CN112987470B - 光源装置和投影仪 - Google Patents

Abstract

光源装置和投影仪。能射出偏振方向一致的多种色光。光源装置具有：光源部；第1偏振分离元件，其使来自光源部的第1光中的第1偏振成分向第1方向透过，使第2偏振成分向第2方向反射；第2偏振分离元件，其使来自第1偏振分离元件的第1偏振成分向第2方向反射，使第2光中的第3偏振成分向与第2方向相反的第3方向透过，使第4偏振成分向第1方向的相反方向反射；扩散元件，其使从第1偏振分离元件入射的第2偏振成分扩散并向第3方向射出；波长转换元件，其将来自第2偏振分离元件的第1偏振成分波长转换后向第3方向射出；第1相位差元件，其设置在第1与第2偏振分离元件之间的第1光的光路上，将第1光的第1偏振成分转换为第2偏振成分。

Description

光源装置和投影仪

技术领域

本发明涉及光源装置和投影仪。

背景技术

已知有对从光源射出的光进行调制而生成基于图像信息的图像光，并对所生成的图像光进行投射的投影仪。在下述的专利文献1中，公开了具备光源、多个分色镜、具有微透镜阵列的液晶显示元件和投射透镜的投射型彩色图像显示装置。投射型彩色图像显示装置通过将从光源射出的白色光分离成互不相同颜色的多种色光，并使分离后的多种色光分别入射到1个液晶显示元件内的不同的子像素而进行彩色显示。

在上述投射型彩色图像显示装置中，沿着从光源射出的白色光的入射光轴，红色反射分色镜、绿色反射分色镜以及蓝色反射分色镜以相互不平行的状态配置。从光源射出的白色光通过上述分色镜，从而被分离为行进方向互不相同的红色光、绿色光和蓝色光。红色光、绿色光和蓝色光以被设置在光调制元件的入射侧的微透镜空间分离后的状态，分别入射到光调制元件的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。

专利文献1：日本特开平4-60538号公报

在专利文献1的投射型彩色图像显示装置中，作为白色光源，采用卤素灯、氙灯等灯光源，作为光调制元件，采用液晶显示元件。从灯光源射出的光是非偏振光，但在使用液晶显示元件作为光调制元件的情况下，入射到液晶显示元件的光需要是具有特定的偏振方向的线偏振光。对此，作为均匀地照明液晶显示元件的单元，考虑在从白色光源到液晶显示元件之间，设置将入射光分割为多个部分光束的一对多透镜阵列、和使多个部分光束的偏振方向一致的偏振转换元件。在这种情况下，经常使用具有以下部件的偏振转换元件：沿着与光的入射方向交叉的方向交替排列的多个偏振分离层和多个反射层；以及设置在透过了偏振分离层的光的光路、或者由反射层反射的光的光路中的任意一个上的相位差层。

但是，根据近年来的小型化的要求，在使上述投射型彩色图像显示装置小型化的情况下，难以制造偏振分离层与反射层之间的间距窄的偏振转换元件。因此，难以使具有这种偏振转换元件的光源装置小型化，进而难以使具有光源装置的投影仪小型化。基于这样的课题，要求提供一种不使用间距窄的偏振转换元件就能够射出偏振方向一致的多种色光的光源装置。

发明内容

为了解决上述课题，本发明一个方式的光源装置具有：光源部，其射出具有第1波段的第1光；第1偏振分离元件，其使从所述光源部沿着第1方向入射的所述第1光中的第1偏振成分向所述第1方向透过，使所述第1光中的第2偏振成分向与所述第1方向交叉的第2方向反射；第2偏振分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第1方向上，使从所述第1偏振分离元件沿着所述第1方向入射的所述第1偏振成分向所述第2方向反射，使具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光中的第3偏振成分向第3方向透过，使所述第2光中的第4偏振成分向第4方向反射，所述第3方向是与所述第2方向相反的方向，所述第4方向是与所述第1方向相反的方向；扩散元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第2方向上，使从所述第1偏振分离元件沿着所述第2方向入射的所述第2偏振成分扩散并向所述第3方向射出；波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置在所述第2方向上，对从所述第2偏振分离元件沿着所述第2方向入射的所述第1偏振成分进行波长转换，将所述第2光向所述第3方向射出；以及第1相位差元件，其设置在所述第1偏振分离元件与所述第2偏振分离元件之间的所述第1光的光路上，将所述第1光的所述第1偏振成分转换为所述第2偏振成分。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述第1相位差元件由具有如下特性的波长选择性相位差元件构成，所述特性是：对所述第1光赋予所述第1波段的1/2的相位差，对所述第2光不赋予相位差。

本发明一个方式的光源装置也可以还具有第2相位差元件，该第2相位差元件设置在所述第1偏振分离元件与所述扩散元件之间，从所述第1偏振分离元件向该第2相位差元件入射所述第2偏振成分。

本发明一个方式的光源装置也可以还具有第3相位差元件，该第3相位差元件将从所述第2偏振分离元件向所述第3方向射出的所述第3偏振成分转换为所述第4偏振成分。

在本发明一个方式的光源装置中，所述光源部也可以具有：发光元件；以及第4相位差元件，从所述发光元件射出的光入射到该第4相位差元件，该第4相位差元件射出包含所述第1偏振成分和所述第2偏振成分的所述第1光。

在本发明一个方式的光源装置中，也可以是，所述第4相位差元件能够以沿着入射的光的行进方向的旋转轴为中心进行旋转。

本发明一个方式的光源装置也可以还具有：第1色分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第3方向上，将从所述第1偏振分离元件射出的光分离为具有所述第1波段的第3光和具有所述第2波段的第4光；以及第2色分离元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置在所述第3方向上，将从所述第2偏振分离元件射出的光分离为具有与所述第2波段不同的第3波段的第5光、和具有与所述第2波段以及所述第3波段不同的第4波段的第6光。

本发明一个方式的投影仪具有：本发明一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

本发明一个方式的投影仪也可以还具有均匀化装置，该均匀化装置设置在所述光源装置与所述光调制装置之间。所述均匀化装置也可以具有：2个多透镜，它们将从所述光源装置入射的光分割为多个部分光束；以及重叠透镜，其使从所述2个多透镜入射的所述多个部分光束在所述光调制装置处重叠。

在本发明一个方式的投影仪中，也可以是，所述光调制装置具有：液晶面板，其具有多个像素；以及微透镜阵列，其相对于所述液晶面板设置在光入射侧，具有与所述多个像素对应的多个微透镜，所述多个像素分别具有第1子像素、第2子像素、第3子像素和第4子像素，所述微透镜使所述第3光入射到所述第1子像素，使所述第4光入射到所述第2子像素，使所述第5光入射到所述第3子像素，使所述第6光入射到所述第4子像素。

附图说明

图1是第1实施方式的投影仪的概略结构图。

图2是第1实施方式的光源装置的立体图。

图3是从+Y方向观察到的光源装置的俯视图。

图4是从-X方向观察到的光源装置的侧视图。

图5是从+X方向观察到的光源装置的侧视图。

图6是表示多透镜上的各色光的入射位置的示意图。

图7是光调制装置的放大图。

图8是从-X方向观察到的第2实施方式的光源装置的侧视图。

图9是表示多透镜上的各色光的入射位置的示意图。

标号说明

1：投影仪；2、20：光源装置；4：均匀化装置；6：光调制装置；7：投射光学装置；21：光源部；22：第1偏振分离元件；23：第2偏振分离元件；24：第2相位差元件；28：波长转换元件；29：第1色分离元件；32：第3相位差元件；33：第2色分离元件；37：第1相位差元件；41：第1多透镜；42：第2多透镜；43：重叠透镜；62：微透镜阵列；211：发光元件；221：第1偏振分离层；222：第1基材；231：第2偏振分离层；232：第2基材；261：扩散板(扩散元件)；2131：第4相位差元件；BLs：蓝色光(第1光、第3光)；GLs：绿色光(第5光)；GLs2：绿色光(第4光)；RLs：红色光(第6光)；YL：黄色光(第2光)；YLs：黄色光(第4光)；SX1：第1子像素；SX2：第2子像素；SX3：第3子像素；SX4：第1子像素。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，使用图1～图7说明本发明的第1实施方式。

图1是本实施方式的投影仪1的概略结构图。

另外，在以下的各附图中，为了易于观察各结构要素，有时根据结构要素而使尺寸的比例尺不同来进行示出。

本实施方式的投影仪1对从光源装置2射出的光进行调制，形成与图像信息对应的图像，并将所形成的图像放大投射到屏幕等被投射面上。换言之，投影仪1通过包含1个液晶面板61的1个光调制装置6对从光源装置2射出的光进行调制而形成图像，并投射所形成的图像。投影仪1是所谓的单板方式的投影仪。

如图1所示，投影仪1具有光源装置2、均匀化装置4、场透镜5、光调制装置6和投射光学装置7。光源装置2、均匀化装置4、场透镜5、光调制装置6以及投射光学装置7配置于沿着照明光轴Ax的规定的位置。将照明光轴Ax定义为沿着从光源装置2射出的光L的主光线的行进方向的轴。

关于光源装置2和均匀化装置4的结构，将在后面详细说明。

场透镜5配置在均匀化装置4与光调制装置6之间。场透镜5使从均匀化装置4射出的光L平行化，并引导到光调制装置6。

投射光学装置7将通过光调制装置6调制后的光(即，形成图像的光)投射到屏幕等被投射面(省略图示)上。投射光学装置7具有1个或多个投射透镜。

在以下的说明中，将与沿着照明光轴Ax从光源装置2射出的光的行进方向平行的轴设为Z轴，将光的行进方向设为+Z方向。另外，将分别与Z轴垂直且相互垂直的2个轴设为X轴和Y轴。将沿着这些轴的方向中的、设置有投影仪1的空间中的铅直方向上方设为+Y方向。另外，在观察光以+Y方向朝向铅直方向上方的方式沿着+Z方向入射到的对象物的情况下，将水平方向右方设置为+X方向。虽然省略了图示，但将+X方向的相反方向设为-X方向、+Y方向的相反方向设为-Y方向、+Z方向的相反方向设为-Z方向。

本实施方式的+X方向对应于本发明的第1方向，本实施方式的-Z方向对应于本发明的第2方向。另外，本实施方式的+Z方向对应于本发明的第3方向，本实施方式的-X方向对应于本发明的第4方向。

[光源装置的结构]

图2是本实施方式的光源装置2的立体图。图3是从+Y方向观察到的光源装置2的俯视图。

如图2和图3所示，光源装置2将对光调制装置6进行照明的光L向与照明光轴Ax平行的方向、即+Z方向射出。光源装置2射出的光L是偏振方向一致的线偏振光，包含在空间上分离的多种色光。在本实施方式中，光源装置2射出的光L由分别由S偏振光构成的4条光束构成。4条光束是蓝色光BLs、黄色光YLs、绿色光GLs和红色光RLs。

光源装置2具有光源部21、第1偏振分离元件22、第1相位差元件37、第2偏振分离元件23、第2相位差元件24、第1聚光元件25、扩散装置26、第2聚光元件27、波长转换元件28、第1色分离元件29A、第5相位差元件30、反射元件31、第3相位差元件32和第2色分离元件33。

另外，本实施方式的P偏振成分相当于本发明的第1偏振成分，S偏振成分相当于本发明的第2偏振成分。另外，如后所述，在第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23、以及第1色分离元件29和第2色分离元件33中，分离偏振成分或者色光的膜的取向不同。因此，P偏振成分和S偏振成分这样的表述以相对于第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23的偏振方向来表示，相对于第1色分离元件29和第2色分离元件33的偏振方向与其相反。即，相对于第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23的P偏振成分是相对于第1色分离元件29和第2色分离元件33的S偏振成分，相对于第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23的S偏振成分是相对于第1色分离元件29和第2色分离元件33的P偏振成分。但是，为了不使说明混乱，以下将P偏振成分和S偏振成分表述为相对于第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23的偏振方向。

[光源部的结构]

光源部21射出沿着+X方向入射到第1偏振分离元件22的蓝色光BLs。光源部21包含多个发光元件211、多个准直透镜212和旋转相位差装置213。发光元件211由射出蓝色光BLs的固体光源构成。具体而言，发光元件211由射出S偏振的蓝色光BLs的半导体激光器构成。蓝色光BLs具有例如440～480nm的蓝色波段，是在例如450～460nm的范围内具有峰值波长的激光。即，光源部21射出具有蓝色波段的蓝色光BLs。在本实施方式的情况下，多个发光元件211沿着Z轴排列。本实施方式的光源部21具有2个发光元件211，但发光元件211的数量没有限制，发光元件211的数量也可以是1个。另外，多个发光元件211的配置也没有限制。另外，发光元件211配置为射出S偏振成分的蓝色光BLs，但由于能够通过旋转相位差装置213任意地设定S偏振光和P偏振光的光量比，所以也可以配置为射出P偏振成分的蓝色光。即，发光元件211也可以以射出光轴为中心旋转90°。

本实施方式的具有蓝色波段的蓝色光BLs对应于本发明的具有第1波段的第1光。

多个准直透镜212设置在多个发光元件211与旋转相位差装置213之间。1个准直透镜212对应于1个发光元件211而设置。准直透镜212使从发光元件211发出的光L平行化。

旋转相位差装置213具有第4相位差元件2131和旋转装置2132。第4相位差元件2131能够以沿着入射到第4相位差元件2131的光的行进方向的旋转轴、即与X轴平行的旋转轴为中心旋转。旋转装置2132由电机等构成，使第4相位差元件2131旋转。

第4相位差元件2131由相对于蓝色波段的1/2波长板或1/4波长板构成。入射到第4相位差元件2131的s偏振成分的蓝色光BLs的一部分被第4相位差元件2131转换为p偏振成分的蓝色光BLp。因此，透过第4相位差元件2131的蓝色光成为s偏振成分的蓝色光BLs和p偏振成分的蓝色光BLp以规定的比例混合存在的光。即，第4相位差元件2131被入射从发光元件211射出的蓝色光BLs，射出包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp的蓝色光。

通过由旋转装置2132调整第4相位差元件2131的旋转角，来调整透过第4相位差元件2131的光中包含的S偏振成分的蓝色光BLs的光量与P偏振成分的蓝色光BLp的光量比例。另外，在不需要调整蓝色光BLs的光量和蓝色光BLp的光量比例的情况下，也可以不设置使第4相位差元件2131旋转的旋转装置2132。在这种情况下，在第3相位差元件2131的旋转角度被设置为使得蓝色光BLs的光量与蓝色光BLp的光量比例成为预先设定的光量比例之后，第3相位差元件2131的旋转位置被固定。

这样，光源部21射出包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp的光。另外，在本实施方式中，是多个发光元件211全部射出S偏振成分的蓝色光BLs的结构，但也可以混合存在射出S偏振成分的蓝色光BLs的发光元件211、和射出P偏振成分的蓝色光BLp的发光元件211。根据该结构，还能够省略旋转相位差装置213。另外，发光元件211也可以代替半导体激光器而由LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等其他固体光源构成。

[第1偏振分离元件的结构]

包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp的光沿着+X方向入射到第1偏振分离元件22。第1偏振分离元件22由棱镜型的偏振分离元件构成。第1偏振分离元件22具有第1偏振分离层221和夹着第1偏振分离层221而设置的2个第1基材222。具体而言，2个第1基材222分别具有大致直角等腰三角柱状的形状。2个第1基材222以倾斜面彼此相对的方式组合，整体形成为大致长方体状。第1偏振分离层221设置在2个第1基材222的倾斜面之间。因此，第1偏振分离层221相对于X轴和Z轴倾斜45°。换言之，第1偏振分离层221相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。

第1偏振分离层221具有使入射的光中的P偏振成分透过、并反射S偏振成分的偏振分离特性。进而，第1偏振分离层221具有如下的波长选择性的偏振分离特性：针对蓝色波段的光，使P偏振光透过，反射S偏振光，并且针对具有比蓝色波段长的波段的光，不论偏振状态如何，都对光进行反射。因此，第1偏振分离元件22使沿着+X方向入射的蓝色光中的P偏振成分的蓝色光BLp沿着+X方向透过，将S偏振成分的蓝色光BLs向-Z方向反射。第1偏振分离层221例如由电介质多层膜构成。第1基材222由通常的光学玻璃构成。

[第1相位差元件的结构]

第1相位差元件37设置在第1偏振分离元件22与第2偏振分离元件23之间的蓝色光BLp的光路上。透过第1偏振分离元件22的蓝色光BLp入射到第1相位差元件37。第1相位差元件37由具有如下特性的波长选择性相位差元件构成，所述特性是：对蓝色光赋予蓝色波段的1/2的相位差，对具有蓝色波段以外的波段的光、即黄色光不赋予相位差。作为波长选择性相位差元件，具体可以使用Color Select(商品名，Colorlink公司制)。

由此，第1相位差元件37仅对蓝色波段的光赋予1/2的相位差，使偏振方向旋转90°。即，从第1偏振分离元件22射出的P偏振成分的蓝色光BLp通过透过第1相位差元件37而被转换为S偏振成分的蓝色光BLs。转换后的蓝色光BLs入射到第2偏振分离元件23。

[第2偏振分离元件的结构]

第2偏振分离元件23相对于第1偏振分离元件22配置在+X方向上。透过了第1偏振分离元件22的P偏振成分的蓝色光BLp入射到第2偏振分离元件23。第2偏振分离元件23与第1偏振分离元件22同样，由棱镜型的偏振分离元件构成。第2偏振分离元件23具有第2偏振分离层231和夹着第2偏振分离层231设置的2个第2基材232。

具体而言，2个第2基材232分别具有大致直角等腰三角柱状的形状。2个第2基材232以倾斜面彼此相对的方式组合，整体形成为大致长方体状。第2偏振分离层231设置在2个第2基材232的倾斜面之间。第2偏振分离层231相对于X轴和Z轴倾斜45°。换言之，第2偏振分离层231相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。另外，第2偏振分离层231和第1偏振分离层221平行配置。

第2偏振分离层231具有反射S偏振光、并透过P偏振光的偏振分离特性。因此，第2偏振分离元件23将从第1偏振分离元件22入射的S偏振成分的蓝色光BLs向-Z方向反射。第2偏振分离层231例如由电介质多层膜构成。第2基材232由通常的光学玻璃构成。

在本实施方式的情况下，第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23作为独立的部件而构成。因此，虽然省略了图示，但是第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23经由设置在相互相对的面之间的接合材料而接合。另外，第1偏振分离元件22和第2偏振分离元件23也可以一体化。即，与第2偏振分离元件23相邻的第1基材222和与第1偏振分离元件22相邻的第2基材232可以是由同一材料构成的公共部件。

[第2相位差元件的结构]

第2相位差元件24相对于第1偏振分离元件22配置在-Z方向上。即，第2相位差元件24在Z轴上被配置在第1偏振分离元件22与扩散装置26之间。第2相位差元件24由相对于入射的蓝色光BLs和蓝色光BLp的蓝色波段的1/4波长板构成。由第1偏振分离元件22反射后的S偏振成分的蓝色光BLs在被第2相位差元件24转换为例如右旋圆偏振的蓝色光BLc1之后，朝向第1聚光元件25射出。即，第2相位差元件24对入射的蓝色光BLs的偏振状态进行转换。

[第1聚光元件的结构]

第1聚光元件25相对于第2相位差元件24配置在-Z方向上。即，第1聚光元件25在Z轴上被配置在第2相位差元件24与扩散装置26之间。第1聚光元件25使从第2相位差元件24入射的蓝色光BLc1会聚到扩散装置26的扩散板261上。另外，第1聚光元件25使从扩散装置26入射的后述的蓝色光BLc2平行化。另外，在图3的例子中，第1聚光元件25由第1透镜251和第2透镜252构成，但构成第1聚光元件25的透镜的数量没有限制。

[扩散装置的结构]

扩散装置26相对于第1聚光元件25配置在-Z方向上。即，扩散装置26相对于第1偏振分离元件22配置在-Z方向上。扩散装置26将从第1聚光元件25向-Z方向入射的蓝色光BLc1扩散成与从后述的波长转换元件28射出的黄色光YL同等的扩散角，并将其向+Z方向反射。扩散装置26具有扩散板261和旋转装置262。扩散板261优选具有尽可能接近朗伯散射的反射特性，并广角地反射入射的蓝色光BLc1。旋转装置262由电机等构成，使扩散板261以与+Z方向平行的旋转轴Rx为中心旋转。

本实施方式的扩散板261对应于本发明的扩散元件。

入射到扩散板261的蓝色光BLc1被扩散板261反射，从而被转换为旋转方向为相反方向的圆偏振光即蓝色光BLc2。即，右旋圆偏振的蓝色光BLc1被扩散板261转换为左旋圆偏振的蓝色光BLc2。从扩散装置26射出的蓝色光BLc2沿+Z方向通过第1聚光元件25后，再次入射到第2相位差元件24。此时，从第1聚光元件25入射到第2相位差元件24的蓝色光BLc2被第2相位差元件24转换为P偏振成分的蓝色光BLp。转换后的蓝色光BLp在+Z方向上透过第1偏振分离元件22，入射到第1色分离元件29。

[第2聚光元件的结构]

第2聚光元件27相对于第2偏振分离元件23配置在-Z方向上。即，第2聚光元件27在Z轴上配置在第2偏振分离元件23与波长转换元件28之间。第2聚光元件27使由第2偏振分离元件23反射后的蓝色光BLs会聚在波长转换元件28上。并且，第2聚光元件27使从波长转换元件28射出的后述的黄色光YL平行化，并朝向第2偏振分离元件23射出。另外，在图3的例子中，第2聚光元件27由第1透镜271和第2透镜272构成，但构成第2聚光元件27的透镜的数量没有限制。

[波长转换元件的结构]

波长转换元件28相对于第2聚光元件27配置在-Z方向上。即，波长转换元件28相对于第2偏振分离元件23配置在-Z方向上。波长转换元件28是通过入射有光而被激励，将具有与所入射的光的波长不同的波长的光向与光的入射方向相反的方向射出的反射型的波长转换元件。换言之，波长转换元件28对入射的光进行波长转换，并将波长转换后的光向与光的入射方向相反的方向射出。

在本实施方式中，波长转换元件28含有被蓝色光激励而射出黄色光的黄色荧光体。具体地，波长转换元件28例如包含含有铈(Ce)的钇铝石榴石(YAG)系荧光体来作为活化剂。波长转换元件28将具有比沿着-Z方向入射的蓝色光BLs的蓝色波段长的黄色波段的荧光、即非偏振的黄色光YL向+Z方向射出。黄色光YL具有例如500～700nm的波段。黄色光YL包含绿色光成分和红色光成分，是在各色光成分中混合存在S偏振成分和P偏振成分的光。

本实施方式的具有黄色波段的荧光、即非偏振的黄色光YL对应于本发明的具有第2波段的第2光。

从波长转换元件28射出的黄色光YL沿+Z方向透过第2聚光元件27而被平行化之后，入射到第2偏振分离元件23。本实施方式的波长转换元件28是固定型的波长转换元件，但是也可以代替该结构，使用具有旋转装置的旋转型的波长转换元件，该旋转装置使波长转换元件28以与Z轴平行的旋转轴为中心旋转。在该情况下，能够抑制波长转换元件28的温度上升，提高波长转换效率。

如上所述，第2偏振分离元件23的第2偏振分离层231具有反射S偏振光、并透过P偏振光的偏振分离特性。因此，入射到第2偏振分离层231的非偏振的黄色光YL中的S偏振成分的黄色光YLs在被第2偏振分离层231向-X方向反射之后，透过第1相位差元件37而入射到第1偏振分离元件22。如上所述，由于第1相位差元件37对黄色光不赋予相位差，所以黄色光YLs即使透过第1相位差元件37，偏振状态也不会变化。因此，S偏振成分的黄色光YLs沿着-X方向入射到第1偏振分离层221，被第1偏振分离层221向+Z方向反射而入射到第1色分离元件29。

另一方面，入射到第2偏振分离层231的非偏振的黄色光YL中的P偏振成分的黄色光YLp在+Z方向上透过第2偏振分离层231而从第2偏振分离元件23射出，入射到第3相位差元件32。

本实施方式的P偏振成分的黄色光YLp对应于本发明的第3偏振成分，S偏振成分的黄色光YLs对应于本发明的第4偏振成分。

[第1色分离元件的结构]

图4是从-X方向观察到的光源装置2的侧视图。即，图4表示从-X方向观察到的第1色分离元件29、第5相位差元件30和反射元件31等的状态。在图4中，为了容易观察附图，省略了旋转相位差装置213、第2相位差元件24、第1聚光元件25以及扩散装置26等的图示。

如图4所示，第1色分离元件29相对于第1偏振分离元件22配置在+Z方向上。第1色分离元件29具有分色棱镜291和反射棱镜292。分色棱镜291和反射棱镜292沿Y轴排列配置。第1色分离元件29将从第1偏振分离元件22向+Z方向射出的光分离为蓝色光BLp和黄色光YLs。

从第1偏振分离元件22射出的包含蓝色光BLp和黄色光YLs的光入射到分色棱镜291。分色棱镜291由组合大致直角等腰三角柱状的2个基材而形成为大致长方体形状的棱镜型的色分离元件构成。在2个基材的界面设置色分离层2911。色分离层2911相对于Y轴和Z轴倾斜45°。换言之，色分离层2911相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。

色分离层2911作为使入射的光中的蓝色光透过、并反射具有比蓝色波段大的波段的色光(即、黄色光)的分色镜发挥功能。因此，从第1偏振分离元件22入射到分色棱镜291的光中的蓝色光BLp向+Z方向透过色分离层2911，射出到分色棱镜291的外部。

另一方面，从第1偏振分离元件22入射到分色棱镜291的光中的黄色光YLs被色分离层2911向-Y方向反射。另外，也可以采用具有色分离层2911的分色镜来代替分色棱镜291。此外，第1色分离元件29可以包含具有偏振分离层的偏振分离元件和反射棱镜292。即使在第1色分离元件29中采用例如使所入射的蓝色光BLp向+Z方向透过、并朝向反射棱镜292沿-Y方向反射黄色光YLs的偏振分离元件来代替分色棱镜291，也与具有分色棱镜291的第1色分离元件29同样地，能够分离蓝色光BLp和黄色光YLs。

反射棱镜292相对于分色棱镜291配置在-Y方向上。由色分离层2911反射后的黄色光YLs入射到反射棱镜292。反射棱镜292是组合大致直角等腰三角柱状的2个基材而形成为大致长方体形状的棱镜型的反射元件。在2个基材的界面设置反射层2921。反射层2921相对于+Y方向和+Z方向倾斜45°。换言之，反射层2921相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。即，反射层2921和色分离层2911平行配置。

反射层2921将从分色棱镜291向-Y方向入射的黄色光YLs向+Z方向反射。由反射层2921反射后的黄色光YLs从反射棱镜292向+Z方向射出。另外，也可以代替反射棱镜292，而采用具有反射层2921的反射镜。

[第5相位差元件的结构]

第5相位差元件30配置在相对于分色棱镜291的+Z方向上。换言之，第5相位差元件30被配置在从分色棱镜291射出的蓝色光BLp的光路上。第5相位差元件30由相对于入射的蓝色光BLp所具有的蓝色波段的1/2波长板构成。第5相位差元件30将从分色棱镜291入射的蓝色光BLp转换为S偏振成分的蓝色光BLs。被第5相位差元件30转换为S偏振成分的蓝色光BLs从光源装置2向+Z方向射出，入射到图1所示的均匀化装置4。另外，第5相位差元件30也可以与分色棱镜291的射出蓝色光BLp的面相接触地设置。

[反射元件的结构]

反射元件31相对于反射棱镜292配置在+Z方向上。换言之，反射元件31配置在从反射棱镜292射出的黄色光YLs的光路上。反射元件31由使入射的光中的一部分光透过、并反射其他光的半透半反镜构成。但是，半透半反镜的透射率和反射率只要根据从光源装置2射出的光L的白平衡任意地设定即可，例如设定为透射率为80％、反射率为20％。

因此，入射到反射元件31的黄色光YLs中的一部分黄色光YLs透过反射元件31而从光源装置2向+Z方向射出，入射到均匀化装置4。即，黄色光YLs与蓝色光BLs在空间上被分离，并从光源装置2中的与蓝色光BLs的射出位置不同的射出位置射出而入射到均匀化装置4。如果详细叙述，则黄色光YLs从在-Y方向上与光源装置2中的蓝色光BLs的射出位置分开的射出位置射出，入射到均匀化装置4。

另一方面，入射到反射元件31的黄色光YLs中的另一部分黄色光YLs被反射元件31反射，再次入射到反射棱镜292。入射到反射棱镜292的另一部分黄色光YLs由反射层2921向+Y方向反射，经过分色棱镜291、第1偏振分离元件22、第1相位差元件37、第2偏振分离元件23以及第2聚光元件27而入射到波长转换元件28。

波长转换元件28中含有的黄色荧光体基本上不吸收从外部入射的黄色光。因此，入射到波长转换元件28的黄色光YLs在波长转换元件28的内部不被吸收，通过反复反射或散射而成为非偏振的黄色光YL。非偏振的黄色光YL与在黄色荧光体中新产生的黄色光YL一起再次向波长转换元件28的外部射出。如上所述，从波长转换元件28射出的黄色光YL经由第2聚光元件27入射到第2偏振分离元件23。如上所述，能够预先设定透过反射元件31的黄色光YLs的光量与由反射元件31反射的黄色光YLs的光量的比例。并且，反射元件31也可以与反射棱镜292的射出黄色光YLs的面相接触地设置。

[第3相位差元件的结构]

图5是从+X方向观察到的光源装置2的侧视图。换言之，图5表示从+X方向观察到的第3相位差元件32和第2色分离元件33。另外，在图5中，省略了第2聚光元件27和波长转换元件28的图示。

如图3和图5所示，第3相位差元件32相对于第2偏振分离元件23配置在+Z方向上。透过第2偏振分离元件23的黄色光YLp入射到第3相位差元件32。第3相位差元件32由相对于黄色光YLp的黄色波段的1/2波长板构成。第3相位差元件32将P偏振成分的黄色光YLp转换为S偏振成分的黄色光YLs。转换为S偏振成分后的黄色光YLs入射到第2色分离元件33。

[第2色分离元件的结构]

如图5所示，第2色分离元件33相对于第3相位差元件32配置在+Z方向上。即，第2色分离元件33相对于第2偏振分离元件23配置在+Z方向上。第2色分离元件33具有分色棱镜331和反射棱镜332。分色棱镜331和反射棱镜332沿Y轴排列配置。第2色分离元件33将从第2偏振分离元件23向+Z方向射出并由第3相位差元件32转换为S偏振成分的黄色光YLs分离为绿色光GLs和红色光RLs。

分色棱镜331与分色棱镜291同样，由棱镜型的色分离元件构成。在2个基材的界面设置色分离层3311。色分离层3311相对于+Y方向和+Z方向倾斜45°。换言之，色分离层3311相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。色分离层3311与反射层3321平行配置。

色分离层3311作为使入射的光中的绿色光成分透过、并反射红色光成分的分色镜发挥功能。因此，入射到分色镜331的黄色光YLs中的S偏振的绿色光GLs向+Z方向透过色分离层3311，射出到分色镜331的外部。S偏振的绿色光GLs从光源装置2向+Z方向射出，入射到均匀化装置4。即，绿色光GLs与蓝色光BLs以及黄色光YLs在空间上被分离，从与蓝色光BLs以及黄色光YLs不同的位置射出而入射到均匀化装置4。换言之，绿色光GLs从在+X方向上与光源装置2中的蓝色光BLs的射出位置分开的射出位置射出，入射到均匀化装置4。

另一方面，入射到分色棱镜331的黄色光YLs中的S偏振成分的红色光RLs被色分离层3311向-Y方向反射。另外，也可以使用具有色分离层3311的分色镜来代替分色棱镜331。

反射棱镜332具有与反射棱镜292同样的结构。即，反射棱镜332具有与色分离层2911、色分离层3311以及反射层2921平行的反射层3321。

反射层3321将由色分离层3311反射而入射的红色光RLs向+Z方向反射。由反射层3321反射后的红色光RLs向反射棱镜332的外部射出。红色光RLs从光源装置2向+Z方向射出，入射到均匀化装置4。即，红色光RLs与蓝色光BLs、黄色光YLs以及绿色光GLs在空间上被分离，从与蓝色光BLs、黄色光YLs以及绿色光GLs不同的位置射出而入射到均匀化装置4。换言之，红色光RLs从在-Y方向上与光源装置2中的绿色光GLs的射出位置分开、且在+X方向上与黄色光YLs的射出位置分开的射出位置射出，入射到均匀化装置4。

[均匀化装置的结构]

如图1所示，均匀化装置4使从光源装置2射出的光所照射的光调制装置6的图像形成区域中的照度均匀化。均匀化装置4具有第1多透镜41、第2多透镜42和重叠透镜43。

第1多透镜41具有在与从光源装置2入射的光L的中心轴(即、照明光轴Ax)垂直的面内排列成矩阵状的多个透镜411。第1多透镜41通过多个透镜411将从光源装置2入射的光分割为多个部分光束。

图6是表示从-Z方向观察到的第1多透镜41中的各色光的入射位置的示意图。

如图6所示，从光源装置2射出的蓝色光BLs、黄色光YLs、绿色光GLs以及红色光RLs入射到第1多透镜41。从光源装置2中的-X方向且+Y方向的位置射出的蓝色光BLs入射到第1多透镜41中的-X方向且+Y方向的区域A1所包含的多个透镜411。另外，从光源装置2中的-X方向且-Y方向的位置射出的黄色光YLs入射到第1多透镜41中的-X方向且-Y方向的区域A2所包含的多个透镜411。

从光源装置2中的+X方向且+Y方向的位置射出的绿色光GLs入射到第1多透镜41中的+X方向且+Y方向的区域A3中包含的多个透镜411。从光源装置2中的+X方向且-Y方向的位置射出的红色光RLs入射到第1多透镜41中的+X方向且-Y方向的区域A4所包含的多个透镜411。入射到各透镜411的各色光成为多个部分光束，入射到在第2多透镜42中与透镜411对应的透镜421。

从本实施方式的光源装置2射出的光L中的蓝色光BLs对应于本发明的第3光，黄色光YLs对应于本发明的第4光，绿色光GLs对应于本发明的第5光，红色光RLs对应于本发明的第6光。

如图1所示，第2多透镜42在与照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状，并且具有与第1多透镜41的多个透镜411对应的多个透镜421。从与该透镜421对应的透镜411射出的多个部分光束入射到各透镜421。各透镜421使入射的部分光束入射到重叠透镜43。

重叠透镜43使从第2多透镜42入射的多个部分光束在光调制装置6的图像形成区域中重叠。详细地说，分别被分割为多个部分光束的蓝色光BLs、黄色光YLs、绿色光GLs以及红色光RLs通过第2多透镜42和重叠透镜43并经由场透镜5而分别以不同的角度入射到构成光调制装置6的后述的微透镜阵列62的多个微透镜621。

[光调制装置的结构]

如图1所示，光调制装置6对从光源装置2射出的光进行调制。详细地说，光调制装置6根据图像信息分别调制从光源装置2射出并经由均匀化装置4和场透镜5入射的各色光，形成与图像信息对应的图像光。光调制装置6具有1个液晶面板61和1个微透镜阵列62。

[液晶面板的结构]

图7是对从-Z方向观察到的光调制装置6的一部分进行了放大示出的示意图。换句话说，图7示出了液晶面板61具有的像素PX和微透镜阵列62具有的微透镜621之间的对应关系。

如图7所示，液晶面板61具有在与照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状的多个像素PX。

各像素PX具有对颜色互不相同的色光进行调制的多个子像素SX。在本实施方式中，各像素PX具有4个子像素SX(SX1～SX4)。具体而言，在1个像素PX内，在-X方向且+Y方向的位置处配置第1子像素SX1。在-X方向且-Y方向的位置处配置第2子像素SX2。在+X方向且+Y方向的位置处配置第3子像素SX3。在+X方向且-Y方向的位置处配置第4子像素SX4。

[微透镜阵列的结构]

如图1所示，微透镜阵列62设置在液晶面板61的光入射侧即-Z方向上。微透镜阵列62将入射到微透镜阵列62的色光引导至各个像素PX。微透镜阵列62具有与多个像素PX对应的多个微透镜621。

如图7所示，多个微透镜621在与照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状。换言之，多个微透镜621在与从场透镜5入射的光的中心轴垂直的面内排列成矩阵状。在本实施方式中，1个微透镜621与在+X方向上排列的2个子像素和在+Y方向上排列的2个子像素对应地设置。即，1个微透镜621与在XY平面内排列成2行2列的4个子像素SX1～SX4对应地设置。

由均匀化装置4重叠的蓝色光BLs、黄色光YLs、绿色光GLs以及红色光RLs分别以不同的角度入射到微透镜621。微透镜621使入射到微透镜621的色光入射到与该色光对应的子像素SX。具体地，微透镜621使蓝色光BLs入射到对应的像素PX的子像素SX中的第1子像素SX1，使黄色光YLs入射到第2子像素SX2，使绿色光GLs入射到第3子像素SX3，使红色光RLs入射到第4子像素SX4。由此，在各子像素SX1～SX4入射有对应于该子像素SX1～SX4的色光，通过各子像素SX1～SX4分别调制对应的色光。这样被液晶面板61调制后的图像光通过投射光学装置7投射到未图示的被投射面上。

[第1实施方式的效果]

在专利文献1所记载的现有的投影仪中，使用灯来作为光源。由于从灯射出的光的偏振方向不一致，所以为了使用液晶面板作为光调制装置，需要用于使偏振方向一致的偏振转换单元。在投影仪中，通常使用具有多透镜阵列和偏振分离元件(PBS)阵列的偏振转换单元。但是，为了使投影仪小型化，需要间距窄的多透镜阵列和PBS阵列，但制作间距窄的PBS阵列非常困难。

针对该问题，在本实施方式中，从光源装置2射出偏振方向一致的4色的色光，即S偏振成分的蓝色光BLs、S偏振成分的黄色光YLs、S偏振成分的绿色光GLs和S偏振成分的红色光RLs。根据该结构，不采用上述那样的间距窄的偏振转换元件，就能够实现可射出在空间上分离、且偏振方向一致的多种色光的光源装置2。由此，能够实现光源装置2的小型化，进而能够实现投影仪1的小型化。

进而，在本实施方式的投影仪1中，除了蓝色光BLs、绿色光GLs以及红色光RLs之外，黄色光YLs也入射到光调制装置6，所以能够提高从投射光学装置7投射的图像的亮度。

另外，在本实施方式的情况下，因为光源部21具有第4相位差元件2131，所以能够使P偏振成分的蓝色光BLp与S偏振成分的蓝色光BLs可靠地入射到第1偏振分离元件22。进而，根据该结构，从多个发光元件211射出的光的偏振方向可以相同，所以只要将同一固体光源配置为同一朝向即可，能够使光源部21的结构简单。

另外，在本实施方式的情况下，第4相位差元件2131能够以沿着+X方向的旋转轴为中心进行旋转，所以通过对第4相位差元件2131的旋转角进行调整，能够对入射到第1偏振分离元件22的蓝色光BLs的光量与蓝色光BLp的光量的比例进行调整。由此，能够调整从光源装置2射出的蓝色光BLs的光量与黄色光YLs、绿色光GLs以及红色光RLs的光量的比例，因此能够调整光源装置2的白平衡。

并且，在本实施方式的情况下，在第1偏振分离元件22与第1聚光元件25之间设置有第2相位差元件24，所以能够将从扩散装置26射出的圆偏振的蓝色光BLc2转换为P偏振成分的蓝色光BLp，而使其透过第1偏振分离元件22的第1偏振分离层221。由此，能够提高从扩散装置26射出的蓝色光BLc2的利用效率。

并且，在本实施方式的情况下，因为在第2偏振分离元件23与第2色分离元件33之间设置有第3相位差元件32，所以能够将从第2偏振分离元件23射出的P偏振成分的黄色光YLp转换为S偏振成分的黄色光YLs。由此，能够使从第2色分离元件33射出的绿色光GLs以及红色光RLs成为S偏振成分的光，能够将从光源装置2射出的蓝色光BLs、黄色光YLs、绿色光GLs以及红色光RLs全部统一为S偏振成分的光。

并且，在本实施方式的情况下，在第1色分离元件29的黄色光YLs的光射出侧，设置有使黄色光YLs的一部分反射的反射元件31，所以能够对从光源装置2射出的黄色光YLs的光量与绿色光GLs以及红色光RLs的光量的比例进行调整。由此，能够调整光源装置2的白平衡。并且，通过提高黄色光YLs的光量相对于其他色光的光量的比例，能够提高投射图像的亮度。并且，通过提高绿色光GLs以及红色光RLs的光量相对于其他色光的光量的比例，能够提高投射图像的色再现性。

另外，在本实施方式的情况下，因为光源装置2具有将蓝色光BLs朝向扩散装置26会聚的第1聚光元件25，所以能够通过第1聚光元件25将从第2相位差元件24射出的蓝色光BLs高效地会聚于扩散装置26，并且能够使从扩散装置26射出的蓝色光BLs平行化。由此，能够抑制蓝色光BLs的损失，能够提高蓝色光BLs的利用效率。

并且，在本实施方式的情况下，因为光源装置2具有将蓝色光BLp朝向波长转换元件28会聚的第2聚光元件27，所以能够通过第2聚光元件27将从第2偏振分离元件23射出的蓝色光BLp高效地会聚于波长转换元件28，并且能够使从波长转换元件28射出的黄色光YL平行化。由此，能够抑制蓝色光BLp和黄色光YL的损失，能够提高蓝色光BLp和黄色光YL的利用效率。

在此，假设从本实施方式的光源装置2中去掉了第1相位差元件37的光源装置。以下，将该光源装置称为比较例的光源装置。

在比较例的光源装置中，从光源部21射出的蓝色光中的P偏振成分的蓝色光BLp在透过了第1偏振分离元件22的第1偏振分离层221之后，从第1偏振分离元件22射出，入射到第2偏振分离元件23的第2偏振分离层231。在此，蓝色光BLp被第2偏振分离层231引导至波长转换元件28，作为波长转换元件28的激发光发挥功能。因此，第2偏振分离层231需要将蓝色光BLp朝-Z方向反射。

但是，偏振分离层通常具有使S偏振成分反射、使P偏振成分透过的特性。因此，难以制作反射P偏振成分的蓝色光BLp的第2偏振分离层231。具体而言，为了实现上述特性，需要使构成第2偏振分离层231的电介质多层膜的层数极其多，电介质多层膜的成膜困难。并且，层数非常多的电介质多层膜因为光的吸收多，所以还存在产生光的损失的问题。进而，在本实施方式的情况下，第2偏振分离层231需要具有针对黄色光使S偏振成分反射、且使P偏振成分透过的偏振分离特性，所以更加难以制作既维持对于黄色光的偏振分离特性、又对于蓝色光使P偏振成分反射的第2偏振分离层231。

针对该问题，在本实施方式的光源装置2中，因为在第1偏振分离元件22与第2偏振分离元件23之间设置有第1相位差元件37，所以P偏振成分的蓝色光BLp在透过了第1偏振分离元件22的第1偏振分离层221之后，被第1相位差元件37转换为S偏振成分的蓝色光BLs，转换后的蓝色光BLs入射到第2偏振分离层231。因此，第2偏振分离层231只要具有使S偏振成分反射、且使P偏振成分透过的特性即可，构成第2偏振分离层231的电介质多层膜的成膜容易。具体而言，能够减少电介质多层膜的层数，能够实现制造成本的降低及成品率的提高。另外，可以制作偏振分离特性优异的第2偏振分离层231。这样，根据本实施方式的光源装置2，能够消除与第2偏振分离层231有关的上述问题。

另外，在本实施方式中用于第1相位差元件37的波长选择性相位差元件比通常的相位差元件昂贵。但是，因为本实施方式的光源装置2和投影仪1是小型的，所以第1相位差元件37也是小型的，能够将制造成本的高涨抑制到最小限度。

并且，在本实施方式的情况下，因为投影仪1具有位于光源装置2与光调制装置6之间的均匀化装置4，所以能够通过从光源装置2射出的蓝色光BLs、黄色光YLs、绿色光GLs以及红色光RLs大致均匀地对光调制装置6进行照明。由此，能够抑制投射图像的颜色不匀和亮度不匀。

并且，在本实施方式的情况下，因为光调制装置6具有微透镜阵列62，该微透镜阵列62具有与多个像素PX对应的多个微透镜621，所以能够通过微透镜621使入射到光调制装置6的4种色光入射到液晶面板61的对应的4个子像素SX。由此，能够使从光源装置2射出的各色光高效入射到各子像素SX，能够提高各色光的利用效率。

[第2实施方式]

以下，使用图8和图9对本发明的第2实施方式进行说明。

第2实施方式的光源装置的基本结构与第1实施方式相同，仅反射元件的结构与第1实施方式不同。因此，省略光源装置整体的说明。

图8是从-X方向观察到的第2实施方式的光源装置的侧视图。图9是表示多透镜上的各色光的入射位置的示意图。另外，在图8中，省略了旋转相位差装置213、第2相位差元件24、第1聚光元件25以及扩散装置26的图示。在图8和图9中，对与第1实施方式所使用的附图相同的结构要素标注相同标号并省略说明。

如图8所示，本实施方式的光源装置20代替第1实施方式的光源装置2中的反射元件31而具有第3色分离元件35。即，第3色分离元件35在由第1色分离元件29分离出的黄色光YLs的光路上相对于反射棱镜292配置在+Z方向上。第3色分离元件35由具有使绿色光GLs透过、使红色光RLs反射的特性的分色镜构成。

因此，从第1色分离元件29的反射棱镜292入射到第3色分离元件35的黄色光YLs所包含的绿色光GLs2透过第3色分离元件35，向光源装置20的外部射出。即，光源装置20从第1实施方式的光源装置2中的射出黄色光YLs的位置射出绿色光GLs2来代替黄色光YLs。

因此，在本实施方式中，从黄色光YLs的射出位置射出的绿色光GLs2对应于本发明的第4光。

另一方面，入射到第3色分离元件35的黄色光YLs所包含的红色光RLs被第3色分离元件35反射，从+Z方向入射到反射棱镜292。红色光RLs与在第1实施方式的光源装置2中被第2反射元件31反射的黄色光YLs同样，经由第1色分离元件29、第1偏振分离元件22、第2偏振分离元件23和第2聚光元件27入射到波长转换元件28。

如上所述，波长转换元件28中含有的黄色荧光体几乎不吸收从外部入射的黄色光，因此黄色荧光体也几乎不吸收红色光RLs。因此，入射到波长转换元件28的红色光RLs通过在波长转换元件28的内部反复反射而成为非偏振的红色光，与由黄色荧光体产生的黄色光YL一起射出到波长转换元件28的外部。从波长转换元件28射出的红色光中的、S偏振成分的红色光RLs被第3色分离元件35反射而再次返回到波长转换元件28，而P偏振成分的红色光向+Z方向透过第2偏振分离元件23而射出到光源装置20的外部。另外，作为第3色分离元件35，也可以使用分色棱镜。

如图9所示，光源装置20射出蓝色光BLs、绿色光GLs2、绿色光GLs和红色光RLs。绿色光GLs2从光源装置20中的-X方向且-Y方向的位置射出，入射到配置在第1多透镜41中的-X方向且-Y方向的区域A2中的多个透镜411。虽然省略了图示，但是绿色光GLs2与第1实施方式的黄色光YLs同样，经由第1多透镜41、第2多透镜42、重叠透镜43以及场透镜5入射到各微透镜621。入射到各微透镜621的绿色光GLs2入射到与该微透镜621对应的像素PX的第2子像素SX2。

[第2实施方式的效果]

在本实施方式中，也能够得到如下的与第1实施方式同样的效果：不使用间距窄的偏振转换元件就能够实现可射出偏振方向一致的多种色光的光源装置20，能够实现光源装置20和投影仪1的小型化。

进而，在第2实施方式的光源装置20中，因为代替第1实施方式的光源装置20中的黄色光YLs而射出绿色光GLs，所以能够增加入射到像素PX的绿色光GLs的光量。由此，能够提高投射图像的可见度。

另外，作为第3色分离元件35，与本实施方式相反，也可以使用具有反射绿色光GLs而使红色光RLs透过的特性的分色镜。根据波长转换元件28所含有的黄色荧光体，有时从波长转换元件28射出的黄色光YL所包含的红色光不足。在该情况下，通过采用具有上述特性的分色镜，能够使红色光入射到4个子像素SX1～SX4中的第2子像素SX2和第4子像素SX4。由此，能够提高投射图像的色再现性。

另外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够施加各种变更。

例如在上述实施方式中，第1色分离元件29射出黄色光YLs的位置相对于射出蓝色光BLs的位置是-Y方向的位置，第2色分离元件33射出红色光RLs的位置相对于射出绿色光GLs的位置是-Y方向的位置。也可以代替该配置而成为如下配置：第1色分离元件29射出黄色光YLs的位置相对于射出蓝色光BLs的位置是+Y方向的位置，第2色分离元件33射出红色光RLs的位置相对于射出绿色光GLs的位置是+Y方向的位置。

在上述实施方式中，假设P偏振光成分相当于第1偏振成分，S偏振光成分相当于第2偏振成分。具体而言，第1偏振分离元件22构成为使作为第1偏振成分的P偏振成分的蓝色光BLp透过，而反射作为第2偏振成分的S偏振成分的蓝色光BLs。另外，第2偏振分离元件23构成为反射作为第1偏振成分的P偏振成分的蓝色光BLp，并且使作为第1偏振成分的P偏振成分的黄色光YLp透过，反射作为第2偏振成分的S偏振成分的黄色光YLs。但是不限于此，S偏振成分也可以是第1偏振成分，P偏振成分也可以是第2偏振成分。在这种情况下，例如，第1偏振分离元件22可以构成为反射作为第2偏振成分的P偏振成分的蓝色光BLp，使作为第1偏振成分的S偏振成分的蓝色光BLs透过，并且反射作为第2偏振成分的S偏振成分的黄色光YLs。另外，第2偏振分离元件23也可以构成为反射作为第1偏振成分的S偏振成分的蓝色光BLs，反射作为第1偏振成分的S偏振成分的黄色光YLs，并且使作为第2偏振成分的P偏振成分的黄色光YLp透过。即，第2偏振分离元件23也可以是反射作为第1偏振成分的S偏振成分的光、而使作为第2偏振成分的P偏振成分的光透过的偏振分离元件。

第1实施方式的光源装置2和第2实施方式的光源装置20具有第1聚光元件25和第2聚光元件27。但不限于该结构，也可以不设置第1聚光元件25和第2聚光元件27中的至少一个聚光元件。

在上述各实施方式中，光源部21向+X方向射出蓝色光BLs、BLp。但不限于此，光源部21也可以构成为，在与+X方向相交叉的方向上射出蓝色光BLs、BLp，例如在使用反射部件对蓝色光BLs、BLp进行反射之后，使其向+X方向入射到第1偏振分离元件22。

在上述各实施方式中，投影仪包含具有第1多透镜41、第2多透镜42以及重叠透镜43的均匀化装置4。可以代替该结构而设置具有其他结构的均匀化装置，也可以不设置均匀化装置4。

上述第1实施方式的光源装置2和第2实施方式的光源装置20分别从4个射出位置射出色光，构成光调制装置6的液晶面板61在1个像素PX中具有4个子像素SX。也可以代替该结构而构成为：光源装置射出3种色光，液晶面板在1个像素中具有3个子像素。在这种情况下，例如，在上述实施方式的光源装置中，也可以在黄色光YLs的中设置全反射部件。

第1实施方式的光源装置2射出分别为S偏振光且在空间上分离的蓝色光BLs、黄色光YLs、绿色光GLs以及红色光RLs。并且，第2实施方式的光源装置20射出分别为S偏振光且在空间上分离的蓝色光BLs、绿色光GLs以及红色光RLs。也可以是，代替这些结构，光源装置射出的各色光的偏振状态是其他的偏振状态。例如，光源装置也可以构成为射出分别为P偏振光且在空间上分离的多种色光。此外，光源装置射出的色光不限于蓝色光、黄色光、绿色光以及红色光，也可以是其他色光。例如，光源装置也可以是代替蓝色光和黄色光而射出白色光的构成。

除此以外，关于光源装置和投影仪的各构成要素的形状、数量、配置、材料等的具体记载，并不限于上述实施方式，可以适当进行变更。此外，在上述实施方式中示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但不限于此。本发明一个方式的光源装置也能够应用于照明器具或汽车的前照灯等。

Claims (10)

1.一种光源装置，其具有：

光源部，其射出具有第1波段的第1光；

第1偏振分离元件，其使从所述光源部沿着第1方向入射的所述第1光中的第1偏振成分向所述第1方向透过，使所述第1光中的第2偏振成分向与所述第1方向交叉的第2方向反射；

第1相位差元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第1方向上，将所述第1光的所述第1偏振成分转换为所述第2偏振成分；

第2偏振分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件和所述第1相位差元件配置在所述第1方向上，使从所述第1相位差元件沿着所述第1方向入射的所述第2偏振成分向所述第2方向反射，使具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光中的第3偏振成分向第3方向透过，使所述第2光中的第4偏振成分向第4方向反射，所述第3方向是与所述第2方向相反的方向，所述第4方向是与所述第1方向相反的方向；

扩散元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第2方向上，使从所述第1偏振分离元件沿着所述第2方向入射的所述第2偏振成分扩散并向所述第3方向射出；以及

波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置在所述第2方向上，对从所述第2偏振分离元件沿着所述第2方向入射的所述第2偏振成分进行波长转换，将所述第2光向所述第3方向射出。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

所述第1相位差元件由具有如下特性的波长选择性相位差元件构成，所述特性是：对所述第1光赋予所述第1波段的1/2的相位差，对所述第2光不赋予相位差。

3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

该光源装置还具有第2相位差元件，该第2相位差元件设置在所述第1偏振分离元件与所述扩散元件之间，从所述第1偏振分离元件向该第2相位差元件入射所述第2偏振成分。

4.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

该光源装置还具有第3相位差元件，该第3相位差元件将从所述第2偏振分离元件向所述第3方向射出的所述第3偏振成分转换为所述第4偏振成分。

5.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

所述光源部具有：发光元件；以及第4相位差元件，从所述发光元件射出的光入射到该第4相位差元件，该第4相位差元件射出包含所述第1偏振成分和所述第2偏振成分的所述第1光。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其中，

所述第4相位差元件能够以沿着入射的光的行进方向的旋转轴为中心进行旋转。

7.根据权利要求1所述的光源装置，其中，该光源装置还具有：

第1色分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置在所述第3方向上，将从所述第1偏振分离元件射出的光分离为具有所述第1波段的第3光和具有所述第2波段的第4光；以及

第2色分离元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置在所述第3方向上，将从所述第2偏振分离元件射出的光分离为具有与所述第2波段不同的第3波段的第5光、和具有与所述第2波段以及所述第3波段不同的第4波段的第6光。

8.一种投影仪，其具有：

权利要求7所述的光源装置；

光调制装置，其根据图像信息对来自所述光源装置的光进行调制；以及

投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。

9.根据权利要求8所述的投影仪，其中，

该投影仪还具有均匀化装置，该均匀化装置设置在所述光源装置与所述光调制装置之间，

所述均匀化装置具有：

2个多透镜，它们将从所述光源装置入射的光分割为多个部分光束；以及

重叠透镜，其使从所述2个多透镜入射的所述多个部分光束在所述光调制装置处重叠。

10.根据权利要求9所述的投影仪，其中，

所述光调制装置具有：液晶面板，其具有多个像素；以及微透镜阵列，其相对于所述液晶面板设置在光入射侧，具有与所述多个像素对应的多个微透镜，

所述多个像素分别具有第1子像素、第2子像素、第3子像素和第4子像素，

所述微透镜使所述第3光入射到所述第1子像素，使所述第4光入射到所述第2子像素，使所述第5光入射到所述第3子像素，使所述第6光入射到所述第4子像素。

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