起到与上述第1方式涉及的偏振变换元件同样的效果。另外，由于采用上述偏振变换元件，与分别分体设置的情况相比，能够简化光源装置的结构。
此外，在采用上述第2方式涉及的光源装置的情况下，优选，上述荧光沿上述第2方向的相反方向向所述偏振分离层入射。根据这样的结构，因为荧光所含的并且入射于偏振分离层而分离开的第1偏振光以及第2偏振光中的、由该偏振分离层反射后的第1偏振光，被色分离层进一步反射，与透射该偏振分离层的第2偏振光向相同方向射出，所以能够向广大范围射出荧光。
本发明的第4方式涉及的光源装置的特征在于，具备：上述偏振变换元件；激发光源，其射出向所述色分离层入射的激发光；波长变换元件，其包含荧光体，该荧光体供透射所述色分离层并在所述偏振分离层被反射而射出到所述偏振变换元件的外部的所述激发光入射而产生荧光；以及第1波长板，其配置在所述偏振变换元件的所述偏振分离层与所述波长变换元件之间，将所入射的所述第1偏振光以及所述第2偏振光中的任一偏振光从直线偏振变换为大致圆偏振，所述荧光沿与所述第2方向相反方向向所述偏振分离层入射。
上述第4方式中，例如，在由偏振分离层反射了的第1偏振光的偏振分量是s偏振的情况下，在最初经过该第1波长板时，直线偏振被变换成向左右任一方向(例如左方向)旋转的大致圆偏振而入射于上述波长变换元件。通过该波长变换元件，上述第1偏振光中的已被变换成荧光的蓝色光和未被变换成荧光的蓝色光，作为上述第1色光被反射，作为向上述左右任一方向的相反方向(例如右方向)旋转的大致圆偏振再度入射于第1波长板。该情况下，荧光是包含p偏振光以及s偏振光的随机的偏振光，所以在经过第1波长板时从该圆偏振被变换成直线偏振，作为包含p偏振分量以及s偏振分量的直线偏振入射于偏振变换元件。另一方面，蓝色光从该大致圆偏振被变换成直线偏振，由此作为p偏振的直线偏振入射于上述偏振变换元件。
据此，因为能够使上述蓝色光的偏振方向旋转90°，所以能够使蓝色光从偏振变换元件的配置有偏振分离层的棱镜的出射面射出。另外，在上述相位差层配置于第2棱镜的出射面侧的情况下，透射了偏振分离层的p偏振分量的蓝色光以及p偏振分量的荧光，作为s偏振分量的蓝色光以及荧光射出，由上述偏振分离层反射了的s偏振分量的荧光由色分离层反射而射出。另一方面，在上述相位差层配置于第1棱镜的出射面侧的情况下，p偏振分量的蓝色光以及荧光会从该偏振变换元件射出。即，根据上述第2方式，能够使蓝色光仅从第2棱镜的出射面射出，并且能够将射出的蓝色光以及荧光的偏振方向统一。
上述第4方式中，优选，所述波长变换元件具有：荧光体层，其包含所述荧光体；和反射层，其使透射所述荧光体层而入射的光反射，所述荧光体层的与所述反射层相反方向侧的面、所述荧光体层内、所述荧光体层的所述反射层侧的面以及所述反射层中的至少任一方，具有使所述第1偏振光的一部分漫反射而作为蓝色光和所述荧光一起射出的形状。
作为上述形状，可以例示具有多个凹凸的形状。
根据上述第4方式，入射于荧光体层的偏振光作为蓝色光以及荧光从该荧光体层射出。据此，能够高效地利用从固体光源射出的激发光产生荧光。另外，能够不从不同入射面入射蓝色光地有效利用从固体光源射出的激发光。
上述第4方式中，优选，具备：蓝色光源，其隔着所述偏振变换元件配置在与所述激发光源相反侧，使蓝色光朝向所述偏振变换元件的与所述入射面相对向的面射出；和漫射板，其供所述蓝色光入射，使该蓝色光漫射，所述波长变换元件具备供通过所述漫射板漫射后的所述蓝色光入射的第2入射面。
在此，在蓝色光源是LD的情况下，光在直线上行进，所以如点那样入射于偏振变换元件的第2入射面，仅从偏振变换元件射出的射出光的一部分包含蓝色光。
相对于此，根据上述第4方式，从蓝色光源射出的蓝色光以漫射的状态入射于偏振变换元件的第2入射面。据此，即使入射于波长变换元件的偏振光的一部分不作为蓝色光射出，也能够可靠地使蓝色光以及荧光从偏振变换元件射出。
上述第4方式中，优选，具备：漫反射部，其使透射所述偏振分离层并射出到所述偏振变换元件外的所述第2偏振光漫反射；和第2波长板，其配置在所述偏振变换元件与所述漫反射部之间，将所述第2偏振光从直线偏振变换为大致圆偏振。
例如，在透射了偏振分离层的第2偏振光的偏振分量是p偏振分量的情况下，在最初经过该第2波长板时，从直线偏振被变换成向左右任一方向(例如左方向)旋转的大致圆偏振而入射于上述漫反射部。由于该偏振分离层，上述第2偏振光(蓝色光)以漫射状态被反射，作为向上述左右任一方向的相反方向(例如右方向)旋转的大致圆偏振再度入射于第2波长板。该情况下，第2偏振光(蓝色光)，从该大致圆偏振被变换成直线偏振，由此作为s偏振的直线偏振入射于上述偏振变换元件。入射于该偏振变换元件的第2偏振光，由偏振分离层向上述第2方向的相反方向反射。因此，即使不设置使蓝色光射出的蓝色光源，也能够可靠地使蓝色光以及荧光从上述出射面射出。
上述第4方式中，优选，所述偏振变换元件具有：荧光体轮，其在同一基材上形成有包含所述荧光体的荧光体层以及所述漫反射部；和反射层，其使所述第2偏振光朝向所述荧光体轮反射，入射于所述荧光体轮的所述漫反射部的所述第2偏振光，被该漫反射部反射，并且经由所述反射层向所述偏振分离层入射。
根据上述第4方式，入射于偏振变换元件的激发光的第1偏振光以及第2偏振光，朝向上述第2方向射出，任意偏振光都作为荧光以及漫射后的蓝色光从上述方向再度入射于偏振变换元件。由此，例如，与使第2偏振光漫射的漫反射部设置于上述第2偏振光的行进方向的情况相比，能够使光源装置小型化。
本发明的第5方式涉及的照明装置的特征在于，具备：上述光源装置；和均匀化装置，其使与从所述光源装置入射的光的中心轴正交的面内的照度均匀化，所述均匀化装置具备：无焦透镜，其使从所述光源装置入射的光的光束直径扩大并射出；第1透镜阵列，其在相对于经由所述无焦透镜入射的光束的中心轴正交的正交面内排列有多个第1透镜，通过所述多个第1透镜将入射的光束分割成多个部分光束；第2透镜阵列，其在所述正交面内排列有与所述多个第1透镜相对应的多个第2透镜，通过所述多个第2透镜使所述多个部分光束重叠于被照明区域；以及重叠透镜，其将经由所述第2透镜阵列入射的光重叠。
根据上述第5方式，能够起到与上述第3方式以及上述第4方式涉及的光源装置同样的效果。另外，因为能够使上述光源装置小型化，所以进而能够使照明装置小型化。
本发明的第6方式涉及的投影机的特征在于，具备：上述照明装置；光调制装置，其对从所述照明装置入射的光进行调制；以及投射光学装置，其将由所述光调制装置调制后的光投射。
根据上述第6方式，能够起到与上述第5方式涉及的照明装置同样的效果。另外，因为能够使照明装置小型化，所以进而能够使投影机小型化。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的投影机的示意图。
图2是上述第1实施方式涉及的投影机的照明装置的示意图。
图3是本发明的第2实施方式涉及的投影机的光源装置的示意图。
图4是本发明的第3实施方式涉及的投影机的光源装置的示意图。
图5是本发明的第4实施方式涉及的投影机的光源装置的示意图。
图6是从光入射侧观察上述第4实施方式涉及的光源装置的波长变换元件的图。
附图标记的说明
1…投影机、2…外装壳体、3…光学单元、31…照明装置、32…色分离装置、34、34R、34G、34B…光调制装置、36…投影光学装置、4、4A、4B、4C…光源装置、41、41B…光源部、411、411B…阵列光源、4111…半导体激光器、412…准直光学系统、4121…准直透镜、42…无焦透镜、421…透镜、422…透镜、43、43A、43B、43C…偏振变换元件、431…第1棱镜(第1棱镜)、432…第2棱镜(第1棱镜)、433…第3棱镜(第2棱镜)、434…第4棱镜(第2棱镜)、435、435A…色分离层、436…偏振分离层、437…相位差层、438A…第5棱镜、438B…第6棱镜、439…反射层、44…相位差板(第1波长板以及第2波长板)、45…拾取透镜、452…透镜、46、46C…波长变换元件、461…基材、462…反射层、463、463C…荧光体层、464…马达、465…漫射层、5…均匀化装置、51…无焦装置、511…凹透镜、512…凸透镜、52…第1透镜阵列、521…第1透镜、53…第2透镜阵列、531…第2透镜、54…重叠透镜、611…阵列光源(蓝色光源)、63…漫射部件(漫射板)、632…漫射层、63B…漫射部件(漫反射部)、BL…蓝色光(第2色光)、BL1…蓝色光、M1…入射面、M2…入射出射面、M31…出射面、M32…出射面、M4…入射面、M41…入射出射面、M5…入射出射面、WL…照明光、YL…荧光(第1色光)
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，对于本发明的第1实施方式，利用附图进行说明。
[投影机的概略结构]
图1是示出第1实施方式涉及的投影机1的概略结构的示意图。
投影机1是对从设置于内部的光源射出的光束进行调制而形成与图像信息相应的图像、并将该图像放大投影到屏幕SC1等被投射面上的显示装置。
如图1所示，该投影机1除外装壳体2、被收置于该外装壳体2内的光学单元3和控制该投影机1的控制装置CU外，还具备对冷却对象进行冷却的冷却装置以及对构成该投影机1的电子部件供电的电源装置，只是省略了图示。
[光学单元的结构]
光学单元3具备照明装置31、色分离装置32、平行化透镜33、多个光调制装置34、色合成装置35以及投射光学装置36。
照明装置31射出照明光WL。此外，关于照明装置31的结构将后述。
色分离装置32将从照明装置31入射的照明光WL分离成红色光LR、绿色光LG以及蓝色光LB这3种色光。该色分离装置32具备分色镜321、322、全反射镜323、324、325以及中继透镜326、327。
分色镜321将来自照明装置31的照明光WL分离成蓝色光LB和含其他色光(绿色光LG以及红色光LR)的黄色光LY。分色镜321使蓝色光LB反射并且使含绿色光LG以及红色光LR的黄色光LY透射。
分色镜322将作为由分色镜321分离出的光的一方的黄色光LY分离成绿色光LG和红色光LR。具体而言，分色镜322反射绿色光LG并且使红色光LR透射。
全反射镜323配置于蓝色光LB的光路中，使在分色镜321被反射了的蓝色光LB朝向光调制装置34(34B)反射。另一方面，全反射镜324、325配置于红色光LR的光路中，使透射了分色镜322的红色光LR朝向光调制装置34(34R)反射。另外，绿色光LG在分色镜322被朝向光调制装置34(34G)反射。
中继透镜326、327配置于红色光LR的光路中的分色镜322的下游。这些中继透镜326、327具有补偿由于红色光LR的光路长度变得比蓝色光LB或绿色光LG的光路长度长而导致的红色光LR的光损耗的功能。
平行化透镜33使将入射于后述的光调制装置34的光平行化。此外，将红、绿以及蓝的各色光用的平行化透镜分别设为33R、33G、33B。另外，红、绿以及蓝的各色光用的光调制装置分别设为34R、34G、34B。
多个光调制装置34(34R、34G、34B)对由分色镜321以及分色镜322分离开且分别入射的各色光LR、LG、LB进行调制，形成与图像信息相应的彩色图像。这些光调制装置34由对入射的光进行调制的液晶面板构成。
另外，在光调制装置34R、34G、34B的入射侧以及出射侧，分别配置有入射侧偏振板341以及出射侧偏振板342。此外，将红、绿以及蓝的各色光用的入射侧偏振板分别设为341R、341G、341B，将红、绿以及蓝的各色光用的出射侧偏振板分别设为342R、342G、342B。
向色合成装置35入射来自各光调制装置34R、34G、34B的图像光。该色合成装置35将与各色光LR、LG、LB相对应的图像光进行合成，并使该合成出的图像光向投射光学装置36射出。本实施方式中，色合成装置35由十字分色棱镜构成。
投射光学装置36将由色合成装置35合成出的图像光投射到屏幕SC1等被投射面。通过这样的结构，将放大了的图像投影于对屏幕SC1。
[照明装置的结构]
图2是示出本实施方式的投影机1中的照明装置31的结构的示意图。
照明装置31如前述那样将照明光WL朝向色分离装置32射出。如图2所示，该照明装置31具备光源装置4以及均匀化装置5。该光源装置4朝向均匀化装置5射出蓝色光以及荧光，均匀化装置5使该入射的蓝色光以及荧光均匀化并作为照明光WL朝向色分离装置32射出。
[光源装置的结构]
这些装置中，光源装置4具备：光源部41、无焦透镜42、偏振变换元件43、相位差板44、拾取透镜45以及波长变换元件46。
[光源部的结构]
光源部41具备阵列光源411以及准直光学系统412。该阵列光源411由与本发明的激发光源相当的多个半导体激光器4111构成。具体而言，阵列光源411是通过在与从该阵列光源411射出的光束正交的一个平面内以阵列状排列多个半导体激光器4111而形成的。
构成阵列光源411的半导体激光器4111射出例如在445nm的波长区域具有峰值波长的激发光(蓝色光BL)。另外，从半导体激光器4111射出的蓝色光BL是被统一为s偏振的直线偏振，朝向无焦透镜42射出。而且，从该阵列光源411射出的蓝色光BL入射于准直光学系统412。
准直光学系统412将从阵列光源411射出的蓝色光BL变换成平行光。该准直光学系统412具备例如与各半导体激光器4111相对应地以阵列状配置的多个准直透镜4121。通过经过该准直光学系统412而被变换成平行光的蓝色光BL，入射于无焦透镜42。
无焦透镜42对从准直光学系统412入射的蓝色光BL的光束直径进行调整。该无焦透镜42具备透镜421和透镜422，蓝色光BL由透镜421聚光，通过透镜422而平行化并入射于偏振变换元件43。
[偏振变换元件的结构]
偏振变换元件43具有将入射的光的偏振方向统一的功能。该偏振变换元件43具备：第1棱镜431、第2棱镜432、第3棱镜433、第4棱镜434、色分离层435、偏振分离层436以及相位差层437。换言之，偏振变换元件43具有色分离层435、偏振分离层436以及相位差层437各一个，通过上述第1～第4棱镜431～434而一体化。
这些第1～第4棱镜431～434分别形成为三棱柱状，第1棱镜431以及第2棱镜432配置为各自的倾斜面相向。在该第1棱镜431与第2棱镜432之间配置有色分离层435。
第3棱镜433以及第4棱镜434相向配置成各自的倾斜面的角度变得与上述第1棱镜431以及第2棱镜432的倾斜面的角度相同。另外，在第3棱镜433与第4棱镜434之间配置有偏振分离层436。即，色分离层435以及偏振分离层436配置为，相对于从光源部41射出的蓝色光BL的光轴向同一方向倾斜45o。即，色分离层435以及偏振分离层436，配置在从偏振变换元件43的外部入射于色分离层435的蓝色光BL的光路上且相对于该蓝色光BL的行进方向(第1方向)分别向相同侧倾斜地配置于第1～第4棱镜431～434内部。
进一步，在第4棱镜434固定有相位差层437。而且，第2棱镜432与第3棱镜433通过未图示的粘接剂等相互固定。通过这样的结构，偏振变换元件43具有色分离层435、偏振分离层436以及相位差层437各一个，通过上述第1～第4棱镜431～434而一体化。
此外，第1棱镜431以及第2棱镜432与本发明的第1棱镜相当，第3棱镜433以及第4棱镜434与本发明的第2棱镜相当。
偏振变换元件43具备供从光源部41射出的蓝色光BL入射的入射面M1。该入射面M1是上述第1棱镜431的光源部41侧的面，上述蓝色光BL经由该第1棱镜431入射。从该第1棱镜431的入射面M1入射的蓝色光BL，经由该第1棱镜431入射于色分离层435。
色分离层435使从入射面M1入射的蓝色光BL中的第1波长区域(例如、440nm～460nm)的蓝色光BL(第2色光)透射、使第2波长区域(例如、超过460nm的波长区域)的蓝色光BL(第1色光)向与该蓝色光BL的入射方向正交的方向(第2方向)反射。在本实施方式中，该色分离层435由分色镜构成。
此外，本实施方式中，因为构成阵列光源411的半导体激光器4111射出在445nm的波长区域有峰值波长的激发光(蓝色光BL)，所以几乎所有的蓝色光BL都透射上述色分离层435。
透射色分离层435后的蓝色光BL，经由上述第2棱镜432以及第3棱镜433入射于偏振分离层436。
偏振分离层436使与本发明的第1偏振光相当的s偏振分量的蓝色光BL反射，使与本发明的第2偏振光相当的p偏振分量的蓝色光BL透射。此外，因为从上述光源部41射出的蓝色光BL是被统一为s偏振的蓝色光BL，所以通过该偏振分离层436反射大体所有的蓝色光BL。
由偏振分离层436反射后的蓝色光BL，经由第3棱镜433从该第3棱镜433的上述第2方向侧的面即入射出射面M2朝向波长变换元件46(相位差板44)射出。
此外，对于该入射出射面M2，除射出该蓝色光BL外，还再度入射通过波长变换元件46被变换成荧光YL的荧光YL以及未由波长变换元件46变换成荧光YL而被漫射了的蓝色光BL，详情后述。
相位差层437具有使入射的光的偏振方向旋转90°的功能。该相位差层437相对于偏振分离层436配置于与上述第2方向相反的一侧、即第4棱镜434。由此，经由偏振分离层436以及第4棱镜434入射的光的偏振方向通过该相位差层437被旋转90°。
相位差板44配置于偏振变换元件43与波长变换元件46之间，使入射的s偏振成分的蓝色光BL从直线偏振变换成向左右任一方向旋转的大致圆偏振。本实施方式中，该相位差板44由λ/4波长板构成。此外，相位差板44与本发明的第1波长板相当。
入射于该相位差板44的蓝色光BL，以被变换成了大致圆偏振的状态入射于设置在相位差板44与波长变换元件46之间的拾取透镜45。
拾取透镜45具有透镜451和透镜452，将入射于该透镜451、452的光聚光。由此，上述蓝色光BL以由拾取透镜45聚光了的状态入射于波长变换元件46。
[波长变换元件的结构]
波长变换元件46配置于与上述入射出射面M2相对的位置，具备基材461、反射层462、荧光体层463以及马达464。基材461形成为大致圆板状，在该基材461的偏振变换元件43侧的面形成有反射层462。在该反射层462的偏振变换元件43侧的面形成有荧光体层463。这些荧光体层463以及反射层462具有微小的凹凸。
马达464安装于基材461，基材461由于该马达464的驱动而旋转。由此，荧光体层463被冷却。
这些部件之中，荧光体层463是例如包含YAG荧光体的波长变换元件，入射于该荧光体层463的蓝色光BL的一部分作为包含红色光LR以及绿色光LG的荧光YL射出。另外，一部分蓝色光BL不被变换成荧光YL而是作为蓝色光BL在该荧光体层463内散射或者经过该荧光体层463。具体而言，荧光体层463的与反射层462相反方向侧的面、荧光体层463内、荧光体层463的反射层462侧的面以及反射层462，具有使上述蓝色光BL的一部分漫反射而作为蓝色光BL和荧光YL一起射出的形状。由此，这些荧光YL以及蓝色光BL，由上述荧光体层463或反射层462朝向上述拾取透镜45反射。
此外，由荧光体层463变换出的荧光YL，因为是偏振方向随机的发光，所以也包含p偏振分量以及s偏振分量中的任一偏振分量。
从上述波长变换元件46射出的荧光YL以及蓝色光BL，由拾取透镜45聚光而入射于相位差板44。由此，蓝色光BL通过反射层462而使旋转方向反转并入射于相位差板44，偏振方向从大致圆偏振变换成直线偏振。因此，由反射层462反射后的蓝色光BL作为p偏振分量的蓝色光BL射出。而且，蓝色光BL以及荧光YL再度经由上述入射出射面M2入射于偏振分离层436。
这样，经由入射出射面M2入射的荧光YL以及蓝色光BL中的蓝色光BL，经由第3棱镜433入射于偏振分离层436。如上述那样，蓝色光BL是p偏振分量的蓝色光BL，所以经由该偏振分离层436并经由第4棱镜434从该第4棱镜434的出射面M31射出。
另外，荧光YL中的p偏振分量的荧光YL，透射偏振分离层436并与上述蓝色光BL同样地经由第4棱镜434从该第4棱镜434的出射面M31射出。
另一方面，荧光YL中的s偏振分量的荧光YL，由偏振分离层436反射。该由偏振分离层436反射了的荧光YL，经由第3棱镜433以及第2棱镜432入射于色分离层435。接着，由色分离层435反射并从第2棱镜432的出射面M32射出。
从上述出射面M31射出的p偏振分量的蓝色光BL以及p偏振分量的荧光YL，入射于上述相位差层437。入射于该相位差层437的p偏振分量的蓝色光BL以及荧光YL，作为s偏振分量的蓝色光BL以及荧光YL从该相位差层437射出。
即，从光源部41射出的蓝色光BL经由偏振变换元件43、波长变换元件46被变换成s偏振分量的蓝色光BL以及荧光YL而从出射面M31、M32射出。换言之，偏振方向统一了的荧光YL以及蓝色光BL从偏振变换元件43的与均匀化装置5相向的大致整个面朝向该均匀化装置5射出。
[均匀化装置的结构]
均匀化装置5具有使从光源装置4射出的蓝色光BL以及荧光YL均匀化的功能。如图2所示，该均匀化装置5具备无焦装置51、第1透镜阵列52、第2透镜阵列53以及重叠透镜54。
这些装置中，无焦装置51具有将从偏振变换元件43入射的荧光YL以及蓝色光BL的光束直径放大的功能。具体而言，该无焦装置51，基于经由光源装置4入射的荧光YL以及蓝色光BL，对在第2透镜阵列53的第2透镜531上显示的光源像的大小进行调整。
该无焦装置51由包括凹透镜511以及凸透镜512的无焦透镜构成。凹透镜511使入射的荧光YL以及蓝色光BL漫射并使其朝向凸透镜512射出。凸透镜512使从凹透镜511漫射而入射的荧光YL以及蓝色光BL平行化并使其朝向第1透镜阵列52射出。
第1透镜阵列52具有在相对于从无焦装置51射出的光(光束)的中心轴(上述照明光轴Ax1)的正交面内以阵列状排列的多个第1透镜521。该第1透镜阵列52，通过第1透镜阵列52的多个第1透镜521将入射于该第1透镜阵列52的光束分割成多个部分光束。
第2透镜阵列53具有在相对于上述照明光轴Ax1的正交面内以阵列状排列的与第1透镜阵列52的多个第1透镜521相应的多个第2透镜531。该第2透镜阵列53，通过多个第2透镜531使由第1透镜521分割出的部分光束重叠于作为被照明区域的重叠透镜54。
另外，这些第1透镜阵列52以及第2透镜阵列53为相同形状即由相同部件构成。经由这样的第1透镜阵列52以及第2透镜阵列53的光，朝向重叠透镜54射出。
重叠透镜54，通过使照明光WL在被照明区域重叠，而使被照明区域的照度分布均匀化。这样，荧光YL以及蓝色光BL，通过重叠透镜54而合成，作为照度分布均匀化了的照明光WL从照明装置31朝向分色镜321射出。
[第1实施方式的效果]
以上说明了的本实施方式涉及的投影机1中，有以下效果。
本实施方式中，色分离层435使小于预定波长的蓝色光BL(激发光)透射，并使该预定波长以上的色光反射。另外，偏振分离层436使s偏振分量的蓝色光BL反射，使p偏振分量的蓝色光BL透射。
该偏振变换元件43中，入射于色分离层435的蓝色光BL，透射该色分离层435并在偏振变换元件43被向上述第2方向侧反射。而且，当包含s偏振光以及p偏振光的荧光YL从第2方向侧入射于偏振分离层436时，该p偏振分量的荧光YL沿上述第2方向的相反方向透射偏振分离层436，s偏振分量的荧光YL在偏振分离层436被反射而沿着第1方向入射于色分离层435。该s偏振分量的荧光YL，在色分离层435被向第2方向的相反侧反射。而且，因为相位差层437配置于上述位置，所以上述第1色光(荧光)所含的透射了偏振分离层436的p偏振分量的蓝色光BL以及荧光YL，通过经过相位差层437而被变换成第1偏振光、即s偏振分量的蓝色光以及荧光。通过这样的偏振变换元件43，能够将s偏振分量的蓝色光BL以及荧光YL向第2方向的相反方向(相同方向)射出。通过这样的结构，因为能够由色分离层435、偏振分离层436以及相位差层437各一个构成偏振变换元件43，所以能够使偏振变换元件43的结构简化。
色分离层435以及偏振分离层436，形成于第1～第4棱镜431～434的内部，所以能够通过第1～第4棱镜431～434使色分离层435、偏振分离层436以及相位差层437一体化，因此能够容易地实施偏振变换元件43的配置。
第1棱镜431的与第1方向相反方向侧的面，是供激发光(蓝色光BL)入射的入射面M1，在第3棱镜中第2方向侧的面是供透射色分离层435入射于偏振分离层436的作为第2色光的蓝色光BL中的在偏振分离层436被反射了的s偏振分量的蓝色光BL向外部射出、并供基于该蓝色光BL的荧光YL以及蓝色光BL入射的入射出射面M2，在第2棱镜432以及第4棱镜434的各棱镜中第2方向侧的相反侧的面是供p偏振分量的荧光YL以及s偏振分量的荧光YL射出的出射面M31、M32，相位差层437位于第4棱镜434的出射面M31，所以能够规定光向偏振变换元件43入射的入射方向以及光从该偏振变换元件43射出的射出方向。因此，能够容易地实施偏振变换元件43的处理。
因为在偏振变换元件43的偏振分离层436与波长变换元件46之间配置有相位差板44，所以由偏振分离层436反射后的s偏振分量的蓝色光BL，在最初经过该相位差板44时，从直线偏振被变换成向左右任一方向(例如、左方向)旋转的大致圆偏振而入射于上述波长变换元件46。s偏振分量的蓝色光BL中的荧光YL以及未被变换成荧光的蓝色光BL由该波长变换元件46反射，并被变换成向上述左右任一方向的相反方向(例如、右方向)旋转的大致圆偏振而再度入射于相位差板44。该情况下，荧光YL是包含p偏振分量以及s偏振分量的随机偏振光，所以在经过相位差板44时从该大致圆偏振被变换成直线偏振，作为包含p偏振分量以及s偏振分量的直线偏振入射于偏振变换元件43。另一方面，蓝色光BL从该大致圆偏振变换成直线偏振，作为p偏振分量的直线偏振入射于上述偏振变换元件43。
由此，因为能够使上述蓝色光BL的偏振方向旋转90°，所以能够使蓝色光BL从偏振变换元件43的配置有偏振分离层436的第4棱镜434的出射面M31射出。另外，因为上述相位差层437配置于第4棱镜434的出射面M31侧，所以透射了偏振分离层436的p偏振分量的蓝色光BL以及p偏振分量的荧光YL，作为s偏振分量的蓝色光BL以及荧光YL射出，由上述偏振分离层436反射了的s偏振分量的荧光YL由色分离层435反射而从出射面M32射出。即，根据本实施方式，能够使蓝色光BL仅从第4棱镜434的出射面M31射出，而且能够统一射出的蓝色光BL以及荧光YL的偏振方向。
入射于荧光体层463的p偏振分量的蓝色光作为蓝色光BL以及荧光YL从该荧光体层463射出。由此，能够利用从阵列光源411射出的激发光(蓝色光BL)高效地产生荧光YL。另外，不使蓝色光BL从不同的入射面入射，能够有效地利用从阵列光源411射出的蓝色光BL。进一步，因为荧光体层463以及反射层462有微小的凹凸，所以能够提高使上述入射的蓝色光BL漫射的可能性。
上述实施方式中，通过采用上述偏振变换元件43，与各自分体设置的情况相比较，能够使光源装置4进而使照明装置31小型化。进一步，能够使照明装置31小型化，进而能够使投影机1小型化。
另外，荧光YL所含的并且入射于偏振分离层436而被分离的s偏振光以及p偏振光中的、由该偏振分离层436反射了的s偏振光，由色分离层435进一步反射，与透射该偏振分离层436的p偏振光向相同方向射出，所以能够向广大范围射出荧光YL。
[第2实施方式]
接下来，对于本发明的第2实施方式进行说明。
本实施方式涉及的投影机，具备与上述投影机1同样的结构，但是光源装置的结构、具体而言在具有不同于上述光源部41的蓝色光源这一点上与上述投影机1不同。此外，在以下的说明中，对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分，标注同一符号并省略说明。
图3是示出本实施方式涉及的投影机的光源装置4A的概略的示意图。
光源装置4A除与上述光源装置4同样地具备光源部41、无焦透镜42、拾取透镜45以及波长变换元件46外，不具备相位差板44。另外，除取代上述偏振变换元件43而具备偏振变换元件43A外，还具备射出不同于上述激发光(蓝色光BL)的蓝色光的蓝色光源部6。
[蓝色光源部的结构]
蓝色光源部6具备光源部61、第1聚光透镜62、漫射部件63以及第2聚光透镜64。
光源部61具备阵列光源611以及准直光学系统612。该阵列光源611由与本发明的蓝色光源相当的多个半导体激光器6111构成。
构成该阵列光源611的半导体激光器6111射出例如在460nm的波长区域有峰值波长的蓝色光BL1。另外，从半导体激光器6111射出的蓝色光BL1是包含s偏振分量以及p偏振分量的相干的直线偏振，朝向第1聚光透镜62射出。而且，从该阵列光源611射出的蓝色光BL1入射于准直光学系统612。
准直光学系统612具有与上述准直光学系统612同样的结构，将从阵列光源611射出的蓝色光BL1变换成平行光。该准直光学系统612具备例如与各半导体激光器6111相对应而以阵列状配置的多个准直透镜6121。通过经过该准直光学系统612而变换成平行光的蓝色光BL1入射于第1聚光透镜62。
第1聚光透镜62使入射的蓝色光BL1朝向漫射部件63聚光。
漫射部件63与本发明的漫射板相当，具有使入射的蓝色光漫射的功能。该漫射部件63配置于与偏振变换元件43A的入射面M4相向的位置，具备基材631、漫射层632以及马达633。基材631由大致圆板状的透光性基材构成，在该基材631的偏振变换元件43A侧的面形成有漫射层632。该漫射层632具有使入射的光散射的功能。
马达633安装于基材631，基材631由于该马达633的驱动而旋转。由此，漫射层632被冷却。
通过这样的结构，入射于漫射部件63的蓝色光BL1经由基材631入射于漫射层632并被该漫射层632漫射(散射)而朝向第2聚光透镜64射出。
第2聚光透镜64使通过漫射层632散射后的蓝色光BL1聚光并平行化。该第2聚光透镜64具备将蓝色光BL1聚光的透镜641和使由该透镜641聚光后的蓝色光BL1平行化的透镜642。由此，入射于该第2聚光透镜64的蓝色光BL1以平行化了的状态朝向偏振变换元件43A射出。
[偏振变换元件的结构]
偏振变换元件43A除具有与上述偏振变换元件43大致相同的结构以及功能外，本实施方式涉及的色分离层435A的结构不同于上述色分离层435。该色分离层435A使从入射面M1入射的蓝色光BL中的455nm以下的蓝色光BL透射、使超过450nm的波长区域的蓝色光BL反射。本实施方式中，该色分离层435A由分色镜构成。
另外，偏振变换元件43A，在上述第4棱镜434的蓝色光源部6一侧的面具有供上述蓝色光BL1入射的入射面M4。此外，入射面M4与本发明的第2入射面相当。
从这样的偏振变换元件43A的入射面M4入射的蓝色光BL1中的s偏振分量的蓝色光BL1，由偏振分离层436反射并从第4棱镜434的出射面M31射出。接着，从出射面M31射出的s偏振分量的蓝色光BL1入射于相位差层437，偏振方向旋转90°而作为p偏振分量的蓝色光BL1从该相位差层437射出。
另一方面，从入射面M4入射的蓝色光BL1中的p偏振分量的蓝色光BL1，透射偏振分离层436并经由第3棱镜433以及第2棱镜432入射于色分离层435A。该蓝色光BL1是460nm的蓝色光，所以由该色分离层435A反射并从第2棱镜432的出射面M32射出。
即，从光源部61射出的蓝色光BL1，经由偏振变换元件43A从出射面M31、M32作为p偏振分量的蓝色光BL1射出。换言之，偏振方向统一了的蓝色光BL1从偏振变换元件43A的与均匀化装置5相向的大致整个面朝向该均匀化装置5射出。
另一方面，从光源部41射出的蓝色光BL，与上述第1实施方式同样地经由无焦透镜42从入射面M1入射、经过色分离层435A并由偏振分离层436反射，经由入射出射面M2朝向波长变换元件46射出。
在此，本实施方式中，在具备入射出射面M2的偏振变换元件43与拾取透镜45之间不具备相位差板44。因此，s偏振分量的蓝色光BL从入射出射面M2射出，经由拾取透镜45入射于波长变换元件46。而且，基于蓝色光BL的荧光YL从波长变换元件46的荧光体层463射出、经由拾取透镜45再度入射于入射出射面M2。
此外，本实施方式中是蓝色光BL1另行入射的结构，所以本实施方式中，作为入射于荧光体层463的蓝色光BL几乎都变换成荧光YL的发明进行说明。上述荧光YL是随机偏振光，所以该荧光YL中的p偏振分量的荧光YL透射偏振分离层436，与上述蓝色光BL同样地经由第4棱镜434从该第4棱镜434的出射面M31射出。而且，p偏振分量的荧光YL的偏振方向通过相位差层437而旋转90°，s偏振分量的荧光YL从该相位差层437射出。
另一方面，荧光YL中的s偏振分量的荧光YL由偏振分离层436反射。该由偏振分离层436反射了的荧光YL，经由第3棱镜433以及第2棱镜432入射于色分离层435。接着，由色分离层435反射并从第2棱镜432的出射面M32射出。即，从光源部41射出的蓝色光BL经由偏振变换元件43A、波长变换元件46从出射面M31、M32作为s偏振分量的荧光YL射出。
通过这样的结构，蓝色光BL1的偏振分量(p偏振分量)和荧光YL的偏振分量(s偏振分量)，以不同的状态从偏振变换元件43A的与均匀化装置5相向的大致整个面朝向该均匀化装置5射出。
[第2实施方式的效果]
本实施方式涉及的投影机除具有与上述投影机1同样的效果外，还起到以下的效果。
在此，因为构成蓝色光源部6的光源部61的阵列光源611由半导体激光器6111构成，所以从该半导体激光器6111射出的蓝色光BL1在直线上行进，因此如点那样入射于偏振变换元件43A的入射面M4，仅从偏振变换元件43A射出的射出光的一部分包含蓝色光BL1。
相对于此，根据本实施方式，从蓝色光源部6的光源部61射出的蓝色光BL1以漫射后的状态入射于偏振变换元件43A的入射面M4。据此，即使入射于波长变换元件46的蓝色光BL的一部分不变换成荧光YL、不作为蓝色光BL射出，也能够可靠地使蓝色光BL1以及荧光YL从偏振变换元件43A射出。
[第3实施方式]
接下来，对于本发明的第3实施方式进行说明。
本实施方式涉及的投影机具备与上述投影机1相同的结构，但是，光源装置的结构、具体而言在隔着上述偏振变换元件与上述光源部41相向的位置具备使蓝色光漫射的漫射部件这一点上不同于上述投影机1。此外，以下的说明中，对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分，标注相同的符号并省略说明。
图4是示出本实施方式涉及的投影机的光源装置4B的概略的示意图。
光源装置4B除与上述光源装置4同样地具备无焦透镜42、相位差板44、拾取透镜45以及波长变换元件46外，取代上述光源部41而具备光源部41B。另外，除取代上述偏振变换元件43而具备偏振变换元件43B外，还具备供上述激发光(蓝色光BL)中的一方的偏振分量的蓝色光BL入射并使该蓝色光BL漫射的漫射部件63B以及上述第2聚光透镜64。
光源部41B具备不同于上述光源部41的阵列光源411B，构成该阵列光源411B的各半导体激光器4111的偏振轴预先旋转并固定。具体而言，从各半导体激光器4111射出的蓝色光BL被设定为成为包含s偏振分量以及p偏振分量的相干的直线偏振。
如图4所示，偏振变换元件43B具有与上述偏振变换元件43大致相同的结构。该偏振变换元件43B在与漫射部件63B相向的位置即第4棱镜434具备蓝色光BL的入射出射面M41。
[漫射部件的结构]
漫射部件63B与本发明的漫反射部相当，具有使入射的蓝色光BL漫反射的功能。如图4所示，该漫射部件63B配置于与偏振变换元件43B的入射面M4相向的位置，具备基材631、漫射层632、马达633以及反射层634。基材631形成为大致圆板状，在该基材631的偏振变换元件43B一侧的面形成有反射层634。在该反射层634的偏振变换元件43B一侧的面形成有漫射层632。该漫射层632具有使入射的光散射的功能。
马达633安装于基材631，基材631由于该马达633的驱动而旋转。由此，漫射层632被冷却。
通过这样的结构，入射于漫射部件63B的蓝色光BL入射于漫射层632并通过该漫射层632而漫射(散射)并被反射层634反射而朝向第2聚光透镜64射出。
另外，在漫射部件63B与偏振变换元件43B之间配置有相位差板44以及第2聚光透镜64。其中的相位差板44与上述第1实施方式不同，配置于与入射出射面M41相向的位置。此外，本实施方式中，相位差板44与第2波长板相当。
本实施方式涉及的光源装置4B中，当从光源部41B射出包含s偏振分量以及p偏振分量的蓝色光BL时，该蓝色光BL与上述第1实施方式同样地经由无焦透镜42从入射面M1入射并经过色分离层435而入射于偏振分离层436。
在此，p偏振分量的蓝色光BL透射偏振分离层436从入射出射面M41射出。该蓝色光BL经由相位差板44以及第2聚光透镜64入射于漫射部件63B。接着，蓝色光BL被漫射层632漫射并经由第2聚光透镜64以及相位差板44作为s偏振分量的蓝色光BL入射于入射出射面M41。该s偏振分量的蓝色光BL被偏振分离层436反射并从第4棱镜434的出射面M31射出。接着，通过相位差层437使偏振方向旋转90°，p偏振的蓝色光BL朝向均匀化装置5射出。
另一方面，从光源部41B射出的蓝色光BL中的s偏振分量的蓝色光BL，被偏振分离层436反射并经由入射出射面M2朝向波长变换元件46射出。
在此，本实施方式中，在具备入射出射面M2的偏振变换元件43B与拾取透镜45之间也不具备相位差板44。因此，s偏振分量的蓝色光BL从入射出射面M2射出并经由拾取透镜45入射于波长变换元件46。而且，基于蓝色光BL的荧光YL从波长变换元件46的荧光体层463射出并经由拾取透镜45再度入射于入射出射面M2。
此外，本实施方式中，作为入射于荧光体层463的蓝色光BL几乎都会变换成荧光YL的发明进行说明。上述荧光YL是随机的偏振光，所以该荧光YL中的p偏振分量的荧光YL透射偏振分离层436，与上述蓝色光BL同样地经由第4棱镜434从该第4棱镜434的出射面M31射出。接着，通过相位差层437使p偏振分量的荧光YL的偏振方向旋转90°，s偏振分量的荧光YL从该相位差层437射出。
另一方面，荧光YL中的s偏振分量的荧光YL被偏振分离层436反射。该由偏振分离层436反射后的荧光YL，经由第3棱镜433以及第2棱镜432入射于色分离层435。接着，由色分离层435反射并从第2棱镜432的出射面M32射出。即，从光源部41射出的蓝色光BL经由偏振变换元件43、波长变换元件46从出射面M31、M32作为s偏振分量的荧光YL以及p偏振分量的蓝色光BL射出。
根据这样的结构，蓝色光BL的偏振分量(p偏振分量)和荧光YL的偏振分量(s偏振分量)，以不同的状态从偏振变换元件43B的与均匀化装置5相向的大致整个面朝向该均匀化装置5射出。
[第3实施方式的效果]
本实施方式涉及的投影机起到与上述投影机1相同的效果，此外起动以下效果。
本实施方式中，因为具备使透射偏振分离层436并射出到偏振变换元件43B外的蓝色光BL漫反射的漫射部件63B和配置于偏振变换元件43B与漫射部件63B之间的相位差板44，所以，透射偏振分离层436后的p偏振分量的蓝色光BL，在最初经过相位差板44时，从直线偏振被变换成向左右任一方向(例如、左方向)旋转的大致圆偏振而入射于上述漫射部件63B。上述第2偏振光(蓝色光)以漫射的状态被该偏振分离层436反射，作为向上述左右任一方向的相反方向(例如、右方向)旋转的大致圆偏振再度入射于相位差板44。该情况下，第2偏振光(蓝色光)，从该大致圆偏振变换成直线偏振，由此作为s偏振的直线偏振入射于上述偏振变换元件43B。入射于该偏振变换元件43B的s偏振的蓝色光BL，由偏振分离层436向上述第2方向的相反方向反射。因此，即使不设置使蓝色光BL1射出的蓝色光源部6，也能够使蓝色光BL以及荧光YL从上述出射面M31、M32可靠地射出。
[第4实施方式]
接下来，对于本发明的第4实施方式进行说明。
本实施方式涉及的投影机具备与上述投影机1同样的结构，但是光源装置的结构、具体而言在上述偏振变换元件具备反射层这一点以及上述波长变换元件具备荧光体层和漫射层这一点上不同于上述投影机1。
此外，以下的说明中，对于与已经说明了的部分相同或大致相同的部分，标注相同的符号并省略说明。
图5是示出本实施方式涉及的投影机的光源装置4C的概略的示意图。
光源装置4C除与上述光源装置4同样地具备无焦透镜42、与本发明的第2波长板相当的相位差板44、以及拾取透镜45外，取代上述光源部41而具备上述光源部41B。另外，光源装置4C具备上述第2聚光透镜64。进一步，光源装置4C取代上述偏振变换元件43而具备偏振变换元件43C。
该偏振变换元件43C具备：供透射偏振分离层436后的p偏振分量的蓝色光BL入射、并使该蓝色光BL朝向波长变换元件46C反射的反射层439；以及在内部具备该反射层439的第5棱镜438A和第6棱镜438B。该第5棱镜438A和第6棱镜438B是与上述第1～第4棱镜431～434相同的形状，固定成彼此的倾斜面相向。因此，配置于第5棱镜438A和第6棱镜438B的倾斜面的反射层439也与上述色分离层435以及偏振分离层436向相同方向倾斜。
即，本实施方式的偏振变换元件43C，除色分离层435、偏振分离层436以及相位差层437外，反射层439通过第1～第6棱镜431～434、438A、438B而一体化。
此外，该第6棱镜438B具备作为上述第2方向侧的面的入射出射面M5，该入射出射面M5供透射上述偏振分离层436并被反射层439反射后的蓝色光BL射出并再度入射。
图6是从光入射侧观察本实施方式涉及的波长变换元件46C的俯视图。
光源装置4C取代上述波长变换元件46而具备波长变换元件46C。如图5以及图6所示，该波长变换元件46C具备供上述激发光(蓝色光BL)中的p偏振分量的蓝色光BL入射并使该蓝色光BL漫射的漫射层465和荧光体层463C。具体而言，在基材461上以甜甜圈状形成有漫射层465，在该漫射层465的中央部分形成有荧光体层463C。
此外，基材461、反射层462、荧光体层463C以及漫射层465与本发明的荧光体轮(wheel)相当。
在这些部件中，漫射层465与本发明的漫反射部相当，具有使入射的蓝色光BL漫反射的功能。该漫射层465配置于与偏振变换元件43C的反射层439即入射出射面M5相向的位置。
根据这样的结构，入射于波长变换元件46C的漫射层465的蓝色光BL，被该漫射层465漫射(散射)并被反射层462反射而经由入射出射面M5朝向反射层439射出。
另外，在漫射层465与偏振变换元件43C的入射出射面M5之间，配置有相位差板44以及第2聚光透镜64。其中，相位差板44与上述第1实施方式不同，其配置于与保持反射层439的第6棱镜438B相向的位置。
此外，本实施方式中，相位差板44与第2波长板相当。
本实施方式涉及的光源装置4C中，当从光源部41B射出包含s偏振分量以及p偏振分量的蓝色光BL时，该蓝色光BL与上述第1实施方式同样地经由无焦透镜42从入射面M1入射并经过色分离层435而入射于偏振分离层436。
在此，p偏振分量的蓝色光BL透射偏振分离层436并经由第4棱镜434以及第5棱镜438A而入射于反射层439。接着，被反射层439反射后的该蓝色光BL从入射出射面M5射出，经由相位差板44以及第2聚光透镜64而入射于波长变换元件46C的漫射层465。该蓝色光BL由于漫射层465而漫射，经由第2聚光透镜64以及相位差板44作为s偏振分量的蓝色光BL入射于入射出射面M5。接着，s偏振分量的蓝色光BL由反射层439反射，并经由第5棱镜438A以及第4棱镜434而入射于偏振分离层436。该蓝色光BL由偏振分离层436反射并从第4棱镜434的出射面M31射出。接着，其偏振方向由于相位差层437而旋转90°，作为p偏振的蓝色光BL朝向均匀化装置5射出。
另一方面，从光源部41B射出的蓝色光BL中的s偏振分量的蓝色光BL，由偏振分离层436反射并经由入射出射面M2朝向波长变换元件46射出。该s偏振分量的蓝色光BL经由拾取透镜45入射于波长变换元件46C的荧光体层463C。接着，基于蓝色光BL的荧光YL从波长变换元件46C的荧光体层463C射出并经由拾取透镜45再度入射于入射出射面M2。
此外，本实施方式中，也作为入射于荧光体层463的蓝色光BL几乎都变换成荧光YL的发明进行说明。上述荧光YL是随机的偏振光，所以该荧光YL中的p偏振分量的荧光YL透射偏振分离层436，与上述蓝色光BL同样地经由第4棱镜434从该第4棱镜434的出射面M31射出。接着，p偏振分量的荧光YL的偏振方向由于相位差层437而旋转90°，s偏振分量的荧光YL从该相位差层437射出。
另一方面，荧光YL中的s偏振分量的荧光YL由偏振分离层436反射。该由偏振分离层436反射后的荧光YL，经由第3棱镜433以及第2棱镜432而入射于色分离层435。接着，由色分离层435反射并从第2棱镜432的出射面M32射出。即，从光源部41B射出的蓝色光BL，经由偏振变换元件43、波长变换元件46而作为s偏振分量的荧光YL以及p偏振分量的蓝色光BL从出射面M31、M32射出。
通过这样的结构，蓝色光BL的偏振分量(p偏振分量)和荧光YL的偏振分量(s偏振分量)，以不同的状态从偏振变换元件43B的与均匀化装置5相向的大致整个面朝向该均匀化装置5射出。
[第4实施方式的效果]
本实施方式涉及的投影机除起到与上述投影机1相同的效果外，还起到以下的效果。
因为在波长变换元件46C的基材461上形成有荧光体层463C以及漫射层465，偏振变换元件43C具有使p偏振分量的蓝色光BL朝向漫射层465反射的反射层439，所以入射于漫射层465的p偏振分量的蓝色光BL被朝向该漫射层465反射，并经由该反射层439而入射于偏振分离层436，因此，入射于偏振变换元件43C的蓝色光BL的p偏振分量以及s偏振分量的任一分量朝向上述第2方向射出，任一偏振分量的蓝色光BL也作为荧光YL以及漫射后的蓝色光BL从上述方向再度入射于偏振变换元件43C。由此，与如上述第3实施方式那样使p偏振分量的蓝色光BL漫射的漫射部件63B设置于上述p偏振分量的蓝色光BL的行进方向的情况相比，能够使光源装置4C小型化。
[实施方式的变形]
本发明不限定于上述各实施方式，能够实现本发明目的的范围内的变形、改良等包含于本发明。
上述各实施方式中，设为色分离层435以及偏振分离层436分别形成于第1～第4棱镜431～434的内部。但是，本发明不限于此。例如，色分离层435以及偏振分离层436中的至少任一层也可以不形成于第1～第4棱镜431～434的内部。该情况下，只要另行设置固定部件等，使色分离层435、偏振分离层436以及相位差层437一体化即可。该情况下，也能够起到与上述各实施方式同样的效果。
另外，第4实施方式中，设为反射层439形成于第5棱镜438A以及第6棱镜438B的内部。但是，本发明不限于此。例如，反射层439也可以不形成于第5棱镜438A以及第6棱镜438B的内部。
上述第3实施方式中，设为：偏振分离层436使p偏振分量的光(蓝色光BL以及荧光YL)透射，该透射后的p偏振分量的光入射于波长变换元件46，使s偏振分量的光(蓝色光BL以及荧光YL)反射，该反射后的s偏振分量的光入射于漫射部件63B。但是，本发明不限于此。例如，也可以设为：s偏振分量的光入射于波长变换元件46，p偏振分量的光入射于漫射部件63B。该情况下，只要将从光源部41射出的光设为p偏振的光即可。这样的情况下，也能够起到与上述各实施方式同样的效果。
上述第1以及第3实施方式中，设为光源装置4、4A、4B具备相位差板44。但是，本发明不限于此。例如，光源装置4、4A、4B也可以不具备相位差板44。该情况下，也能够起到与上述第1以及第3实施方式相同的效果。
上述各实施方式中，设为荧光体层463以及反射层462具有微小的凹凸。但是，本发明不限于此。例如，荧光体层463以及反射层462既可以不具有微小的凹凸，也可以具有更大的凹凸。
上述各实施方式中，设为在第4棱镜434的出射面M31侧配置相位差层437。但是，本发明不限于此。例如，也可以在第2棱镜432的出射面M32侧配置相位差层437。该情况下，也能够起到与上述各实施方式同样的效果。尤其是，第1实施方式的投影机1中，能够使p偏振分量的蓝色光BL以及p偏振分量的荧光YL从出射面M31、M32射出，所以能够统一从该出射面M31、M32射出的光的偏振方向。
上述第1实施方式中，设为阵列光源411射出波长区域为445nm的s偏振分量的蓝色光BL。但是，本发明不限于此。例如，也可以设为：阵列光源411除上述波长区域445nm的s偏振分量的蓝色光BL外，还射出预定波长区域以下的蓝色光BL。该情况下，上述色分离层435是使蓝色光BL的波长区域中的小于预定波长的光反射并使该预定波长以上的色光透射的结构，所以，也可以通过使包含小于该预定波长的蓝色光BL和该预定波长以上的蓝色光BL的蓝色光入射于该色分离层435，来使从偏振变换元件43射出的光的全部区域包含蓝色光以及上述第1色光(荧光YL以及蓝色光BL)。
上述各实施方式中，设为：光源装置4、4A、4B、4C具备阵列光源411、411B作为激发光源，波长变换元件46的荧光体层463、463C具备YAG荧光体。但是，本发明不限于此。例如，荧光体层463、463C也可以取代YAG荧光体而具备RG荧光体。另外，也可以作为激发光源，取代阵列光源411、411B而具备照射UV光的UV光源。该情况下，只要作为荧光体而具备RGB荧光体即可。
上述各实施方式中，光学单元3中的各光学零件的配置设为图1所示的结构。但是，本发明不限于此。这样的光学单元3的配置，可以适当变更，例如也可以采用俯视具有大致L字形状的结构或俯视具有大致U字形状的结构。
上述各实施方式中，设为投影机1具备3个光调制装置34(34R、34G、34B)，但是本发明不限于此。即，也可以在使用2个以下或4个以上光调制装置的投影机中应用本发明。
另外，作为光调制装置也可以使用数字微镜器件等、液晶以外的光调制装置。

Claims (13)

1.一种偏振变换元件，其特征在于，具有：
偏振分离层，其使入射的光中的第1偏振光以及不同于所述第1偏振光的第2偏振光分别向不同的方向射出；
色分离层，其具有使入射的光中的第1色光反射并使不同于所述第1色光的第2色光透射的特性，使从所述偏振分离层射出的所述第1偏振光以及所述第2偏振光中的一方的光向与从所述偏振分离层射出的另一方的偏振光大致相同方向反射；以及
相位差层，其配置在所述一方的偏振光以及所述另一方的偏振光中的任一偏振光的光路上，变换所入射的光的偏振方向。
2.一种偏振变换元件，其特征在于，具有：
色分离层，其使入射的光中的第1色光反射，并使不同于所述第1色光的第2色光透射；
偏振分离层，其使入射的光中的第1偏振光反射，并使不同于所述第1偏振光的第2偏振光透射；以及
相位差层，其变换入射的光的偏振方向，
所述色分离层、所述偏振分离层以及所述相位差层各设置有一个，
所述色分离层以及所述偏振分离层在第1方向上串行配置，并且相对于所述第1方向分别向相同侧倾斜，
所述相位差层配置在从所述偏振分离层射出的所述第1偏振光、从所述偏振分离层射出的所述第2偏振光以及从所述色分离层射出的所述第1色光中的任一光的光路上。
3.根据权利要求2所述的偏振变换元件，其特征在于，
所述第1方向在从外部向所述色分离层入射的所述第1偏振光的光路上，并且是所述第1偏振光的行进方向，
所述偏振分离层相对于所述色分离层在所述第1方向侧并且使沿所述第1方向入射的所述第1偏振光向与所述第1方向正交的第2方向反射。
4.根据权利要求3所述的偏振变换元件，其特征在于，
所述色分离层以及所述偏振分离层形成于棱镜的内部。
5.根据权利要求4所述的偏振变换元件，其特征在于，
所述棱镜具有：
所述色分离层位于内部的第1棱镜；和
所述偏振分离层位于内部的第2棱镜，
所述第1棱镜中与所述第1方向相反方向侧的面是至少供所述第2色光入射的入射面，
所述第2棱镜中所述第2方向侧的面是供透射所述色分离层并入射于所述偏振分离层的所述第2色光中的在所述偏振分离层反射后的所述第1偏振光向外部射出并供所述第1色光入射的入射出射面，
所述第1棱镜以及所述第2棱镜的各自中与所述第2方向侧相反侧的面是供所述第1色光所含的所述第1偏振光以及所述第2偏振光射出的出射面，
所述相位差层位于所述第1棱镜以及所述第2棱镜中的任一棱镜的所述出射面。
6.一种光源装置，其特征在于，具备：
权利要求1到5中任一项所述的偏振变换元件；
激发光源，其射出向所述色分离层入射的激发光；以及
波长变换元件，其包含荧光体，该荧光体供透射所述色分离层并在所述偏振分离层被反射而射出到所述偏振变换元件的外部的所述激发光入射而产生荧光。
7.一种光源装置，其特征在于，具备：
权利要求5所述的偏振变换元件；
激发光源，其射出向所述色分离层入射的激发光；
波长变换元件，其包含荧光体，该荧光体供透射所述色分离层并在所述偏振分离层被反射而射出到所述偏振变换元件的外部的所述激发光入射而产生荧光；以及
第1波长板，其配置在所述偏振变换元件的所述偏振分离层与所述波长变换元件之间，将所入射的所述第1偏振光以及所述第2偏振光中的任一偏振光从直线偏振变换为大致圆偏振，
所述荧光沿与所述第2方向相反方向向所述偏振分离层入射。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，
所述波长变换元件具有：
荧光体层，其包含所述荧光体；和
反射层，其使透射所述荧光体层而入射的光反射，
所述荧光体层的与所述反射层相反方向侧的面、所述荧光体层内、所述荧光体层的所述反射层侧的面以及所述反射层中的至少任一方，具有使所述第1偏振光的一部分漫反射而作为蓝色光和所述荧光一起射出的形状。
9.根据权利要求7或8所述的光源装置，其特征在于，具备：
蓝色光源，其隔着所述偏振变换元件配置在与所述激发光源相反侧，使蓝色光朝向所述偏振变换元件的与所述入射面相对向的面射出；和
漫射板，其供所述蓝色光入射，使该蓝色光漫射，
所述波长变换元件具备供通过所述漫射板漫射后的所述蓝色光入射的第2入射面。
10.根据权利要求7到9中任一项所述的光源装置，其特征在于，具备：
漫反射部，其使透射所述偏振分离层并射出到所述偏振变换元件外的所述第2偏振光漫反射；和
第2波长板，其配置在所述偏振变换元件与所述漫反射部之间，将所述第2偏振光从直线偏振变换为大致圆偏振。
11.根据权利要求10所述的光源装置，其特征在于，
所述偏振变换元件具有：
荧光体轮，其在同一基材上形成有包含所述荧光体的荧光体层以及所述漫反射部；和
反射层，其使所述第2偏振光朝向所述荧光体轮反射，
入射于所述荧光体轮的所述漫反射部的所述第2偏振光，被该漫反射部反射，并且经由所述反射层向所述偏振分离层入射。
12.一种照明装置，其特征在于，具备：
权利要求6到11中任一项所述的光源装置；和
均匀化装置，其使与从所述光源装置入射的光的中心轴正交的面内的照度均匀化，
所述均匀化装置具备：
无焦透镜，其使从所述光源装置入射的光的光束直径扩大并射出；
第1透镜阵列，其在相对于经由所述无焦透镜入射的光束的中心轴正交的正交面内排列有多个第1透镜，通过所述多个第1透镜将入射的光束分割成多个部分光束；
第2透镜阵列，其在所述正交面内排列有与所述多个第1透镜相对应的多个第2透镜，通过所述多个第2透镜使所述多个部分光束重叠于被照明区域；以及
重叠透镜，其将经由所述第2透镜阵列入射的光重叠。
13.一种投影机，其特征在于，具备：
权利要求12所述的照明装置；
光调制装置，其对从所述照明装置入射的光进行调制；以及
投射光学装置，其将由所述光调制装置调制后的光投射。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110531573A (zh) * 2018-05-25 2019-12-03 松下知识产权经营株式会社 光源装置以及投射型影像显示装置
CN112130408A (zh) * 2019-06-25 2020-12-25 精工爱普生株式会社 照明装置以及投射型显示装置
CN112445055A (zh) * 2019-08-29 2021-03-05 精工爱普生株式会社 照明光学装置以及投影仪

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107688274A (zh) * 2016-08-05 2018-02-13 深圳市光峰光电技术有限公司 一种光源装置以及投影设备
CN109521633A (zh) * 2017-09-19 2019-03-26 中强光电股份有限公司 照明系统与投影装置
US10712646B2 (en) * 2018-02-09 2020-07-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Phosphor wheel, light source device, and projection display apparatus
JP2019139205A (ja) * 2018-02-09 2019-08-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蛍光体ホイール、光源装置、および投写型映像表示装置
WO2019225052A1 (ja) * 2018-05-22 2019-11-28 株式会社Ｊｖｃケンウッド プロジェクタ及びマルチプロジェクションシステム
JP6939834B2 (ja) * 2019-03-26 2021-09-22 セイコーエプソン株式会社 光源装置、プロジェクター及び光源モジュール
JP7188287B2 (ja) * 2019-06-18 2022-12-13 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP7276102B2 (ja) * 2019-11-28 2023-05-18 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
TW202129392A (zh) * 2019-12-20 2021-08-01 日商索尼股份有限公司 光源裝置及投射型顯示裝置
JP7131590B2 (ja) * 2020-09-17 2022-09-06 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP2022049895A (ja) 2020-09-17 2022-03-30 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
JP7484605B2 (ja) * 2020-09-17 2024-05-16 セイコーエプソン株式会社 光源装置およびプロジェクター
CN114518685B (zh) * 2020-11-19 2023-01-03 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置
WO2023058587A1 (ja) * 2021-10-05 2023-04-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置、及び投写型映像表示装置
WO2023058586A1 (ja) * 2021-10-05 2023-04-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置及び投写型映像表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7529024B1 (en) * 2008-02-12 2009-05-05 Young Optics Inc. Polarization conversion system and illumination module
CN104570374A (zh) * 2013-10-16 2015-04-29 精工爱普生株式会社 偏振转换元件、投影机及偏振转换元件的制造方法
US20150153020A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Seiko Epson Corporation Lighting device and projector

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6478430B2 (en) 1998-12-24 2002-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Illumination apparatus and projection apparatus
JP4049990B2 (ja) * 2000-11-30 2008-02-20 株式会社リコー プロジェクタ及び偏光変換器
JP4796250B2 (ja) * 2001-04-13 2011-10-19 株式会社リコー 色分離・合成素子及び投影装置
JP2006047904A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Canon Inc 偏光分離素子及びそれを有する投影装置
JP4943885B2 (ja) 2007-02-16 2012-05-30 株式会社リコー 多波長偏光変換素子、照明ユニット及び画像表示装置
JP5617288B2 (ja) 2010-03-18 2014-11-05 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクター
JP5895226B2 (ja) 2010-11-30 2016-03-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光源装置および投写型表示装置
JP6290523B2 (ja) 2012-03-02 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7529024B1 (en) * 2008-02-12 2009-05-05 Young Optics Inc. Polarization conversion system and illumination module
CN104570374A (zh) * 2013-10-16 2015-04-29 精工爱普生株式会社 偏振转换元件、投影机及偏振转换元件的制造方法
US20150153020A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Seiko Epson Corporation Lighting device and projector

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110531573A (zh) * 2018-05-25 2019-12-03 松下知识产权经营株式会社 光源装置以及投射型影像显示装置
CN110531573B (zh) * 2018-05-25 2022-03-08 松下知识产权经营株式会社 光源装置以及投射型影像显示装置
CN112130408A (zh) * 2019-06-25 2020-12-25 精工爱普生株式会社 照明装置以及投射型显示装置
CN112445055A (zh) * 2019-08-29 2021-03-05 精工爱普生株式会社 照明光学装置以及投影仪
CN112445055B (zh) * 2019-08-29 2022-02-15 精工爱普生株式会社 照明光学装置以及投影仪

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Publication number Publication date
JP6665532B2 (ja) 2020-03-13
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US9918055B2 (en) 2018-03-13

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