CN113960867B - 照明装置和投影仪 - Google Patents

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Abstract

照明装置和投影仪。能够生成光利用效率高、且色再现性优异的白色照明光。本发明的照明装置具有：第1发光元件，其射出第1波段的第1光；波长转换元件，其将第1光的一部分转换为第2光，将第1光的另一部分扩散地射出，第2光包含与第1波段不同的第2波段以及与第1波段和第2波段不同的第3波段；第2发光元件，其射出具有第2波段的第3光；第1光学元件，其具有第1区域和第2区域，第1区域反射第1光并使第1光入射到波长转换元件，反射第2光中的具有第2波段的第4光且反射第3光，第2区域使第1光和第2光透过；以及第2光学元件，其使第1光透过并使第1光入射到第1光学元件，反射第4光并使第4光经由第1区域入射到波长转换元件。

Description

照明装置和投影仪
技术领域
本发明涉及照明装置和投影仪。
背景技术
作为投影仪中使用的照明装置，存在对蓝色激光和由蓝色激光激励而生成的黄色荧光进行合成而生成白色光的技术(例如参照下述专利文献1)。黄色荧光的红色成分不足，因此，很难使从上述照明装置射出的白色光的白平衡优化。与此相对，存在通过将从红色光源射出的红色光加入黄色荧光而生成白色光的照明装置(例如参照下述专利文献2)。
专利文献1：日本特开2017-194523号公报
专利文献2：日本特开2020-052236号公报
在上述照明装置中，对红色光进行合成的合成元件配置于荧光的光路上，因此，荧光中包含的红色成分被合成元件反射，无法用作照明光，荧光的光利用效率降低。
发明内容
为了解决上述课题，根据本发明的第1方式，提供一种照明装置，其具有：第1发光元件，其射出第1波段的第1光；波长转换元件，其将所述第1光的一部分转换为第2光，将所述第1光的另一部分扩散地射出，所述第2光包含与所述第1波段不同的第2波段以及与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段；第2发光元件，其射出具有所述第2波段的第3光；第1光学元件，其具有第1区域和第2区域，所述第1区域反射所述第1光并使所述第1光入射到所述波长转换元件，反射所述第2光中的具有所述第2波段的第4光且反射所述第3光，所述第2区域使所述第1光和所述第2光透过；以及第2光学元件，其使所述第1光透过并使所述第1光入射到所述第1光学元件，反射所述第4光并使所述第4光经由所述第1区域入射到所述波长转换元件。
根据本发明的第2方式，提供一种照明装置，其具有：第1发光元件，其射出第1波段的第1光；波长转换元件，其将所述第1光的一部分转换为第2光，将所述第1光的另一部分扩散地射出，所述第2光具有与所述第1波段不同的第2波段以及与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段；第2发光元件，其射出具有所述第2波段的第3光；第1光学元件，其具有第1区域和第2区域，所述第1区域使所述第1光透过并使所述第1光入射到所述波长转换元件，使所述第2光中的具有所述第2波段的第4光透过且使所述第3光透过，所述第2区域反射所述第1光且反射所述第2光；以及第2光学元件，其使所述第1光透过并使所述第1光入射到所述第1光学元件，反射所述第4光并使所述第4光经由所述第1区域入射到所述波长转换元件。
根据本发明的第3方式，提供一种投影仪，其具有：本发明的第1方式或第2方式的照明装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
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实施方式的照明装置的概略结构图。
图3是第2实施方式的照明装置的概略结构图。
图4是第3实施方式的照明装置的概略结构图。
图5是第4实施方式的照明装置的概略结构图。
图6是第1变形例的第1光学元件的主要部分结构图。
图7是第2变形例的第1光学元件的主要部分结构图。
图8是第3变形例的波长转换元件的剖视图。
标号说明
1：投影仪；2、12、13、14：照明装置；4B、4G、4R：光调制装置；6：投射光学装置；20：第1发光元件；22、22A、22B、22C、122、222：第1光学元件；24、24A：波长转换元件；25：第2光学元件；26：第2发光元件；30：第3光学元件；42：波长转换层；42a：第1面；42b：第2面；43：反射层；45：构造体；50：透明基板；50A、150A、250A、350A：第1区域；50B、150B、250B、350B：第2区域；51：分色镜(光学膜)；54：镜；55：偏振分束器(光学膜)；60：第1棱镜部件；61：第2棱镜部件；BL：蓝色光(第1光)；BL：红色光(第3光)；RL1：红色光(第4光)；YL：荧光(第2光)。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面，使用附图对本发明的第1实施方式进行说明。
在以下的各图中，为了容易观察各结构要素，有时根据结构要素而使尺寸的比例尺不同来示出。
对本实施方式的投影仪的一例进行说明。
图1是本实施方式的投影仪的概略结构图。
如图1所示，本实施方式的投影仪1是在屏幕SCR上显示彩色影像的投射型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、色分离光学系统3、光调制装置4R、光调制装置4G、光调制装置4B、合成光学系统5和投射光学装置6。照明装置2的结构在后面说明。
色分离光学系统3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、反射镜8a、反射镜8b、反射镜8c、中继透镜9a和中继透镜9b。色分离光学系统3将从照明装置2射出的照明光L分离成红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB，将红色光LR引导至光调制装置4R，将绿色光LG引导至光调制装置4G，将蓝色光LB引导至光调制装置4B。
场透镜10R配置于色分离光学系统3与光调制装置4R之间，使入射的光大致平行并朝向光调制装置4R射出。场透镜10G配置于色分离光学系统3与光调制装置4G之间，使入射的光大致平行并朝向光调制装置4G射出。场透镜10B配置于色分离光学系统3与光调制装置4B之间，使入射的光大致平行并朝向光调制装置4B射出。
第1分色镜7a使红色光成分透过，使绿色光成分和蓝色光成分反射。第2分色镜7b使绿色光成分反射，使蓝色光成分透过。反射镜8a使红色光成分反射。反射镜8b和反射镜8c使蓝色光成分反射。
透过第1分色镜7a后的红色光LR被反射镜8a反射，透过场透镜10R而入射到红色光用的光调制装置4R的图像形成区域。被第1分色镜7a反射后的绿色光LG被第2分色镜7b进一步反射，透过场透镜10G而入射到绿色光用的光调制装置4G的图像形成区域。透过第2分色镜7b后的蓝色光LB经由中继透镜9a、入射侧的反射镜8b、中继透镜9b、射出侧的反射镜8c和场透镜10B入射到蓝色光用的光调制装置4B的图像形成区域。
光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B分别根据图像信息对入射的色光进行调制，形成图像光。光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B分别由液晶光阀构成。虽然省略图示，但是，在光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的光入射侧分别配置有入射侧偏振板。在光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B的光射出侧分别配置有射出侧偏振板。
合成光学系统5对从光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B射出的各图像光进行合成，形成全彩色的图像光。合成光学系统5由贴合4个直角棱镜的俯视观察时呈大致正方形的十字分色棱镜构成。在贴合直角棱镜彼此的大致X字状的界面形成有电介质多层膜。
从合成光学系统5射出的图像光被投射光学装置6放大投射，在屏幕SCR上形成图像。即，投射光学装置6投射由光调制装置4R、光调制装置4G和光调制装置4B调制后的光。投射光学装置6由多个投射透镜构成。
对本实施方式的照明装置2的一例进行说明。
图2是照明装置2的概略结构图。
如图2所示，本实施方式的照明装置2具有第1发光元件20、均束器光学系统21、第1光学元件22、拾取光学系统23、波长转换元件24、第2光学元件25、第2发光元件26、积分器光学系统27、偏振转换元件28和重叠透镜29。
下面，使用XYZ直角坐标系，将与从第1发光元件20射出的蓝色光BL的主光线平行的轴定义为X轴，将与从波长转换元件24射出的荧光YL的主光线平行的轴定义为Y轴，将与X轴以及Y轴正交的轴定义为Z轴。
此外，将沿着蓝色光BL的主光线的轴称为第1发光元件20的光轴AX1。即，第1发光元件20的光轴AX1与X轴平行。将沿着荧光YL的主光线的轴称为波长转换元件24的光轴AX2。即，波长转换元件24的光轴AX2与Y轴平行。在本实施方式中，光轴AX2与照明装置2的照明光轴AX一致。
在本实施方式中，第1发光元件20、均束器光学系统21、第2光学元件25、第2发光元件26和第1光学元件22配置于光轴AX1上。波长转换元件24、拾取光学系统23、第1光学元件22、积分器光学系统27、偏振转换元件28和重叠透镜29配置于光轴AX2上。
第1发光元件20由至少一个蓝色半导体激光器构成，射出蓝色光BL。蓝色半导体激光器例如射出在380nm～490nm的范围内具有峰值波长的第1波段的蓝色光(第1光)BL。从蓝色半导体激光器射出的蓝色光BL是在规定方向上偏振的线偏振光。
第2发光元件26由至少一个红色LED构成，射出红色光RL。红色LED例如射出在600nm～800nm的范围内具有峰值波长的第2波段的红色光(第3光)RL。在本实施方式中，从第2发光元件26射出的红色光RL作为平行光束入射到第1光学元件22。另外，从红色LED射出的红色光RL是不具有规定的偏振方向的随机偏振光。
这里，将沿着红色光RL的主光线的轴称为第2发光元件26的光轴AX3。第2发光元件26的光轴AX3与X轴平行。在本实施方式中，第2发光元件26的光轴AX3与第1发光元件20的光轴AX1一致。
从第1发光元件20射出的蓝色光BL作为平行光束入射到均束器光学系统21。另外，根据需要，在第1发光元件20与均束器光学系统21之间设置远焦光学系统来缩小蓝色光BL的光束直径。通过远焦光学系统缩小蓝色光BL的光束直径，由此，能够使均束器光学系统21的尺寸小型化。
均束器光学系统21在被照明区域中将光线束的照度分布转换为均匀分布、即所谓的顶帽(top-hat)分布。均束器光学系统21由第1多透镜阵列21a和第2多透镜阵列21b构成。
通过均束器光学系统21后的蓝色光BL入射到第2光学元件25。第2光学元件25由分色镜构成。构成第2光学元件25的分色镜具有透过蓝色波段的光、并使红色波段的光反射的特性。第2光学元件25使蓝色光BL透过而入射到第1光学元件22。
透过第2光学元件25后的蓝色光BL入射到第1光学元件22。第1光学元件22配置成相对于照明光轴AX和光轴AX1以及光轴AX3和光轴AX2分别成45°的角度。第1光学元件22使蓝色光BL朝向波长转换元件24反射。第1光学元件22的结构在后面叙述。
被第1光学元件22反射后的蓝色光BL入射到拾取光学系统23。拾取光学系统23设置于第1光学元件22与波长转换元件24之间。拾取光学系统23通过由第1透镜23a和第2透镜23b构成的2枚凸透镜构成。另外，构成拾取光学系统23的透镜的数量没有特别限定。拾取光学系统23使被第1光学元件22反射后的蓝色光BL会聚而入射到波长转换元件24。
波长转换元件24具有基材41、波长转换层42、反射层43和散热器44。在本实施方式中，波长转换层42由荧光体构成。作为本实施方式的波长转换元件24，使用不能通过马达等而旋转的反射型波长转换元件。
波长转换层42具有供蓝色光BL入射的第1面42a、与第1面42a不同的第2面42b。波长转换层42借助接合材料(省略图示)保持于基材41。作为接合材料，例如使用纳米银烧结金属材料。波长转换层42例如由对钇铝石榴石(YAG)系的荧光体进行烧结而成的烧结体构成。
波长转换元件24对蓝色光BL进行波长转换，使其转换为与第1波段不同的第3波段的荧光YL。荧光YL例如是在495～800nm的范围内具有峰值波长的黄色光。荧光(第2光)YL是包含与第1波段(380nm～490nm)不同的第2波段(600～800nm)的红色成分、以及与第1波段、第2波段不同的例如在495～570nm的范围具有峰值波长的第3波段的绿色成分的光。另外，荧光YL是不具有规定的偏振方向的非偏振或无偏振的光。
构成本实施方式的波长转换层42的荧光体包含用于使光在内部散射的散射要素。作为散射要素，例如使用多个气孔。根据上述结构，入射到波长转换元件24的蓝色光BL中的一部分的蓝色光BL在波长转换层42中进行波长转换，被转换为荧光YL。另一方面，另一部分的蓝色光BL在波长转换为荧光YL之前通过散射要素进行散射，不进行波长转换而向波长转换元件24的外部射出。此时，蓝色光BL以扩散成与荧光YL的角度分布大致相同的角度分布的状态从波长转换元件24射出。
反射层43设置于波长转换层42的第2面42b。反射层43设置于基材41与波长转换层42之间。反射层43使从波长转换层42入射的蓝色光BL和荧光YL朝向拾取光学系统23反射。反射层43例如由包含电介质多层膜、金属镜和高反射膜等的层叠膜构成。此外，反射层43例如也可以由包含电介质多层膜、金属镜和高反射膜等的多层膜构成。
散热器44具有多个翅片。散热器44隔着基材41与波长转换层42相对地设置。散热器44例如通过金属接合而固定于基材41。在波长转换元件24中，能够经由散热器44进行散热，因此，能够抑制波长转换层42的热劣化。
如上所述，本实施方式的波长转换元件24将蓝色光BL的一部分转换为黄色光即荧光YL，使蓝色光BL的另一部分扩散并射出。即，波长转换元件24使包含蓝色光BL和荧光YL的白色光WL朝向拾取光学系统23射出。从波长转换元件24射出的蓝色光BL和荧光YL利用拾取光学系统23进行平行化，然后入射到第1光学元件22。
第1光学元件22具备具有透光性的透明基板50和设置于透明基板50的一面的分色镜51。另外，根据需要，也可以在透明基板50的表面形成AR涂膜。
本实施方式的第1光学元件22包含第1区域50A和第2区域50B。第1区域50A由透明基板50中的设置有分色镜51的部位构成，第2区域50B由透明基板50中的未设置分色镜51的部位构成。
第1区域50A设置于照明光轴、光轴AX1以及光轴AX3、光轴AX2交叉的第1光学元件22的中央。第2区域50B以包围第1区域50A的周围的方式设置于第1光学元件22的外缘部。
分色镜51具有使蓝色波段的光和红色波段反射、使黄色波段的光透过的特性。因此，分色镜51反射从第1发光元件20射出的蓝色光BL和从第2发光元件26射出的红色光RL。
在本实施方式中，第1发光元件20和第2发光元件26隔着第1发光元件20的第1区域50A彼此相对地配置。即，第1发光元件20、第2发光元件26与第1区域50A在直线上并排配置。通过采用这种布局，在从第1发光元件20和第2发光元件26射出的光的主光线上配置第1区域50A，因此，第1区域50A的尺寸小型化。
此外，在本实施方式的第1发光元件20中，将从第1发光元件20和第2发光元件26射出的光入射的第1区域50A设置于该第1光学元件22的中央。根据该结构，与采用将第2区域50B设置于第1光学元件22的中央的构造的情况相比，能够简化第1发光元件20和第2发光元件26的结构。
在本实施方式中，包含从波长转换元件24射出而被拾取光学系统23平行化后的荧光YL和蓝色光BL的光WL的外缘部入射到第1光学元件22的第2区域50B。未设置分色镜51的第2区域50B由透明基板50构成，因此，蓝色光BL和荧光YL透过第2区域50B。
另一方面，从波长转换元件24射出而被拾取光学系统23平行化后的光WL的中央部入射到设置于第1光学元件22的第1区域50A的分色镜51。从波长转换元件24射出的光WL中包含的蓝色光BL通过分色镜51而朝向第1发光元件20反射。
在本实施方式中，如上所述，从波长转换元件24射出的光WL的荧光YL是包含第2波段的红色成分和第3波段的绿色成分的光。下面，将荧光YL中的具有第2波段的红色成分的光称为红色光(第4光)RL1，将荧光YL中的具有第3波段的绿色成分的光称为绿色光GL。
在本实施方式中，分色镜51反射从第2发光元件26射出的第2波段的红色光RL，因此，同样反射红色光RL1。
由此，从波长转换元件24射出的光WL的中央部所包含的蓝色光BL和红色光RL1被第1发光元件20的第1区域50A反射。另外，光WL的中央部所包含的荧光YL中的绿色光GL透过第1光学元件22的第1区域50A。
被第1区域50A反射后的蓝色光BL和红色光RL1入射到第2光学元件25。第2光学元件25设置于第1光学元件22与均束器光学系统21之间。
如上所述，第2光学元件25具有透过蓝色波段的光、使红色波段的光反射的特性。因此，第2光学元件25反射红色光RL1并使其入射到第1光学元件22的第1区域50A。被第2光学元件25反射后的红色光RL1被设于第1区域50A的分色镜51反射，被拾取光学系统23会聚而入射到波长转换元件24。即，第2光学元件25反射红色光RL1并使其经由第1区域50A入射到波长转换元件24。返回到波长转换元件24的红色光RL1通过波长转换层42中包含的散射要素进行散射，由此，行进方向变化，从波长转换元件24再次射出，通过第1光学元件22的第2区域50B，由此被再次利用。此外，返回到波长转换元件24的红色光RL1不会通过波长转换层42进行吸收和波长转换。如上述那样返回到波长转换元件24的红色光RL1作为照明光被再次利用，因此，能够减少光损失的产生。
另一方面，入射到第2光学元件25的蓝色光BL透过第2光学元件25而返回到第1发光元件20侧。该情况下，通过减小分色镜51的尺寸，能够减少由于被分色镜51反射而返回到第1发光元件20侧而成为损失的蓝色光BL。
如上所述，本实施方式的照明装置2使包含红色光RL和绿色光GL的黄色的光WL1从第1光学元件22的第1区域50A朝向积分器光学系统27射出，使包含荧光YL和蓝色光BL的白色光WL2从第1光学元件22的第2区域50B朝向积分器光学系统27射出。下面，将光WL1和光WL2统称为照明光L。
本实施方式的照明装置2将从第2发光元件26射出的红色光RL用于照明光L，由此，能够生成并射出补充了仅在黄色的荧光YL的情况下不足的红色成分的照明光L。
在本实施方式的照明装置2中，红色光RL位于照明光L的中央。由此，即使在红色光RL的平行度产生偏差的情况下，红色光RL也高效地入射到积分器光学系统27，因此，能够使红色光RL高效地入射到后级的光学系统。因此，能够高效地利用红色光RL。
积分器光学系统27具有第1多透镜阵列27a和第2多透镜阵列27b。第1多透镜阵列27a具有用于将照明光L分割成多个部分光束的多个第1透镜27am。
第1多透镜阵列27a的透镜面即第1透镜27am的表面和光调制装置4R、4G、4B各自的图像形成区域为彼此共轭的关系。因此，从光轴AX2的方向观察，第1透镜27am各自的形状是与光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域的形状大致相似的矩形。由此，从第1多透镜阵列27a射出的部分光束分别高效地入射到光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域。
第2多透镜阵列27b具有与第1多透镜阵列27a的多个第1透镜27am对应的多个第2透镜27bm。第2多透镜阵列27b与重叠透镜29一起，使第1多透镜阵列27a的各第1透镜27am的像成像于各光调制装置4R、4G、4B各自的图像形成区域的附近。
透过积分器光学系统27后的照明光L入射到偏振转换元件28。偏振转换元件28具有呈阵列状排列未图示的偏振分离膜和相位差板的结构。偏振转换元件28使照明光L的偏振方向与规定方向一致。具体而言，偏振转换元件28使照明光L的偏振方向与光调制装置4R、4G、4B的入射侧偏振板的透过轴的方向一致。
由此，从透过偏振转换元件28后的照明光L分离出的红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB的偏振方向与各光调制装置4R、4G、4B的入射侧偏振板的透过轴方向一致。因此，红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB分别入射到光调制装置4R、4G、4B的图像形成区域，而不会被入射侧偏振板遮挡。
在本实施方式中，照明光L中包含的红色光由荧光YL的红色荧光成分和红色光RL构成。假设在荧光YL的红色荧光成分以及红色光RL的偏振状态不同的状态下入射到偏振转换元件28的情况下，从偏振转换元件28射出的红色荧光成分和红色光RL的发光分布产生差异，由此，可能成为色不均的原因。与此相对，在本实施方式的照明装置2中，荧光YL为非偏振光或无偏振光，作为射出红色光RL的第2发光元件26，使用射出随机偏振光的LED。因此，荧光YL和红色光RL作为在不具有固定的偏振方向的状态这方面相同的偏振状态的光入射到偏振转换元件28。因此，能够抑制上述色不均的产生。
透过偏振转换元件28后的照明光L入射到重叠透镜29。重叠透镜29与积分器光学系统27协作，使被照明区域即光调制装置4R、4G、4B各自的图像形成区域中的照度分布均匀化。
(第1实施方式的效果)
本实施方式的照明装置2具有：第1发光元件20，其射出第1波段的蓝色光BL；波长转换元件24，其将蓝色光BL的一部分转换为荧光YL，使蓝色光BL的另一部分扩散并射出，该荧光YL包含与第1波段不同的第2波段的红色成分以及与第1波段、第2波段不同的第3波段的绿色成分；第2发光元件26，其射出具有第2波段的红色光RL；第1光学元件22，其具有第1区域50A和第2区域50B，该第1区域50A反射蓝色光BL并使其入射到波长转换元件24，反射荧光YL中的具有第2波段的红色光RL1，反射红色光RL，该第2区域50B透过蓝色光BL和荧光YL；以及第2光学元件25，其透过蓝色光BL并使其入射到第1光学元件22，反射红色光RL1并使其经由第1区域50A入射到波长转换元件24。
根据上述结构的照明装置2，通过将从第2发光元件26射出的红色光RL用于照明光L，能够生成补充了仅在荧光YL的情况下不足的红色成分的白色照明光L。由此，能够生成色再现性高的照明光L。此外，在照明装置2中，能够使被第1区域50A反射后的荧光YL中包含的红色光RL1被第2光学元件25反射而返回到波长转换元件24。返回到波长转换元件24的红色光RL1通过波长转换层42中包含的散射要素进行散射，由此，行进方向变化，从波长转换元件24再次射出，经过第1光学元件22的第2区域50B，由此被再次利用。此外，返回到波长转换元件24的红色光RL1不会被波长转换层42吸收和波长转换。如上所述，通过再次利用红色光RL1作为照明光L，能够提高荧光YL的光利用效率。
在本实施方式的照明装置2中，也可以构成为，第1区域50A设置于第1光学元件22的中央，第2区域50B设置成包围第1区域50A的周围。
根据该结构，与将第2区域50B设置于第1光学元件22的中央的构造相比，能够简化第1发光元件20和第2发光元件26的结构。
在本实施方式的照明装置2中，也可以构成为，第1发光元件20和第2发光元件26隔着第1光学元件22的第1区域50A彼此相对地配置。
根据该结构，在从第1发光元件20和第2发光元件26射出的光的主光线上配置有第1区域50A，因此，能够使第1区域50A的尺寸小型化。
本实施方式的投影仪1具有：照明装置2；光调制装置4R、4G、4B，其根据图像信息对来自照明装置2的光进行调制；以及投射光学装置6，其投射由光调制装置4R、4G、4B调制后的光。
根据本实施方式的投影仪1，具有射出色再现性高的照明光L、且提高光利用效率的照明装置2，因此，能够提供光效率高、显示色再现性高的图像的投影仪。
(第2实施方式)
下面，使用附图对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式的投影仪的结构与第1实施方式相同，照明装置的一部分的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪的整体结构和照明装置的共通结构的说明。另外，对与第1实施方式共通的部件和结构标注相同标号。
图3是第2实施方式的照明装置的概略结构图。
如图3所示，本实施方式的照明装置12具有第1发光元件20、均束器光学系统21、第1光学元件22A、拾取光学系统23、波长转换元件24、第2光学元件25、第2发光元件26、积分器光学系统27、偏振转换元件28、重叠透镜29和第3光学元件30。在本实施方式中，第3光学元件30配置于拾取光学系统23与第1光学元件22A之间。
本实施方式的第1光学元件22A具有透明基板50和设置于透明基板50的一面的偏振分束器52。本实施方式的第1光学元件22A包含第1区域150A和第2区域150B。第1区域150A由透明基板50中的设置有偏振分束器52的部位构成，第2区域150B由透明基板50中的未设置偏振分束器52的部位构成。
偏振分束器52具有使规定方向的偏振成分即蓝色波段的光和红色波段的光反射、且使绿色波段的光透过的色分离特性。在本实施方式中，蓝色光BL是在第1方向上偏振的线偏振光。蓝色光BL的偏振方向与被偏振分束器52反射的偏振光(例如S偏振光)的偏振方向一致。在本实施方式中，设置有偏振分束器52的第1区域150A使从第1发光元件20射出的蓝色光BL和从第2发光元件26射出的红色光RL反射。
被第1光学元件22A的第1区域150A反射后的蓝色光BL入射到第3光学元件30。第3光学元件30由配置于偏振分束器52与拾取光学系统23之间的光路中的1/4波长板构成。因此，被第1区域150A反射后的蓝色光BL透过第3光学元件30，由此被转换为圆偏振的蓝色光BLc1，然后入射到拾取光学系统23。
波长转换元件24将蓝色光BLc1的一部分转换为荧光YL，使蓝色光BLc1的另一部分扩散并射出。在本实施方式中，包含从波长转换元件24射出且由拾取光学系统23平行化后的荧光YL和蓝色光BLc1的光WLa的外缘部入射到第1光学元件22A的第2区域150B。未设置偏振分束器52的第2区域150B由透明基板50构成，因此，蓝色光BLc1和荧光YL透过第2区域150B。
另一方面，从波长转换元件24射出且由拾取光学系统23平行化后的光WLa的中央部入射到第3光学元件30。由此，蓝色光BLc1被转换为P偏振的蓝色光BLp，入射到设置有偏振分束器52的第1区域150A。另外，非偏振或无偏振的荧光YL直接透过第3光学元件30而入射到第1区域150A。
P偏振的蓝色光BLp透过设置有偏振分束器52的第1区域150A。另外，偏振分束器52反射从第2发光元件26射出的第2波段的红色光RL，因此，同样反射荧光YL中包含的红色光RL1。被第1区域150A反射后的红色光RL1被第2光学元件25反射，经由第1区域150A、第3光学元件30和拾取光学系统23入射到波长转换元件24。返回到波长转换元件24的红色光RL1通过波长转换层42中包含的散射要素进行散射，由此，行进方向变化，从波长转换元件24再次射出，通过第1光学元件22的第2区域150B，由此被再次利用。此外，返回到波长转换元件24的红色光RL1不会被波长转换层42吸收和波长转换。
如上所述，本实施方式的照明装置12使包含红色光RL、绿色光GL和蓝色光BLc1的淡黄色的光WL3从第1光学元件22A的第1区域150A朝向积分器光学系统27射出，使包含荧光YL和蓝色光BLc1的白色光WL4从第1光学元件22A的第2区域150B朝向积分器光学系统27射出。下面，将光WL3和光WL4统称为照明光L1。
(第2实施方式的效果)
在本实施方式的照明装置12中，也使用从第2发光元件26射出的红色光RL作为照明光L1，由此，能够生成补充了仅在荧光YL的情况下不足的红色成分的照明光L。此外，根据本实施方式的照明装置12，通过将被波长转换元件24扩散反射而入射到第1区域150A的蓝色光BLc1的偏振方向转换为P偏振的蓝色光BLp，能够用作照明光L1。由此，在通过第1实施方式的照明装置2得到的效果的基础上，还能够得到提高从第1发光元件20射出的蓝色光BL的光利用效率的效果。
(第3实施方式)
下面，使用附图对本发明的第3实施方式进行说明。
第3实施方式的投影仪的结构与第1实施方式相同，照明装置的一部分的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪的整体结构和照明装置的共通结构的说明。另外，对与第1实施方式共通的部件和结构标注相同标号。
图4是第3实施方式的照明装置的概略结构图。
如图4所示，本实施方式的照明装置13具有第1发光元件20、均束器光学系统21、第1光学元件22B、拾取光学系统23、波长转换元件24、第2光学元件25、第2发光元件26、积分器光学系统27、偏振转换元件28和重叠透镜29。
在第1实施方式的照明装置2中，第1光学元件22具有第1区域50A和第2区域50B，该第1区域50A反射蓝色光BL并使其入射到波长转换元件24，反射荧光YL中的具有第2波段的红色光RL1，反射红色光RL，该第2区域50B透过蓝色光BL和荧光YL。
与此相对，在本实施方式的照明装置13中，第1光学元件22B具有第1区域250A和第2区域250B，该第1区域250A透过蓝色光BL并使其入射到波长转换元件24，透过荧光YL中的具有第2波段的红色光RL1，透过红色光RL，该第2区域250B反射蓝色光BL和荧光YL。
因此，在本实施方式的情况下，第1发光元件20的光轴AX1以及波长转换元件24的光轴AX2与X轴平行。第2发光元件26的光轴AX3与Y轴平行。在本实施方式中，第1发光元件20的光轴AX1与波长转换元件24的光轴AX2一致。第2发光元件26的光轴AX3与照明装置13的照明光轴AX一致。
第1发光元件20、均束器光学系统21、第2光学元件25、第1光学元件22B、拾取光学系统23和波长转换元件24配置于光轴AX1、AX2上。此外，第2发光元件26、第1光学元件22B、积分器光学系统27、偏振转换元件28和重叠透镜29配置于光轴AX3上。
本实施方式的第1光学元件22B具备具有透光性的透明基板50、设置于透明基板50的一面的分色镜53、以及设置于分色镜53的两侧的镜54。本实施方式的第1光学元件22B包含第1区域250A和第2区域250B。第1区域250A由透明基板50中的设置有分色镜53的部位构成，第2区域250B由透明基板50中的设置有镜54的部位构成。
分色镜53具有使蓝色波段的光和红色波段透过、且使绿色波段的光反射的特性。因此，分色镜53透过从第1发光元件20射出的蓝色光BL和从第2发光元件26射出的红色光RL。
在本实施方式中，包含从波长转换元件24射出且由拾取光学系统23平行化后的荧光YL和蓝色光BL的光WL的外缘部入射到第1光学元件22的第2区域250B。入射到第2区域250B的蓝色光BL和荧光YL被设于第2区域250B的镜54反射。
在本实施方式中，从波长转换元件24射出的光WL的中央部所包含的蓝色光BL和红色光RL1透过第1光学元件20B的第1区域250A。另外，光WL的中央部所包含的荧光YL中的绿色光GL被第1光学元件22B的第1区域250A反射。
透过第1区域250A后的蓝色光BL和红色光RL1入射到第2光学元件25。第2光学元件25使红色光RL1朝向设于第1区域250A的分色镜53反射。红色光RL1返回到波长转换元件24。
如上所述，本实施方式的照明装置13使包含红色光RL和绿色光GL的黄色光WL1从第1光学元件22B的第1区域250A朝向积分器光学系统27射出，使包含荧光YL和蓝色光BL的白色光WL2从第1光学元件22B的第2区域250B朝向积分器光学系统27射出。在本实施方式中，将光WL1和光WL2统称为照明光L。
(第3实施方式的效果)
在本实施方式的照明装置13中，也能够得到与第1实施方式的照明装置2相同的效果。即，照明装置13使用从第2发光元件26射出的红色光RL作为照明光L，由此，能够生成补充了仅在荧光YL的情况下不足的红色成分的照明光L。此外，能够生成色再现性高的照明光L。此外，照明装置13使透过第1区域250A后的荧光YL中包含的红色光RL1被第2光学元件25反射而返回到波长转换元件24。返回到波长转换元件24的红色光RL1通过波长转换层42中包含的散射要素进行散射，由此，行进方向变化，从波长转换元件24再次射出，经过第1光学元件22的第2区域50B，由此被再次利用。此外，返回到波长转换元件24的红色光RL1不会被波长转换层42吸收和波长转换。
(第4实施方式)
下面，使用附图对本发明的第4实施方式进行说明。
第4实施方式的投影仪的结构与第3实施方式相同，照明装置的一部分的结构与第3实施方式不同。因此，省略投影仪的整体结构以及照明装置的共通结构的说明。另外，对与第3实施方式共通的部件和结构标注相同标号。
图5是第4实施方式的照明装置的概略结构图。
如图5所示，本实施方式的照明装置14具有第1发光元件20、均束器光学系统21、第1光学元件22C、拾取光学系统23、波长转换元件24、第2光学元件25、第2发光元件26、积分器光学系统27、偏振转换元件28、重叠透镜29和第3光学元件30。在本实施方式中，第3光学元件30配置于拾取光学系统23与第1光学元件22C之间。
本实施方式的第1光学元件22C具有透明基板50、设置于透明基板50的一面的偏振分束器55、以及设置于偏振分束器55的两侧的镜54。本实施方式的第1光学元件22C包含第1区域350A和第2区域350B。第1区域350A由透明基板50中的设置有偏振分束器55的部位构成，第2区域350B由透明基板50中的设置有镜54的部位构成。
偏振分束器55具有使规定方向的偏振成分即蓝色波段的光和红色波段的光透过、且使绿色的波段的光反射的色分离特性。在本实施方式中，蓝色光BL的偏振方向与在偏振分束器55中透过的偏振光(例如P偏振成分)的偏振方向一致。设置有偏振分束器55的第1区域350A使从第1发光元件20射出的蓝色光BL和从第2发光元件26射出的红色光RL透过。
透过第1光学元件22C的第1区域350A后的蓝色光BL透过第3光学元件30，由此，被转换为圆偏振的蓝色光BLc2，然后入射到拾取光学系统23。
波长转换元件24将蓝色光BLc2的一部分转换为荧光YL，使蓝色光BLc2的另一部分扩散并射出。在本实施方式中，包含从波长转换元件24射出且由拾取光学系统23平行化后的荧光YL和蓝色光BLc2的光WLb的外缘部入射到第1光学元件22C的第2区域350B。入射到第2区域350B的蓝色光BLc2和荧光YL被镜54反射。
另一方面，从波长转换元件24射出且由拾取光学系统23平行化后的光WLb的中央部入射到第3光学元件30。由此，蓝色光BLc2被转换为S偏振的蓝色光BLs，入射到设置有偏振分束器55的第1区域350A。另外，非偏振或无偏振的荧光YL直接透过第3光学元件30而入射到第1区域350A。
S偏振的蓝色光BLs被设置有偏振分束器55的第1区域350A反射。另外，偏振分束器55透过从第2发光元件26射出的第2波段的红色光RL，因此，同样透过荧光YL中包含的红色光RL1。透过第1区域350A后的红色光RL1被第2光学元件25反射，经由第1区域350A、第3光学元件30和拾取光学系统23入射到波长转换元件24。返回到波长转换元件24的红色光RL1通过波长转换层42中包含的散射要素进行散射，由此，行进方向变化，从波长转换元件24再次射出，经过第1光学元件22的第2区域350B，由此，被再次利用。此外，返回到波长转换元件24的红色光RL1不会被波长转换层42吸收和波长转换。
如上所述，本实施方式的照明装置14使包含红色光RL、绿色光GL和蓝色光BLc2的淡黄色的光WL5从第1光学元件22C的第1区域350A朝向积分器光学系统27射出，使包含荧光YL和蓝色光BLc2的白色的光WL6从第1光学元件22C的第2区域350B朝向积分器光学系统27射出。下面，将光WL5和光WL6统称为照明光L2。
(第4实施方式的效果)
在本实施方式的照明装置14中，也使用从第2发光元件26射出的红色光RL作为照明光L2，由此，能够生成补充了仅在荧光YL的情况下不足的红色成分的照明光L。此外，根据本实施方式的照明装置14，通过将在波长转换元件24扩散反射而入射到第1区域350A的蓝色光BLc2的偏振方向转换为S偏振的蓝色光BLs，能够用作照明光L2。由此，能够提高从第1发光元件20射出的蓝色光BL的光利用效率。
(第1变形例)
下面，作为本发明的第1变形例，使用附图对第1光学元件的另一个方式进行说明。本变形例是第1实施方式的第1光学元件22的变形例。另外，对与第1实施方式共通的部件标注相同标号并省略详细说明。
图6是第1变形例的第1光学元件的主要部分结构图。
如图6所示，本变形例的第1光学元件122具有透明基板50、分色镜(光学膜)51、第1棱镜部件60和第2棱镜部件61。
在本变形例中，第1棱镜部件60和第2棱镜部件61由具有直角等边三角形的截面的三角棱镜构成。
第1棱镜部件60具有第1侧面60a、第2侧面60b和第3侧面60c。第1侧面60a是构成三角棱镜中的斜边的侧面，第2侧面60b和第3侧面60c是构成三角棱镜中的彼此正交的2个邻边的侧面。第2侧面60b和第3侧面60c分别相对于第1侧面60a以45度交叉。另外，根据需要，也可以在第2侧面60b和第3侧面60c上形成AR涂膜。
第2棱镜部件61具有第1侧面61a、第2侧面61b和第3侧面61c。第1侧面61a是构成三角棱镜中的斜边的侧面，第2侧面61b和第3侧面61c是构成三角棱镜中的彼此正交的2个邻边的侧面。第2侧面61b和第3侧面61c分别相对于第1侧面61a以45度交叉。另外，根据需要，也可以在第2侧面61b和第3侧面61c上形成AR涂膜。
在本变形例的第1光学元件122中，分色镜51设置于第1棱镜部件60的第1侧面60a，第2光学元件25设置于第1棱镜部件60的第2侧面60b。即，第1棱镜部件60作为支承分色镜51和第2光学元件25的支承部件发挥功能。
第1棱镜部件60和第2棱镜部件61借助未图示的透明粘接剂与透明基板50接合。即，透明基板50夹在第1棱镜部件60和第2棱镜部件61之间。分色镜51设置于第1棱镜部件60与透明基板50之间。
本变形例的第1光学元件122构成为，第1棱镜部件60的第2侧面60b和第2棱镜部件61的第2侧面61b平行，并且第1棱镜部件60的第3侧面60c和第2棱镜部件61的第3侧面61c平行。
本变形例的第1光学元件122以光轴AX2和第2侧面60b、61b平行、且光轴AX1和第3侧面60c、61c平行的方式设置于照明装置的光路内。
(第1变形例的效果)
第1光学元件122的第2侧面60b、61b彼此平行，第3侧面60c、61c彼此平行，因此，容易进行相对于光轴AX1、AX2的对位。
根据本变形例的第1光学元件122，光的主光线从垂直方向相对于第1棱镜部件60和第2棱镜部件61的各侧面60b、60c、61b、61c入射或射出。由此，在采用使用第1棱镜部件60和第2棱镜部件61的构造的情况下，能够抑制透过各棱镜部件60、61时由于光的折射或反射而使光的行进方向变化而产生的光损失。
此外，在本变形例的第1光学元件122中，第1棱镜部件60作为支承第2光学元件25的支承部件发挥功能。根据该结构，第2光学元件25和分色镜51接近地配置，因此，能够使被分色镜51反射后的红色光RL1的光束在扩展前入射到第2光学元件25。由此，能够抑制由于红色光RL扩展而不再入射到第2光学元件25导致的光损失的产生。
例如，将在第1侧面60a粘贴有分色镜51、在第2侧面60b粘贴有第2光学元件25的第1棱镜部件60以及第2棱镜部件61与透明基板50接合，能够制造本变形例的第1光学元件122。由此，第1光学元件122的制造方法变得容易。另外，也可以在第2侧面60b直接通过蒸镀而形成第2光学元件25具有的分色镜。
此外，本结构还能够应用于第2实施方式的第1光学元件22A。该情况下，第1光学元件122的分色镜51被置换为偏振分束器52。也可以利用第1棱镜部件60作为第3光学元件30的支承部件。更具体而言，也可以将第3光学元件30配置于第1棱镜部件60的第3侧面60c。根据该结构，不需要第3光学元件30的支承部件，因此，能够抑制部件数量的增加。
(第2变形例)
下面，作为本发明的第2变形例，使用附图对第1光学元件的另一个方式进行说明。本变形例是第3实施方式的第1光学元件22B的变形例。另外，对与第3实施方式共通的部件标注相同标号并省略详细说明。
图7是第2变形例的第1光学元件的主要部分结构图。
如图7所示，本变形例的第1光学元件222具有透明基板50、分色镜53、镜54、第1棱镜部件60和第2棱镜部件61。在本变形例中，分色镜53夹在第2棱镜部件61与透明基板50之间。
在本变形例的第1光学元件222中，分色镜53设置于第2棱镜部件61的第1侧面61a，第2光学元件25设置于第1棱镜部件60的第2侧面60b。
在本变形例中，第1棱镜部件60作为支承第2光学元件25的支承部件发挥功能，第2棱镜部件61作为分色镜53的支承部件发挥功能。
另外，分色镜53和镜54也可以设置于透明基板50的相反面侧、即第1棱镜部件60侧。该情况下，分色镜53设置于第1棱镜部件60的第1侧面60a。此时，第1棱镜部件60作为支承第2光学元件25和分色镜53的支承部件发挥功能，第2棱镜部件61作为分色镜53的支承部件发挥功能。
本变形例的第1光学元件222以光轴AX3和第2侧面60b、61b平行、且光轴AX1和第3侧面60c、61c平行的方式设置于照明装置的光路内。
另外，本结构还能够应用于第4实施方式的第1光学元件22C。该情况下，第1光学元件222的分色镜53被置换为偏振分束器55。也可以利用第2棱镜部件61作为第3光学元件30的支承部件。更具体而言，也可以将第3光学元件30配置于第1棱镜部件60的第3侧面60c。根据该结构，不需要第3光学元件30的支承部件，因此，能够抑制部件数量的增加。
(第2变形例的效果)
在本变形例的第1光学元件222中，也能够得到与第1变形例相同的效果。即，第1光学元件222容易进行相对于光轴AX1、AX3的对位，能够抑制透过各棱镜部件时的光的折射或反射导致的光损失的产生。
此外，根据本变形例的第1光学元件222，例如，通过将形成有第2光学元件25的第1棱镜部件60和第2棱镜部件61与形成有镜54和分色镜53的透明基板50接合，能够容易地制造该第1光学元件222。
(第3变形例)
下面，作为本发明的第3变形例，使用附图对波长转换元件的另一个方式进行说明。另外，对与上述实施方式共通的部件标注相同标号并省略详细说明。
图8是第3变形例的波长转换元件的剖视图。
如图8所示，本变形例的波长转换元件24A具有基材41、波长转换层42、反射层43、散热器44和构造体45。
构造体45设置于波长转换层42的第1面42a。构造体45使入射到波长转换元件24A的蓝色光BL的一部分散射，使其向与蓝色光BL入射的方向相反的方向反射。构造体45由透光性材料构成，具有多个散射构造。本实施方式的散射构造具有由凸部构成的透镜形状。
构造体45与波长转换层42分体地形成。本实施方式的构造体45例如可应用这样的方法：在通过蒸镀法、溅射法、CVD法、涂布法等形成电介质后，利用光刻进行加工。优选构造体45由光吸收小、且化学性稳定的材料构成。构造体45由折射率为1.3～2.5的范围的材料构成，例如能够使用SiO2、SiON、TiO2等。例如如果使用SiO2构成构造体45，则能够通过湿式蚀刻或干式蚀刻高精度地进行加工。
根据上述结构，入射到波长转换元件24A的蓝色光BL中的一部分的蓝色光BL透过构造体45后，在波长转换层42中进行波长转换，被转换为荧光YL。另一方面，另一部分的蓝色光BL在波长转换为荧光YL之前被构造体45向后方散射，未被波长转换而向波长转换元件24A的外部射出。此时，蓝色光BL以扩散成与荧光YL的角度分布大致相同的角度分布的状态从构造体45射出。
另外，构造体45也可以一体形成于波长转换层42的表面。该情况下，构造体45能够通过对波长转换层42的表面实施纹理加工而形成。该情况下，构造体45能够利用基于粗面化的表面的后方散射而使蓝色光BL的一部分向后方散射。
此外，构造体45也可以通过在波长转换层42的表面通过凹痕加工形成大量凸面或凹面而构成。该情况下，构造体45能够利用基于形成有大量凸面的表面的菲涅尔反射使蓝色光BL的一部分向后方散射。另外，也可以在构造体45的表面设置未图示的高反射膜。该情况下，能够增加被构造体45扩散反射的蓝色光BL。
(第3变形例的效果)
本变形例的波长转换元件24A具有：波长转换层42，其将蓝色光BL转换为荧光YL；构造体45，其设置于波长转换层42的第1面42a，使蓝色光BL的另一部分扩散反射；以及反射层43，其设置于波长转换层42的第2面42b。
根据本变形例的波长转换元件24A，具有构造体45，因此，能够使入射到波长转换元件24A的蓝色光BL的一部分向后方散射，能够射出扩散成与荧光YL的角度分布大致相同的角度分布的状态的蓝色光BL。
另外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内施加各种变更。
例如，在上述实施方式中，波长转换元件24采用波长转换层42相对于蓝色光BL不移动的固定方式的构造，但是，也可以采用波长转换层42相对于蓝色光BL旋转的轮方式的构造。
除此之外，照明装置和投影仪的各结构要素的形状、数量、配置、材料等的具体记载不限于上述实施方式，能够适当变更。在上述实施方式中，示出将本发明的照明装置搭载于使用液晶光阀的投影仪的例子，但是不限于此。也可以将本发明的照明装置应用于使用数字微镜器件作为光调制装置的投影仪。此外，投影仪也可以不具有多个光调制装置，也可以仅具有1个光调制装置。
在上述实施方式中，示出将本发明的照明装置应用于投影仪的例子，但是不限于此。本发明的照明装置还能够应用于照明器具、汽车的前照灯等。
本发明的方式的照明装置也可以具有以下的结构。
本发明的第1方式的照明装置具有：第1发光元件，其射出第1波段的第1光；波长转换元件，其将第1光的一部分转换为第2光，将第1光的另一部分扩散地射出，第2光包含与第1波段不同的第2波段以及与第1波段和第2波段不同的第3波段；第2发光元件，其射出具有第2波段的第3光；第1光学元件，其具有第1区域和第2区域，第1区域反射第1光并使第1光入射到波长转换元件，反射第2光中的具有第2波段的第4光且反射第3光，第2区域使第1光和第2光透过；以及第2光学元件，其使第1光透过并使第1光入射到第1光学元件，反射第4光并使第4光经由第1区域入射到波长转换元件。
在本发明的第1方式的照明装置中，也可以构成为，第1光是在第1方向上偏振的光，第1区域反射在第1方向上偏振的第1光，照明装置还具有第3光学元件，被第1区域反射后的第1光入射至第3光学元件，第3光学元件将第1光转换为圆偏振的光。
在本发明的第1方式的照明装置中，也可以构成为，第1光学元件包含第1棱镜部件、第2棱镜部件、光学膜、以及夹在第1棱镜部件和第2棱镜部件之间的透明基板，光学膜设置于第1棱镜部件与透明基板之间、或第2棱镜部件与透明基板之间，光学膜设置于第1区域，第1棱镜部件支承第2光学元件。
在本发明的第1方式的照明装置中，也可以构成为，第1发光元件和第2发光元件隔着第1光学元件的第1区域彼此相对地配置。
本发明的第2方式的照明装置具有：第1发光元件，其射出第1波段的第1光；波长转换元件，其将第1光的一部分转换为第2光，将第1光的另一部分扩散地射出，第2光具有与第1波段不同的第2波段以及与第1波段和第2波段不同的第3波段；第2发光元件，其射出具有第2波段的第3光；第1光学元件，其具有第1区域和第2区域，第1区域使第1光透过并使第1光入射到波长转换元件，使第2光中的具有第2波段的第4光透过且使第3光透过，第2区域反射第1光且反射第2光；以及第2光学元件，其使第1光透过并使第1光入射到第1光学元件，反射第4光并使第4光经由第1区域入射到波长转换元件。
在本发明的第2方式的照明装置中，也可以构成为，第1光是在第1方向上偏振的光，第1区域使在第1方向上偏振的第1光透过，照明装置还具有第3光学元件，透过第1区域后的第1光入射至第3光学元件，第3光学元件将第1光转换为圆偏振的光。
在本发明的第2方式的照明装置中，也可以构成为，第1光学元件包含第1棱镜部件、第2棱镜部件、光学膜、反射镜以及夹在第1棱镜部件和第2棱镜部件之间的透明基板，光学膜设置于第1棱镜部件与透明基板之间、或第2棱镜部件与透明基板之间，光学膜设置于第1区域，反射镜设置于第2区域，第1棱镜部件支承第2光学元件。
在本发明的上述方式的照明装置中，也可以构成为，第1区域设置于第1光学元件的中央，第2区域设置成包围第1区域的周围。
在本发明的上述方式的照明装置中，也可以构成为，波长转换元件具有：波长转换层，其将第1光转换为第2光；构造体，其设置于波长转换层的第1面，使第1光的另一部分扩散并反射；以及反射层，其设置于波长转换层的第2面。
本发明的一个方式的投影仪也可以具有以下的结构。
本发明的一个方式的投影仪具有：本发明的上述方式的照明装置；光调制装置，其根据图像信息对来自照明装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由光调制装置调制后的光。

Claims (10)

1.一种照明装置，其具有：
第1发光元件，其射出第1波段的第1光；
波长转换元件，其将所述第1光的一部分转换为第2光，将所述第1光的另一部分扩散地射出，所述第2光包含与所述第1波段不同的第2波段以及与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段；
第2发光元件，其射出具有所述第2波段的第3光；
第1光学元件，其具有第1区域和第2区域，所述第1区域反射所述第1光并使所述第1光入射到所述波长转换元件，反射所述第2光中的具有所述第2波段的第4光且反射所述第3光，所述第2区域使所述第1光和所述第2光透过；以及
第2光学元件，其使所述第1光透过并使所述第1光入射到所述第1光学元件，并且反射通过从所述波长转换元件射出并入射到所述第1区域而向所述第1发光元件侧反射的所述第4光并使所述第4光经由所述第1区域入射到所述波长转换元件，
其中，被所述第2光学元件反射而入射到所述波长转换元件的所述第4光向所述第1光学元件的所述第2区域入射。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述第1光是在第1方向上偏振的光，
所述第1区域反射在所述第1方向上偏振的所述第1光，
所述照明装置还具有第3光学元件，被所述第1区域反射后的所述第1光入射至所述第3光学元件，所述第3光学元件将所述第1光转换为圆偏振的光。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述第1光学元件包含第1棱镜部件、第2棱镜部件、光学膜、以及夹在所述第1棱镜部件和所述第2棱镜部件之间的透明基板，
所述光学膜设置于所述第1棱镜部件与所述透明基板之间、或所述第2棱镜部件与所述透明基板之间，
所述光学膜设置于所述第1区域，
所述第1棱镜部件支承所述第2光学元件。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其中，
所述第1发光元件和所述第2发光元件隔着所述第1光学元件的所述第1区域彼此相对地配置。
5.一种照明装置，其具有：
第1发光元件，其射出第1波段的第1光；
波长转换元件，其将所述第1光的一部分转换为第2光，将所述第1光的另一部分扩散地射出，所述第2光具有与所述第1波段不同的第2波段以及与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段；
第2发光元件，其射出具有所述第2波段的第3光；
第1光学元件，其具有第1区域和第2区域，所述第1区域使所述第1光透过并使所述第1光入射到所述波长转换元件，使所述第2光中的具有所述第2波段的第4光透过且使所述第3光透过，所述第2区域反射所述第1光且反射所述第2光；以及
第2光学元件，其使所述第1光透过并使所述第1光入射到所述第1光学元件，反射所述第4光并使所述第4光经由所述第1区域入射到所述波长转换元件。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其中，
所述第1光是在第1方向上偏振的光，
所述第1区域使在所述第1方向上偏振的所述第1光透过，
所述照明装置还具有第3光学元件，透过所述第1区域后的所述第1光入射至所述第3光学元件，所述第3光学元件将所述第1光转换为圆偏振的光。
7.根据权利要求5或6所述的照明装置，其中，
所述第1光学元件包含第1棱镜部件、第2棱镜部件、光学膜、反射镜以及夹在所述第1棱镜部件和所述第2棱镜部件之间的透明基板，
所述光学膜设置于所述第1棱镜部件与所述透明基板之间、或所述第2棱镜部件与所述透明基板之间，
所述光学膜设置于所述第1区域，
所述反射镜设置于所述第2区域，
所述第1棱镜部件支承所述第2光学元件。
8.根据权利要求1、2、5、6中的任意一项所述的照明装置，其中，
所述第1区域设置于所述第1光学元件的中央，
所述第2区域设置成包围所述第1区域的周围。
9.根据权利要求1、2、5、6中的任意一项所述的照明装置，其中，
所述波长转换元件具有：
波长转换层，其将所述第1光转换为所述第2光；
构造体，其设置于所述波长转换层的第1面，将所述第1光的另一部分扩散地反射；以及
反射层，其设置于所述波长转换层的第2面。
10.一种投影仪，其具有：
权利要求1～9中的任意一项所述的照明装置；
光调制装置，其根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制；以及
投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
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