CN114265275B - 光源装置以及投影仪 - Google Patents

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Abstract

光源装置以及投影仪，能够射出偏振方向一致的多种色光。光源装置具有：光源部，射出第1光；第1偏振分离元件，对第1光进行偏振分离；第2偏振分离元件，使第1偏振方向的第1光的一部分反射，使其另一部分透过；扩散元件，使来自第1偏振分离元件的第1光扩散；第1波长转换元件，对从第2偏振分离元件入射的第1光的一部分进行波长转换而射出第2光；第2波长转换元件，对从第2偏振分离元件入射的第1光的另一部分进行波长转换而射出第3光。第2偏振分离元件使第1偏振方向的第2光透过，反射第2偏振方向的第2光和第2偏振方向的第3光。第1偏振分离元件使来自扩散元件的第1光透过，反射来自第2偏振分离元件的第2偏振方向的第2光。

Description

光源装置以及投影仪
技术领域
本发明涉及光源装置以及投影仪。
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镜头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在空间上分离后的状态，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
为了解决上述的课题，根据本发明的1个方式，提供一种光源装置，其具有：光源部，其射出具有第1波段并且包含向第1偏振方向偏振的光和向与所述第1偏振方向不同的第2偏振方向偏振的光的第1光；第1偏振分离元件，其使从所述光源部沿着第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光沿所述第1方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第1光向与所述第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偏振分离元件配置于所述第1方向，将从所述第1偏振分离元件沿着所述第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光的一部分向所述第2方向反射，使向所述第1偏振方向偏振的所述第1光的另一部分沿所述第1方向透过；扩散元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置于所述第2方向，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1光扩散，将扩散的所述第1光向与所述第2方向相反的方向即第3方向射出；第1波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置于所述第2方向，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光的一部分进行波长转换，将具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光向所述第3方向射出；以及第2波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置于所述第1方向，对从所述第2偏振分离元件沿着所述第1方向入射的所述第1光的另一部分进行波长转换，将具有与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段的第3光向与所述第1方向相反的方向即第4方向射出，所述第2光从所述第1波长转换元件沿着所述第3方向入射到所述第2偏振分离元件，所述第2偏振分离元件使向所述第1偏振方向偏振的所述第2光沿所述第3方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向所述第4方向反射，至少向所述第2偏振方向偏振的所述第3光从所述第2波长转换元件沿着所述第4方向入射到所述第2偏振分离元件，所述第2偏振分离元件将向所述第2偏振方向偏振的所述第3光向所述第3方向反射，所述第1偏振分离元件使从所述扩散元件沿着所述第3方向射出的所述第1光透过，将从所述第2偏振分离元件沿着所述第4方向入射的向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向所述第3方向反射。
根据本发明的1个方式，提供一种投影仪，其具有：本发明的1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。
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方向观察的光源装置的平面图。
图4是示出入射到第2波长转换元件的红色光的偏振状态的示意图。
图5是示出光隧道的结构的立体图。
图6是从-X方向朝向+X方向观察光隧道的侧视图。
图7是从-X方向观察的光源装置的侧视图。
图8是从+X方向观察的光源装置的侧视图。
图9是示出多透镜上的各色光的入射位置的示意图。
图10是光调制装置的放大图。
图11是从+Y方向观察的第2实施方式的光源装置的主要部分的平面图。
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光学部件(第1偏振分离元件)；23：第2光学部件(第2偏振分离元件)；24、124：第1相位差元件；28：第1波长转换元件；29：第1颜色分离元件；31：光学元件；32：反射型偏振元件；33：第2颜色分离元件；36：第2波长转换元件；37：第2相位差元件；43：重叠透镜；61：液晶面板；62：微透镜阵列；141：第1镜；142：第2镜；211：发光元件；2131：第3相位差元件；B：蓝色光线(第1波段的光)；BL：第1光；BL1：激励光(第1光的一部分)；BL2：激励光(第1光的另一部分)；BLp：蓝色光(向第1偏振方向偏振的第1光)；BLs：蓝色光(向第2偏振方向偏振光的第1光)；BLc1、BLc2：蓝色光(第1光)；GL：绿色光(第2光)；RL：红色光(第3光)；SX1：第1子像素；SX2：第2子像素；SX3：第3子像素；SX4：第4子像素。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，使用图1～图10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方向所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的平面图。
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4条光束构成，这4条光束分别由P偏振光构成。4条光束是绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp。
光源装置2具有光源部21、第1光学部件22、第2光学部件23、第1聚光元件25、扩散装置26、第2聚光元件27、第1波长转换元件28、第1相位差元件24、第3聚光元件35、第2波长转换元件36、第1颜色分离元件29、第2颜色分离元件33、光学元件31、第2相位差元件37、第4相位差元件38、第5相位差元件39以及光隧道40。
另外，本实施方式的P偏振成分相当于本发明的向第1偏振方向偏振的光，S偏振成分相当于本发明的向第2偏振方向偏振的光。另外，如后所述，在第1光学部件22和第2光学部件23与第1颜色分离元件29和第2颜色分离元件33中，分离偏振成分或色光的膜的取向不同。因此，P偏振成分以及S偏振成分这样的表述以相对于第1光学部件22以及第2光学部件23的偏振方向来表示，相对于第1颜色分离元件29以及第2颜色分离元件33的偏振方向相反。即，相对于第1光学部件22和第2光学部件23的P偏振成分是相对于第1颜色分离元件29和第2颜色分离元件33的S偏振成分，相对于第1光学部件22和第2光学部件23的S偏振成分是相对于第1颜色分离元件29和第2颜色分离元件33的P偏振成分。但是，为了不使说明混乱，以下，将P偏振成分以及S偏振成分表述为相对于第1光学部件22以及第2光学部件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光学部件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由射出蓝色光线B的固体光源构成。具体而言，发光元件211由射出S偏振的蓝色光线B的半导体激光器构成。蓝色光线B具有例如440nm～480nm的蓝色波段，是在例如450nm～460nm的范围内具有峰值波长的激光。即，各发光元件211射出具有蓝色波段的蓝色光线B。在本实施方式中，具有蓝色波段的蓝色光线B与本发明的第1波段的光对应。
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偏振成分的蓝色光线B，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°。
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发出的光平行化。
旋转相位差装置213具有第3相位差元件2131和旋转装置2132。第3相位差元件2131能够以沿着入射到第3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R2为中心旋转。旋转装置2132由电机等构成，使第3相位差元件2131旋转。
第3相位差元件2131由针对蓝色波段的1/2波长板或1/4波长板构成。入射到第3相位差元件2131的S偏振成分的蓝色光线B的一部分被第3相位差元件2131转换为P偏振成分的蓝色光BLp。因此，透过第3相位差元件2131的蓝色光线B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3相位差元件2131被入射从发光元件211射出的蓝色光线B，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3相位差元件2131的旋转角，来调整透过第3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的光量的比例的情况下，也可以不设置使第3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的旋转角度被设定为使得蓝色光BLs的光量与蓝色光BLp的光量的比例成为预先设定的光量的比例之后，固定第3相位差元件2131的旋转位置。
这样，本实施方式的光源部21射出具有蓝色波段的第1光BL，该第1光BL包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp。在本实施方式中，具有蓝色波段的第1光BL与本发明的具有第1波段的第1光对应。另外，P偏振成分的蓝色光BLp与本发明的向第1偏振方向偏振的光对应，S偏振成分的蓝色光BLs与本发明的向第2偏振方向偏振的光对应。
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光学部件的结构]
包含S偏振成分的蓝色光BLs和P偏振成分的蓝色光BLp的第1光BL沿着+X方向入射到第1光学部件22。第1光学部件22由板型的偏振分离元件构成。第1光学部件22具有第1透明基板220、第1光学层221和第2光学层222。第1透明基板220具有彼此朝向相反方向的第1面220a以及第2面220b。第1透明基板220由一般的光学玻璃板构成。本实施方式的第1光学部件22对应于本发明的第1偏振分离元件。
第1透明基板220以相对于X轴和Z轴倾斜45°的方式配置。换言之，第1透明基板220相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。
第1透明基板220以第1面220a朝向光源部21侧的方式配置。第1光学层221形成于第1透明基板220的第1面220a。因此，第1光学层221与光源部21对置配置，并且相对于XY平面以及YZ平面倾斜45°。
第1光学层221具有对于蓝色波段的光使P偏振光透过而反射S偏振光的偏振分离特性。因此，第1光学部件22使沿着+X方向入射的蓝色的第1光BL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光学层221例如由电介质多层膜构成。
第2光学层222形成于第1透明基板220的第2面220b。即，第2光学层222相对于第1光学层221配置于+X方向。第2光学层222具有使蓝色波段的光中的P偏振成分透过的光学特性。另外，第2光学层222具有使作为比蓝色波段长的波段的绿色波段的光中的至少S偏振成分反射的光学特性。在本实施方式中，第2光学层222例如由分色镜构成。另外，作为第2光学层222，也可以使用具有对于蓝色波段以及绿色波段的光使P偏振成分透过而反射S偏振成分的偏振分离特性的电介质多层膜。
另外，由于本实施方式的第1光学部件22是板型的偏振分离元件，因此能够将形成于第1透明基板220的第1面220a的第1光学层221的功能和形成于第1透明基板220的第2面220b的第2光学层222的功能分离而进行设计。因此，第1光学层221和第2光学层222的膜设计变得比较容易。
透过第1光学层221的P偏振成分的蓝色光BLp透过第1透明基板220而入射到第2光学层222。第2光学层222使从第1光学层221沿着+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp向+X方向透过。
根据上述结构的第1光学部件22，能够将从光源部21射出的第1光BL分离为P偏振成分的蓝色光BLp和S偏振成分的蓝色光BLs，使P偏振成分的蓝色光BLp向+X方向透过从而入射到第2光学部件23，使S偏振成分的蓝色光BLs向-Z方向反射而入射到扩散装置26。
[第2光学部件的结构]
第2光学部件23相对于第1光学部件22配置于+X方向。即，第2光学部件23相对于第1光学部件22的第2光学层222配置于+X方向。透过第1光学部件22的P偏振成分的蓝色光BLp入射到第2光学部件23。第2光学部件23与第1光学部件22同样地由板型的偏振分离元件构成。本实施方式的第2光学部件23对应于本发明的第2偏振分离元件。
第2光学部件23具有第2透明基板230、第3光学层231和第4光学层232。第2透明基板230具有彼此朝向相反方向的第3面230a以及第4面230b。第2透明基板230由一般的光学玻璃板构成。第2透明基板230以相对于X轴和Z轴倾斜45°的方式配置。换言之，第2透明基板230相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。
第2透明基板230以使第3面230a朝向第1光学部件22侧的方式配置。即，第2透明基板230的第3面230a与第1透明基板220的第2面220b相互对置。第3光学层231形成于第2透明基板230的第3面230a。因此，第3光学层231与第2光学层222对置配置，并且相对于XY平面以及YZ平面倾斜45°。
第3光学层231具有对于蓝色波段的光使P偏振成分透过的特性。因此，第3光学层231使沿着+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp向+X方向透过。另外，第3光学层231具有对于绿色波段和红色波段的光使P偏振成分的光透过而反射S偏振成分的光的光学特性。第3光学层231例如由电介质多层膜构成。
第4光学层232形成于第2透明基板230的第4面230b。即，第4光学层232相对于第3光学层231配置于+X方向。本实施方式的第4光学层232对于蓝色波段的光作为半反射镜发挥功能。另外，对于蓝色波段的光作为半反射镜发挥功能是指具有使P偏振成分的光的一部分透过而反射另一部分的特性，而并不限于使P偏振成分的光透过的比例和反射P偏振成分的光的比例各一半的情况。即，在第4光学层232中，根据从光源装置2射出的光的颜色平衡，适当调整使P偏振成分反射的比例和使P偏振成分透过的比例。
这里，一般而言，S偏振成分的光容易反射，P偏振成分的光容易透过，但为了得到使P偏振成分的光100％反射的特性而设计光学膜非常困难，如果进行设计，则会产生成本非常高的问题。
在本实施方式的光源装置2中，为了将P偏振成分的蓝色光BLp如后述那样分离为第1波长转换元件28的激励光BL1和第2波长转换元件36的激励光BL2，而使用具有半反射镜功能的膜作为第4光学层232。因此，第4光学层232不需要设计成上述那样使P偏振成分的光100％反射。
另外，第4光学层232具有使绿色波段的光中的至少P偏振成分的光透过的光学特性。此外，第4光学层232具有无论偏振方向如何都使红色波段的光透过的光学特性。第4光学层232例如由电介质多层膜构成。
根据上述结构的第2光学部件23，能够使从第1光学部件22沿着+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp的一部分向-Z方向反射，使从第1光学部件22沿着+X方向入射的P偏振成分的蓝色光BLp的另一部分向+X方向透过。从第2光学部件23向-Z方向射出的蓝色光BLp的一部分作为激励光BL1入射到第1波长转换元件28，从第2光学部件23向+X方向射出的蓝色光BLp的另一部分作为激励光BL2入射到第2波长转换元件36。
另外，本实施方式的激励光BL1对应于本发明的第1光的一部分，本实施方式的激励光BL2对应于本发明的第1光的另一部分。
由于本实施方式的第2光学部件23是板型的偏振分离元件，因此能够分离地设计形成于第2透明基板230的第3面230a的第3光学层231的功能和形成于第2透明基板230的第4面230b的第4光学层232的功能。因此，第3光学层231和第4光学层232的膜设计变得比较容易。
[第2相位差元件的结构]
第2相位差元件37相对于第1光学部件22配置于-Z方向。即，第2相位差元件37在Z轴上配置于第1光学部件22与扩散装置26之间。被第1光学部件22的第1光学层221向-Z方向反射的S偏振成分的蓝色光BLs入射到第2相位差元件37。第2相位差元件37由针对入射的蓝色光BLs的蓝色波段的1/4波长板构成。被第1光学部件22反射的S偏振成分的蓝色光BLs被第2相位差元件37转换为例如右旋的圆偏振的蓝色光BLc1后，朝向第1聚光元件25射出。即，第2相位差元件37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37配置于-Z方向。即，第1聚光元件25在Z轴上配置于第2相位差元件37与扩散装置26之间。第1聚光元件25使从第2相位差元件37入射的蓝色光BLc1会聚于扩散装置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定。
[扩散装置的结构]
扩散装置26相对于第1聚光元件25配置于-Z方向。即，扩散装置26相对于第1光学部件22配置于-Z方向。扩散装置26使从第1聚光元件25向-Z方向入射的蓝色光BLc1以成为与从后述的第1波长转换元件28射出的绿色光GL或从第2波长转换元件36射出的红色光RL同等的扩散角的方式扩散并向+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，将入射的蓝色光BLc1广角地反射。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R1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，由此转换为旋转方向为相反方向的圆偏振的蓝色光BLc2。即，右旋的圆偏振的蓝色光BLc1被扩散板261转换为左旋的圆偏振的蓝色光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之后，再次入射到第2相位差元件37。此时，从第1聚光元件25入射到第2相位差元件37的蓝色光BLc2被第2相位差元件37转换为P偏振成分的蓝色光BLp。转换后的蓝色光BLp入射到第1光学部件22。此时，第1光学层221使从扩散板261沿着+Z方向射出并入射到第1光学层221的蓝色光BLp向+Z方向透过。第2光学层222使从第1光学层221沿着+Z方向射出并透过第1透明基板220而入射的蓝色光BLp向+Z方向透过。这样，转换后的蓝色光BLp从第1光学部件22向+Z方向射出。
[第2聚光元件的结构]
第2聚光元件27相对于第2光学部件23配置于-Z方向。即，第2聚光元件27在Z轴上配置于第2光学部件23与第1波长转换元件28之间。第2聚光元件27使作为被第2光学部件23反射的蓝色光BLp的一部分的激励光BL1会聚于第1波长转换元件28上。另外，第2聚光元件27使从第1波长转换元件28射出的后述的绿色光GL平行化，并朝向第2光学部件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定。
[第1波长转换元件的结构]
第1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，第1波长转换元件28相对于第2光学部件23配置在-Z方向上。第1波长转换元件28是通过光的入射而被激励，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，第1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。
本实施方式的第1波长转换元件28含有被激励光BL1激励而射出绿色光的绿色荧光体。具体而言，第1波长转换元件28例如包含Lu3Al5O12：Ce3+系荧光体、Y3O4：Eu2+系荧光体、(Ba，Sr)2SiO4：Eu2+系荧光体、Ba3Si6O12N2：Eu2+系荧光体、(Si，Al)6(O，N)8：Eu2+系荧光体等荧光体材料。
第1波长转换元件28将作为具有比从第2光学部件23沿着-Z方向入射的激励光BL1的蓝色波段长的绿色波段的荧光的绿色光GL向+Z方向射出。绿色光GL例如具有500nm～570nm的波段，是S偏振成分和P偏振成分混合存在的非偏振的绿色光。
本实施方式的具有绿色波段的荧光、即非偏振的绿色光GL对应于本发明的具有第2波段的第2光。
从第1波长转换元件28射出的绿色光GL沿+Z方向透过第2聚光元件27而被大致平行化之后，入射到第2光学部件23。本实施方式的第1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，该旋转装置使第1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，能够抑制第1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光学部件23的第3光学层231具有对于绿色波段的光反射S偏振光而使P偏振光透过的偏振分离特性。因此，入射到第3光学层231的非偏振的绿色光GL中的S偏振成分的绿色光GLs被第3光学层231向-X方向反射，透过光学元件31而入射到第1光学部件22的第2光学层222。另外，光学元件31不会对绿色光GLs的偏振状态造成影响。关于光学元件31的结构在后面叙述。
如上所述，第1光学部件22的第2光学层222使绿色波段的光中的至少S偏振成分反射。因此，第2光学层222将沿着-X方向入射的S偏振成分的绿色光GLs向+Z方向反射。
由此，第1光学部件22能够将从第1波长转换元件28射出的绿色光GL中的S偏振成分的绿色光GLs向+Z方向射出。
另一方面，入射到第3光学层231的非偏振的绿色光GL中的P偏振成分的绿色光GLp向+Z方向透过第3光学层231而入射到第4光学层232。如上所述，第4光学层232使绿色波段的光中的至少P偏振成分的光透过。因此，第4光学层232使从第3光学层231沿着+Z方向入射的P偏振成分的绿色光GLp向+Z方向透过。
由此，第2光学部件23能够向+Z方向射出P偏振成分的绿色光GLp。
在本实施方式中，P偏振成分的绿色光GLp对应于本发明的向第1偏振方向偏振的第2光，S偏振成分的绿色光GLs对应于本发明的向第2偏振方向偏振的第2光。
[第3聚光元件的结构]
第3聚光元件35相对于第2光学部件23配置于+X方向。即，第3聚光元件35在X轴上配置于第2光学部件23与第2波长转换元件36之间。第3聚光元件35使作为透过第2光学部件23的蓝色光BLp的另一部分的激励光BL2会聚于第2波长转换元件36上。另外，第3聚光元件35使从第2波长转换元件36入射的后述的红色光RL平行化。另外，在图3的例子中，第3聚光元件35由第1透镜351和第2透镜352构成，但构成第3聚光元件35的透镜的数量没有限定。
[第2波长转换元件的结构]
第2波长转换元件36相对于第3聚光元件35配置于+X方向。即，第2波长转换元件36相对于第2光学部件23配置于+X方向。第2波长转换元件36是通过光的入射而被激励，从而将具有与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，第2波长转换元件36对入射的光进行波长转换，并向与光的入射方向相反的方向射出波长转换后的光。
本实施方式的第2波长转换元件36含有被激励光BL2激励而射出红色光的红色荧光体。具体而言，第2波长转换元件36例如包含由分散有Pr、Eu、Cr中的任意方作为活化剂的(Y1－x，Gdx)3(Al，Ga)5O12构成的YAG系荧光体(Pr：YAG，Eu：YAG，Cr：YAG中的任意方)。另外，活化剂可以含有选自Pr、Eu、Cr中的一种，也可以是含有选自Pr、Eu、Cr中的多种的共活化的活化剂。
第2波长转换元件36将作为具有比从第2光学部件23沿着+X方向入射的激励光BL2的蓝色波段长的红色波段的荧光的红色光RL向-X方向射出。红色光RL例如具有600nm～800nm的波段，是S偏振成分和P偏振成分混合存在的非偏振的红色光。
本实施方式的具有红色波段的荧光、即非偏振的红色光RL对应于本发明的具有第3波段的第3光。
从第2波长转换元件36射出的红色光RL沿着-X方向透过第3聚光元件35而被大致平行化后，透过第1相位差元件24而入射到第2光学部件23。另外，第1相位差元件24不对非偏振的红色光RL的偏振状态造成影响。
本实施方式的第2波长转换元件36是固定型的波长转换元件，但也可以代替该结构而使用具有以与Z轴平行的旋转轴为中心使第2波长转换元件36旋转的旋转装置的旋转型的波长转换元件。在该情况下，能够抑制第2波长转换元件36的温度上升，提高波长转换效率。
如上所述，第2光学部件23的第4光学层232无论偏振方向如何都使红色波段的光透过。因此，入射到第4光学层232的红色光RL透过第2透明基板230而入射到第3光学层231。
如上所述，第2光学部件23的第3光学层231对于红色波段的光使P偏振成分的光透过而反射S偏振成分的光。因此，第3光学层231使红色光RL中的S偏振成分的红色光RLs向+Z方向反射，使P偏振成分的红色光RLp向-X方向透过。
这样，第2光学部件23能够将从第2波长转换元件36射出的红色光RL中的S偏振成分的红色光RLs向+Z方向射出，并且将P偏振成分的红色光RLp向-X方向射出。
[光学元件的结构]
本实施方式的光学元件31在沿着X轴的方向上配置于第1光学部件22与第2光学部件23之间。光学元件31由具有使红色波段的光反射并使其以外的波段、即蓝色波段或绿色波段的光透过的特性的分色镜构成。因此，光学元件31使从光源部21向+X方向射出的蓝色波段的蓝色光BLp以及从第2光学部件23向-X方向射出的绿色波段的绿色光GLs透过，并且使从第2光学部件23向-X方向射出的红色波段的红色光RLp向+X方向反射。被光学元件31反射的红色光RLp透过第2光学部件23，入射到第1相位差元件24。
[第1相位差元件的结构]
第1相位差元件24相对于第2光学部件23配置于+X方向。即，第1相位差元件24在X轴上配置于第2光学部件23与第2波长转换元件36之间。第1相位差元件24由针对红色波段的1/4波长板构成。第1相位差元件24由波长选择性相位差元件构成，该波长选择性相位差元件具有对红色光赋予红色波段的1/4的相位差并且对具有红色波段以外的波段的光、即蓝色光和绿色光不赋予相位差的特性。作为波长选择性相位差元件，具体而言，可以使用Color Select(商品名，Colorlink公司制)。由此，第1相位差元件24仅对红色波段的光赋予1/4的相位差。因此，作为蓝色波段的光的激励光BL2透过第1相位差元件24，入射到第3聚光元件35。
另外，在本实施方式的情况下，透过第1相位差元件24的激励光BL2无论偏振状态如何都全部用于第2波长转换元件36的激励。因此，作为第1相位差元件24，也可以使用不具有波长选择性的相位差元件。
红色光RLp被第1相位差元件24转换为例如左旋的圆偏振的红色光RLc1后，朝向第3聚光元件35射出。即，第1相位差元件24对入射的红色光RLp的偏振状态进行转换。
被第1相位差元件24转换为左旋的圆偏振的红色光RLc1入射到第2波长转换元件36。图4是示出透过第1相位差元件24而入射到第2波长转换元件36的红色光的偏振状态的示意图。在图4中，为了容易观察附图，省略了第3聚光元件35的图示。
如图4所示，第2波长转换元件36中含有的红色荧光体几乎不吸收从外部入射的红色光，因此红色荧光体也几乎不吸收红色光RLc1。因此，入射到第2波长转换元件36的红色光RLc1在第2波长转换元件36的内部被反复反射，由此作为S偏振光和P偏振光混合存在的非偏振的红色光与由红色荧光体产生的红色光RL一起向第2波长转换元件36的外部射出。从第2波长转换元件36射出非偏振的红色光RLm。
入射到第2波长转换元件36的红色光RLc1中的在第2波长转换元件36的表面36a被反射的光或者在第2波长转换元件36的表层被后向散射的光的偏振状态难以紊乱。因此，如图4所示，被第2波长转换元件36进行表面反射或后向散射的红色光RLc1作为右旋的圆偏振的红色光RLc2从第2波长转换元件36射出。
即，本实施方式的第2波长转换元件36除了由红色荧光体生成的非偏振的红色光RL以外，还能够将非偏振的红色光RLm和右旋的圆偏振的红色光RLc2朝向第2光学部件23射出。
这里，从第2波长转换元件36作为非偏振光而射出的红色光RLm即使在透过第1相位差元件24的情况下，也保持为非偏振光，以偏振状态不变化的方式入射到第2光学部件23。
入射到第2光学部件23的非偏振的红色光RLm与红色光RL同样地透过第4光学层232和第2透明基板230而入射到第3光学层231。并且，非偏振的红色光RLm在第3光学层231中分离为P偏振成分的红色光RLp2和S偏振成分的红色光RLs2。即，S偏振成分的红色光RLs2向+Z方向反射，P偏振成分的红色光RLp2向-X方向射出，被光学元件31再次向+X方向反射。被光学元件31反射的P偏振成分的红色光RLp2与红色光RLp同样，经由第1相位差元件24再次返回第2波长转换元件36，从第2波长转换元件36作为非偏振光或圆偏振光射出。
另一方面，从第2波长转换元件36射出的右旋的圆偏振的红色光RLc2再次入射到第1相位差元件24，由此转换为S偏振成分的红色光RLs3而入射到第2光学部件23。入射到第2光学部件23的红色光RLs3与红色光RL同样，被第3光学层231向+Z方向反射。
这样，根据本实施方式的光源装置2，作为红色波段的光，除了红色光RLs以外，还能够将红色光RLs2和红色光RLs3从第2光学部件23向+Z方向射出。以下，将从第2光学部件23射出的红色光RLs、红色光RLs2以及红色光RLs3统一简称为红色光RLs4。
[光隧道的结构]
图5是示出光隧道40的结构的立体图。图6是从-X方向朝向+X方向观察光隧道40的侧视图。在图6中，示出了经由第2聚光元件27入射到第2光学部件23的绿色光GL。
如图5所示，光隧道40具有第1镜141和第2镜142。第1透明基板220和第2透明基板230通过粘接材料等与第1镜141和第2镜142接合。由第1镜141和第2镜142构成的光隧道40的与第1光学部件22和第2光学部件23对置的一侧的面全部为反射面。由此，光隧道40具有通过使朝向后级的光学要素扩展并前进的光反射来抑制光的损失的功能。另外，光隧道40具有作为支承第1透明基板220和第2透明基板230的支承部件的功能。
第1镜141相对于第1透明基板220和第2透明基板230配置于+Y方向。第1镜141的至少面向第1透明基板220和第2透明基板230的内表面侧为光反射面。
第2镜142相对于第1透明基板220和第2透明基板230配置于-Y方向。第2镜142的至少面向第1透明基板220和第2透明基板230的内表面侧为光反射面。第1镜141和第2镜142沿着XZ平面配置，相互对置。
此外，在本实施方式中，+Y方向对应于本发明的第5方向，-Y方向对应于本发明的第6方向。
在本实施方式中，从第1波长转换元件28射出的绿色光GL被第2聚光元件27大致平行化，但一部分成分以发散的状态入射到第2光学部件23。这里，作为比较例的光源装置，考虑从本实施方式的光源装置2去除光隧道40的结构。
由于第2光学部件23是板型的偏振分离元件，因此在像比较例的光源装置那样不具有光隧道40的情况下，从第2聚光元件27射出的绿色光GL的一部分扩展到比第2光学部件23靠外侧，从而无法入射到第2光学部件23，有可能导致绿色光GL的光利用效率降低。另外，如果使用棱镜型的偏振分离元件作为第2光学部件23，则能够使从第2聚光元件27以广角射出的光在棱镜表面折射而取入到内部，但无法得到使用板型的偏振分离元件所带来的膜设计性的容易性等优点。
与此相对，在本实施方式的光源装置2中，由于具有光隧道40，因此如图6所示，能够通过利用第1镜141以及第2镜142对在Y方向上扩展的绿色光GL进行反射而将该绿色光GL取入到第2光学部件23。由此，能够提高绿色光GL的光利用效率。
另外，对于从第1聚光元件25以在Y方向上扩展的状态射出的蓝色光BLp，也能够通过利用第1镜141和第2镜142进行反射而高效地取入到第1光学部件22。由此，能够提高蓝色光BLp的光利用效率。另外，对于从第3聚光元件35以在Y方向上扩展的状态射出的红色光RL、RLm、RLs3，也能够通过利用第1镜141和第2镜142进行反射而高效地取入到第2光学部件23。由此，能够提高红色光RL、红色光RLm以及红色光RLs3的光利用效率。而且，对于从光源部21以在Y方向上扩展的状态射出的第1光BL，也能够通过利用第1镜141和第2镜142进行反射而高效地取入到第1光学部件22。由此，能够提高第1光BL的光利用效率。
[第1颜色分离元件的结构]
图7是从-X方向观察的光源装置2的侧视图。即，图7示出从-X方向观察第1颜色分离元件29和第4相位差元件38等的状态。在图7中，为了易于观察附图，省略了第2相位差元件37、第1聚光元件25以及扩散装置26等的图示。
如图7所示，第1颜色分离元件29相对于第1光学部件22配置在+Z方向上。第1颜色分离元件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沿着Y轴排列配置。第1颜色分离元件29将从第1光学部件22向+Z方向射出的光分离为蓝色光BLp和绿色光GLs。
从第1光学部件22射出的包含蓝色光BLp和绿色光GLs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棱柱状的2个基材而形成为大致长方体形状的棱镜型的颜色分离元件构成。在2个基材的界面设置颜色分离层2911。颜色分离层2911相对于Y轴和Z轴倾斜45°。换言之，颜色分离层2911相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。
颜色分离层2911作为使入射的光中的蓝色光成分反射而使具有比蓝色波段大的波段的色光、即绿色光成分透过的分色镜发挥功能。因此，从第1光学部件22入射到分色棱镜291的光中的绿色光GLs向+Z方向透过颜色分离层2911，并向分色棱镜291的外部射出。
另一方面，从第1光学部件22入射到分色棱镜291的光中的蓝色光BLp被颜色分离层2911向-Y方向反射。在本实施方式的情况下，蓝色光BLp是相对于分色棱镜291的颜色分离层2911的S偏振成分的光，绿色光GLs是相对于分色棱镜291的颜色分离层2911的P偏振成分的光。即，本实施方式的颜色分离层2911反射作为S偏振成分的光而入射的蓝色光BLp，并使作为P偏振成分的光而入射的绿色光GLs透过。一般而言，S偏振成分的光容易反射，P偏振成分的光容易透过。本实施方式的颜色分离层2911如上述那样设计成使P偏振光透过而反射S偏振光即可，因此颜色分离层2911能够比较容易地进行膜设计。
另外，也可以采用具有颜色分离层2911的分色镜来代替分色棱镜291。另外，第1颜色分离元件29也可以是具有偏振分离元件和反射棱镜292的结构，该偏振分离元件具有偏振分离层。即使在第1颜色分离元件29中采用例如使入射的蓝色光BLp向+Z方向透过并使绿色光GLs朝向反射棱镜292向-Y方向反射的偏振分离元件来代替分色棱镜291，也能够与具有分色棱镜291的第1颜色分离元件29同样地分离蓝色光BLp和绿色光GLs。
反射棱镜292相对于分色棱镜291配置在-Y方向上。由颜色分离层2911反射的蓝色光BLp入射到反射棱镜292。反射棱镜292是组合大致直角等腰三棱柱状的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和颜色分离层2911平行配置。
反射层2921将从分色棱镜291向-Y方向入射的蓝色光BLp向+Z方向反射。被反射层2921反射的蓝色光BLp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4相位差元件的结构]
第4相位差元件38配置于相对于分色棱镜291的+Z方向。换言之，第4相位差元件38配置在从分色棱镜291射出的绿色光GLs的光路上。第4相位差元件38由针对入射的绿色光GLs所具有的绿色波段的1/2波长板构成。第4相位差元件38将从分色棱镜291入射的绿色光GLs转换为P偏振成分的绿色光GLp1。被第4相位差元件38转换为P偏振成分的绿色光GLp1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4相位差元件38也可以与分色棱镜291的射出绿色光GLs的面接触地设置。
绿色光GLp1与蓝色光BLp在空间上分离，从光源装置2中的与蓝色光BLp的射出位置不同的射出位置射出，入射到均匀化装置4。详细而言，绿色光GLp1从光源装置2中的向+Y方向离开蓝色光BLp的射出位置的射出位置射出，入射到均匀化装置4。
[第2颜色分离元件的结构]
图8是从+X方向观察的光源装置2的侧视图。换言之，图8示出从+X方向观察的第5相位差元件39和第2颜色分离元件33。另外，在图8中，省略第2波长转换元件36、第2聚光元件27以及第1波长转换元件28的图示。
如图8所示，第2颜色分离元件33相对于第2光学部件23配置于+Z方向。第2颜色分离元件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沿着Y轴排列配置。第2颜色分离元件33将从第2光学部件23向+Z方向射出的光分离为绿色光GLp和红色光RLs4。
分色棱镜331与分色棱镜291同样，由棱镜型的颜色分离元件构成。在2个基材的界面设置颜色分离层3311。颜色分离层3311相对于+Y方向和+Z方向倾斜45°。换言之，颜色分离层3311相对于XY平面和YZ平面倾斜45°。颜色分离层3311与反射层3321平行配置。
颜色分离层3311作为使入射的光中的绿色光成分反射并使红色光成分透过的分色镜发挥功能。因此，从第2光学部件23入射到分色棱镜331的光中的红色光RLs4向+Z方向透过颜色分离层3311，向分色棱镜331的外部射出。
另一方面，从第2光学部件23入射到分色棱镜331的光中的绿色光GLp被颜色分离层3311向-Y方向反射。在本实施方式的情况下，绿色光GLp是相对于分色棱镜331的颜色分离层3311的S偏振成分的光，红色光RLs4是相对于分色棱镜331的颜色分离层3311的P偏振成分的光。即，本实施方式的颜色分离层3311反射作为S偏振成分的光而入射的绿色光GLp，使作为P偏振成分的光而入射的红色光RLs4透过。一般而言，S偏振成分的光容易反射，P偏振成分的光容易透过，因此如上述那样设计成使P偏振光透过而反射S偏振光的本实施方式的颜色分离层3311的膜设计变得容易。
此外，也可以使用具有颜色分离层3311的分色镜来代替分色棱镜331。
反射棱镜332相对于分色棱镜331配置于-Y方向。反射棱镜332具有与反射棱镜292相同的结构。即，反射棱镜332具有与颜色分离层3311和反射层2921平行的反射层3321。
反射层3321将被颜色分离层3311反射而入射到反射层3321的绿色光GLp向+Z方向反射。被反射层3321反射的绿色光GLp向反射棱镜332的外部射出。另外，也可以代替反射棱镜332而采用具有反射层3321的反射镜。
[第5相位差元件的结构]
第5相位差元件39配置于相对于分色棱镜331的+Z方向。换言之，第5相位差元件39配置在从分色棱镜331射出的红色光RLs4的光路上。第5相位差元件39由针对入射的红色光RLs4所具有的红色波段的1/2波长板构成。第5相位差元件39将从分色棱镜331入射的红色光RLs4转换为P偏振成分的红色光RLp4。被第5相位差元件39转换为P偏振成分的红色光RLp4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39也可以与分色棱镜331的射出红色光RLs4的面接触地设置。
红色光RLp4与绿色光GLp在空间上分离，从光源装置2中的与绿色光GLp的射出位置不同的射出位置射出，入射到均匀化装置4。即，红色光RLp4与蓝色光BLp、绿色光GLp1以及绿色光GLp在空间上分离，从与蓝色光BLp、绿色光GLp1以及绿色光GLp不同的位置射出，并入射到均匀化装置4。换言之，红色光RLp4从光源装置2中的向+Y方向离开绿色光GLp的射出位置并且向+X方向离开绿色光GLp1的射出位置的射出位置射出，并入射到均匀化装置4。
[均匀化装置的结构]
如图1所示，均匀化装置4使光调制装置6中的被从光源装置2射出的光照射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以及重叠透镜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9是示出从-Z方向观察的第1多透镜41中的各色光的入射位置的示意图。
如图9所示，从光源装置2射出的绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp入射到第1多透镜41。从光源装置2中的-X方向且+Y方向的位置射出的绿色光GLp1入射到第1多透镜41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方向的位置射出的蓝色光BLp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方向的位置射出的红色光RLp4入射到第1多透镜41中的+X方向且+Y方向的区域A3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GLp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，入射到第2多透镜42中与透镜411对应的透镜421。
本实施方式中的从光源装置2射出的光L中的绿色光GLp1对应于本发明的第4光，蓝色光BLp对应于本发明的第5光，红色光RLp4对应于本发明的第6光，绿色光GLp对应于本发明的第7光。
如图1所示，第2多透镜42具有在与照明光轴Ax垂直的面内排列成矩阵状并且与第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的图像形成区域重叠。详细而言，各自被分割为多个部分光束的绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp通过第2多透镜42和重叠透镜43，经由场透镜5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的每一个。
[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10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10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10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10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。
通过均匀化装置4重叠的绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4和绿色光GLp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。具体而言，微透镜621使绿色光GLp1入射到对应的像素PX的子像素SX中的第1子像素SX1，使蓝色光BLp入射到第2子像素SX2，使红色光RLp4入射到第3子像素SX3，使绿色光GLp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多种色光、即P偏振成分的绿色光GLp1、P偏振成分的蓝色光BLp、P偏振成分的红色光RLp4以及P偏振成分的绿色光GLp。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。
另外，在本实施方式的投影仪1中，能够使用由第2波长转换元件36生成的红色光RL生成4种色光中的红色成分。这样生成的红色光RL与分离黄色荧光而生成的红色光相比，能够增大红色成分的光量，并且能够提高基于红色光的色域。因此，根据本实施方式的光源装置2，能够提高投射图像的红色成分的颜色再现性。
进而，在本实施方式的投影仪1中，在光调制装置6中，绿色光入射到4个子像素SX中的2个子像素SX2、SX3，因此能够增加入射到像素PX的绿色光的光量。由此，能够提高投射图像的可见度。
另外，本实施方式的光源装置2具有：光源部21，其射出具有蓝色波段并且包含P偏振成分的蓝色光BLp和S偏振成分的蓝色光BLs的第1光BL；第1光学部件22，其使从光源部21沿着+X方向入射的蓝色光BLp向+X方向透过，将蓝色光BLs向-Z方向反射；第2光学部件23，其相对于第1光学部件22配置于+X方向，将从第1光学部件22沿着+X方向入射的蓝色光BLp的一部分向-Z方向反射，使蓝色光BLp的另一部分向+X方向透过；扩散板261，其相对于第1光学部件22配置于-Z方向，使从第1光学部件22沿着-Z方向入射的蓝色光BLc1扩散，将扩散的蓝色光BLc2向+Z方向射出；第1波长转换元件28，其相对于第2光学部件23配置于-Z方向，对从第2光学部件23沿着-Z方向入射的蓝色光BLp的一部分进行波长转换，将绿色光GL向+Z方向射出；以及第2波长转换元件36，其相对于第2光学部件23配置于+X方向，对从第2光学部件23沿着+X方向入射的蓝色光BLp的另一部分进行波长转换，将红色光RL向-X方向射出。绿色光GL从第1波长转换元件28沿着+Z方向入射到第2光学部件23，第2光学部件23使绿色光GLp向+Z方向透过，使绿色光GLs向-X方向反射，至少红色光RL从第2波长转换元件36沿着-X方向入射到第2光学部件23，第2光学部件23使红色光RLs向+Z方向反射，第1光学部件22使从扩散板261沿着+Z方向射出的蓝色光BLp透过，将从第2光学部件23沿着-X方向入射的绿色光GLs向+Z方向反射。
根据本实施方式的光源装置2，能够将P偏振成分的蓝色光BLp分离而作为第1波长转换元件28的激励光BL1和第2波长转换元件36的激励光BL2来利用。在该情况下，由于能够使用具有半反射镜功能的光学膜作为第2光学部件23的第4光学层232，因此第4光学层232无需使P偏振成分的蓝色光BLp100％透过。
这样，在本实施方式的光源装置2中，对于构成第4光学层232的电介质多层膜，不要求使P偏振光100％透过这样的特殊特性。因此，构成第4光学层232的电介质多层膜的形成变得容易。具体而言，能够减少电介质多层膜的层数，因此能够实现制造成本的降低以及成品率的提高。这样，根据本实施方式的光源装置2，能够降低包含第4光学层232的第2光学部件23的设计成本，进而能够降低光源装置整体的成本。
另外，在本实施方式的光源装置2中，构成为还具有将透过第2光学部件23而沿着-X方向入射的红色光RLp向+X方向反射的光学元件31。根据该结构，能够使透过了第2光学部件23的红色光RLp入射到第2波长转换元件36，使非偏振的红色光RLm与红色光RL一起从第2波长转换元件36射出。作为非偏振的红色光RLm的一部分的S偏振成分的红色光RLs2与红色光RL同样，从第2光学部件23向+Z方向射出。
在本实施方式的情况下，能够将红色光RLs2作为红色光RLs4的一部分取出。即，由于能够将在第2光学部件23中从红色光RL分离的红色成分的一部分作为红色光RLs4再利用，因此能够提高红色成分的光利用效率。因此，能够提高投射图像的红色成分的颜色再现性。
另外，在本实施方式的光源装置2中，构成为还具有设置于第2光学部件23与第2波长转换元件36之间并且对红色光RL赋予1/4的相位差的第1相位差元件24。
根据该结构，由于在第2光学部件23与第2波长转换元件36之间设置有第1相位差元件24，因此能够将从第2波长转换元件36射出的圆偏振的红色光RLc2转换为S偏振成分的红色光RLs，并通过第2光学部件23进行反射而向外部射出。由此，能够提高从第2波长转换元件36射出的光的利用效率。
另外，在本实施方式的光源装置2中，构成为还具有设置于第1光学部件22与扩散装置26之间并且从第1光学部件22沿着-Z方向入射有蓝色光BLs的第2相位差元件37。
根据该结构，由于在第1光学部件22与扩散装置26之间设置有第2相位差元件37，因此能够将从扩散装置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，并使该蓝色光BLp透过第1光学部件22。由此，能够提高从扩散装置26射出的蓝色光BLc2的利用效率。
另外，在本实施方式的光源装置2中，光源部21构成为具有发光元件211和被入射从发光元件211射出的光并射出第1光BL的第3相位差元件2131。
根据该结构，由于光源部21具有第3相位差元件2131，因此，能够使P偏振成分的蓝色光BLp和S偏振成分的蓝色光BLs可靠地入射到第1光学部件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，在本实施方式的光源装置2中，构成为第3相位差元件2131能够以沿着入射到第3相位差元件2131的光的行进方向的旋转轴R2为中心旋转。
根据该结构，由于第3相位差元件2131能够以沿着+X方向的旋转轴R2为中心旋转，因此通过调整第3相位差元件2131的旋转角，能够调整入射到第1光学部件22的蓝色光BLs的光量与蓝色光BLp的光量的比例。由此，能够调整从光源装置2射出的绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp的各光量的比例，因此能够调整光源装置2的白平衡。
另外，本实施方式的光源装置2构成为还具有：第1镜141，其相对于第1光学部件22和第2光学部件23配置于+Y方向；以及第2镜142，其与第1镜141对置设置，相对于第1光学部件22和第2光学部件23配置于-Y方向。
如上所述，从扩散装置26射出的蓝色光BLc2被第1聚光元件25大致平行化，但一部分成分以发散的状态入射到第1光学部件22。另外，从第1波长转换元件28射出的绿色光GL被第2聚光元件27大致平行化，但一部分成分以发散的状态入射到第2光学部件23。另外，从第2波长转换元件36射出的红色光RL被第3聚光元件35大致平行化，但一部分成分以发散的状态入射到第2光学部件23。
与此相对，在本实施方式的情况下，由于具有在Y方向上夹着第1光学部件22和第2光学部件23的光隧道40，因此能够通过利用第1镜141和第2镜142对在Y方向上扩展的光进行反射而将它们取入到第1光学部件22或者第2光学部件23。
由此，能够相对于板型的第1光学部件22和第2光学部件23高效地取入从扩散装置26、第1波长转换元件28以及第2波长转换元件36射出的光。
另外，本实施方式的光源装置2构成为还具有：第1颜色分离元件29，其相对于第1光学部件22配置于+Z方向，将从第1光学部件22射出的光分离为绿色光GLp1和蓝色光BLp；以及第2颜色分离元件33，其相对于第2光学部件23配置于+Z方向，将从第2光学部件23射出的光分离为红色光RLp4和绿色光GLp。
根据该结构，能够从光源装置2射出绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp。
另外，在本实施方式的情况下，由于在从分色棱镜291射出的绿色光GLs的光路上配置有第4相位差元件38，因此能够将绿色光GLs转换为P偏振成分的绿色光GLp1。由此，能够使从第1颜色分离元件29射出的绿色光GLp1和蓝色光BLp成为P偏振成分的光。
另外，在本实施方式的情况下，由于在从分色棱镜331射出的红色光RLs4的光路上配置有第5相位差元件39，因此能够将红色光RLs4转换为P偏振成分的红色光RLp4。由此，能够使从第2颜色分离元件33射出的红色光RLp4和绿色光GLp成为P偏振成分的光。
因此，能够使从光源装置2射出的绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp全部一致成P偏振成分的光。
另外，在本实施方式的情况下，光源装置2具有使蓝色光BLs朝向扩散装置26会聚的第1聚光元件25，因此，能够利用第1聚光元件25将从第1相位差元件24射出的蓝色光BLc1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BLc2大致平行化。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。
另外，在本实施方式的情况下，光源装置2具有将激励光BL1朝向第1波长转换元件28会聚的第2聚光元件27，因此能够利用第2聚光元件27将激励光BL1高效地聚光于第1波长转换元件28，并且能够使从第1波长转换元件28射出的绿色光GL大致平行化。由此，能够抑制绿色光GL的损失，能够提高绿色光GL的利用效率。
另外，在本实施方式的情况下，光源装置2具有将激励光BL2朝向第2波长转换元件36会聚的第3聚光元件35，因此能够利用第3聚光元件35将激励光BL2高效地聚光于第2波长转换元件36，并且能够使从第2波长转换元件36射出的红色光RL平行化。由此，能够抑制红色光RL的损失，能够提高红色光RL的利用效率。
另外，在本实施方式的情况下，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，因此能够利用从光源装置2射出的绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp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均以及亮度不均。
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射出的各色光高效地入射到各子像素SX，能够提高各色光的利用效率。
[第2实施方式]
以下，使用图11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，使红色光RL的一部分返回到第2波长转换元件36的结构与第1实施方式不同。因此，省略与第1实施方式相同的光源装置的整体结构的说明。
图11是从+Y方向观察的第2实施方式的光源装置的主要部分的平面图。
在图11中，对与第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号，并省略说明。
如图11所示，本实施方式的光源装置20具有光源部21、第1光学部件22、第2光学部件23、第1聚光元件25、扩散装置26、第2聚光元件27、第1波长转换元件28、第3聚光元件35、第2波长转换元件36、第1颜色分离元件29、第2颜色分离元件33、第1相位差元件124、反射型偏振元件32、第2相位差元件37、第4相位差元件38、第5相位差元件39以及光隧道40。
本实施方式的第1相位差元件124设置于第2光学部件23与第2波长转换元件36之间。在本实施方式的光源装置20中，反射型偏振元件32设置于第1相位差元件124与第2波长转换元件36之间。
反射型偏振元件32相对于第1相位差元件124配置于+X方向。反射型偏振元件32具有使作为P偏振成分向第2光学部件23入射的光透过并且使作为S偏振成分向第2光学部件23入射的光反射的特性。具体而言，反射型偏振元件32例如由线栅型偏振元件构成，该线栅型偏振元件通过将由铝等构成的多个金属细线以细微的间距设置于基材的一面而构成。在本实施方式中，反射型偏振元件32将栅格的朝向设定为使作为P偏振成分向第2光学部件23入射的光透过的方向。
另外，从第2光学部件23向+X方向射出的激励光BL2是P偏振成分的光。因此，激励光BL2能够透过反射型偏振元件32而经由第3聚光元件35入射到第2波长转换元件36。
从第2波长转换元件36射出的非偏振的红色光RL中的P偏振成分的红色光RLp透过反射型偏振元件32而向-X方向射出。另一方面，红色光RL中的S偏振成分的红色光RLs被反射型偏振元件32反射而经由第3聚光元件35返回到第2波长转换元件36。
返回到第2波长转换元件36的红色光RLs的一部分作为非偏振的红色光RLm射出，经由第3聚光元件35再次入射到反射型偏振元件32。入射到反射型偏振元件32的非偏振的红色光RLm中的P偏振成分的红色光RLp2透过反射型偏振元件32而向-X方向射出，S偏振成分的红色光RLs2经由第3聚光元件35而返回到第2波长转换元件36。
另外，返回到第2波长转换元件36的红色光RLs的另一部分通过第2波长转换元件36的表面反射或在表层处的后向散射而以偏振状态保持S偏振成分的状态保存，因此被反射型偏振元件32再次反射而返回到第2波长转换元件36。
如上所述，从反射型偏振元件32向-X方向射出的P偏振成分的红色光RLp和红色光RLp2入射到第1相位差元件124。
本实施方式的第1相位差元件124由针对红色波段的1/2波长板构成。第1相位差元件124由波长选择性相位差元件构成，该波长选择性相位差元件具有对红色光赋予红色波段的1/2的相位差并且对具有红色波段以外的波段的光、即蓝色光和绿色光不赋予相位差的特性。作为波长选择性相位差元件，具体而言，可以使用Color Select(商品名，Colorlink公司制)。由此，第1相位差元件124仅对红色波段的光赋予1/2的相位差。因此，作为蓝色波段的光的激励光BL2在透过第1相位差元件124时，偏振状态不会变化，而作为P偏振成分的光如上述那样透过反射型偏振元件32而入射到第2波长转换元件36。
从反射型偏振元件32向-X方向射出的红色光RLp和红色光RLp2被第1相位差元件124转换为S偏振成分的红色光RLs和红色光RLs2后，入射到第2光学部件23。即，第1相位差元件124对入射的红色光RLp和红色光RLp2的偏振状态进行转换。
入射到第2光学部件23的红色光RLs和红色光RLs2透过第4光学层232和第2透明基板230而入射到第3光学层231。然后，S偏振成分的红色光RLs和红色光RLs2向+Z方向反射。
[第2实施方式的效果]
本实施方式的光源装置20还具有设置于第2光学部件23与第2波长转换元件36之间并且对红色光RL赋予1/2的相位差的第1相位差元件124。另外，还具有反射型偏振元件32，该反射型偏振元件32设置于第1相位差元件124与第2波长转换元件36之间，使从第2波长转换元件36射出的红色光RLp向-X方向透过，并且将红色光RLs向+X方向反射。
根据本实施方式的光源装置20，通过使利用反射型偏振元件32将偏振方向一致成P偏振光的红色光RLp和红色光RLp2入射到第1相位差元件124，能够生成S偏振的红色光RLs和红色光RLs2。根据本实施方式的光源装置20，作为红色光RLs4，能够将红色光RLs和红色光RLs2从第2光学部件23向+Z方向射出。
在本实施方式的光源装置20中，能够利用配置于第3聚光元件35的附近的反射型偏振元件32使红色光RL的P偏振成分返回到第2波长转换元件36侧。在该情况下，与利用配置于第2光学部件23与第1光学部件22之间的光学元件31使红色光返回到第2波长转换元件36侧的第1实施方式的光源装置2相比，通过在更接近第2波长转换元件36的位置使红色光返回，能够提高红色光的再利用效率。
另外，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：无需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。
此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。
例如，在上述实施方式中，列举了第1光学部件22和第2光学部件23均由板型的偏振分离元件构成的情况为例，但第1光学部件22和第2光学部件23也可以由将形成为大致直角等腰三棱柱状的2个基材组合并在2个基材的界面形成光学膜的形成为大致长方体形状的棱镜型的偏振分离元件构成。在使用棱镜型的偏振分离元件作为第1光学部件22和第2光学部件23的情况下，不需要光隧道40。另外，也可以是，第1光学部件22和第2光学部件23中的一方由棱镜型构成，另一方由板型构成。
另外，在上述实施方式中，第1光学层221和第2光学层222设置在1个透光性基材的2个面。也可以代替该结构，第1光学层221和第2光学层222分别设置在不同的透光性基材上。例如也可以是，第1光学层221设置于第1透光性基材的第1面，在第1透光性基材的与第1面不同的第2面设置有防反射层，第2光学层222设置于第2透光性基材的第3面，在第2透光性基材的与第3面不同的第4面设置有防反射层，第1光学层221和第2光学层222相互对置配置。同样地，第3光学层231和第4光学层232也可以分别设置于不同的透光性基材。
上述实施方式的光源装置2、20具有第1聚光元件25、第2聚光元件27以及第3聚光元件35。但是，不限于该结构，也可以不设置第1聚光元件25、第2聚光元件27以及第3聚光元件35中的至少任意方。
上述各实施方式的光源部21向+X方向射出蓝色光BLs、BLp。但是，不限于此，光源部21也可以构成为向与+X方向交叉的方向射出蓝色光BLs、BLp，例如使用反射部件使蓝色光BLs、BLp反射后，向+X方向入射到第1光学部件22。
上述各实施方式的投影仪1具有包含第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。也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。
上述实施方式的光源装置2、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，而是光源装置2、20射出3种色光，液晶面板在1个像素中具有3个子像素的结构。在该情况下，例如，在上述实施方式的光源装置中，也可以在绿色光GLp的光路上设置全反射部件。
上述实施方式的光源装置2、20射出各自为P偏振光并且在空间上分离的绿色光GLp1、蓝色光BLp、红色光RLp4以及绿色光GLp。代替这些结构，光源装置射出的各色光的偏振状态也可以是其他偏振状态。例如，光源装置也可以是射出各自为S偏振光并且在空间上分离的多种色光的结构。
除此以外，关于光源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，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。本发明的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。
本发明的一个方式的光源装置也可以具有以下的结构。
本发明的一个方式的光源装置具有：光源部，其射出具有第1波段并且包含向第1偏振方向偏振的光和向与第1偏振方向不同的第2偏振方向偏振的光的第1光；第1偏振分离元件，其使从光源部沿着第1方向入射的向第1偏振方向偏振的第1光沿第1方向透过，将向第2偏振方向偏振的第1光向与第1方向交叉的第2方向反射；第2偏振分离元件，其相对于第1偏振分离元件配置于第1方向，将从第1偏振分离元件沿着第1方向入射的向第1偏振方向偏振的第1光的一部分向第2方向反射，使向第1偏振方向偏振的第1光的另一部分沿第1方向透过；扩散元件，其相对于第1偏振分离元件配置于第2方向，使从第1偏振分离元件沿着第2方向入射的第1光扩散，将扩散的第1光向与第2方向相反的方向即第3方向射出；第1波长转换元件，其相对于第2偏振分离元件配置于第2方向，对从第2偏振分离元件沿着第2方向入射的第1光的一部分进行波长转换，将具有与第1波段不同的第2波段的第2光向第3方向射出；以及第2波长转换元件，其相对于第2偏振分离元件配置于第1方向，对从第2偏振分离元件沿着第1方向入射的第1光的另一部分进行波长转换，将具有与第1波段和第2波段不同的第3波段的第3光向与第1方向相反的方向即第4方向射出，第2光从第1波长转换元件沿着第3方向入射到第2偏振分离元件，第2偏振分离元件使向第1偏振方向偏振的第2光沿第3方向透过，将向第2偏振方向偏振的第2光向第4方向反射，至少向第2偏振方向偏振的第3光从第2波长转换元件沿着第4方向入射到第2偏振分离元件，第2偏振分离元件将向第2偏振方向偏振的第3光向第3方向反射，第1偏振分离元件使从扩散元件沿着第3方向射出的第1光透过，将从第2偏振分离元件沿着第4方向入射的向第2偏振方向偏振的第2光向第3方向反射。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有如下的光学元件，该光学元件将透过第2偏振分离元件而沿着第4方向入射的向第1偏振方向偏振的第3光向第1方向反射。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有第1相位差元件，该第1相位差元件设置于第2偏振分离元件与第2波长转换元件之间，对第3光赋予第3波段的1/4的相位差。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有第1相位差元件，该第1相位差元件设置于第2偏振分离元件与第2波长转换元件之间，对第3光赋予第3波段的1/2的相位差。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有反射型偏振元件，该反射型偏振元件设置于第1相位差元件与第2波长转换元件之间，使从第2波长转换元件射出的第3光中的向第1偏振方向偏振的第3光沿第4方向透过，将向第2偏振方向偏振的第3光向第1方向反射。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有第2相位差元件，该第2相位差元件设置于第1偏振分离元件与扩散元件之间，向第2偏振方向偏振的第1光从第1偏振分离元件沿着第2方向入射到该第2相位差元件。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，光源部具有：发光元件，其射出第1波段的光；以及第3相位差元件，其被入射从发光元件射出的光并且射出第1光。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，第3相位差元件能够以沿着向第3相位差元件入射的光的行进方向的旋转轴为中心旋转。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有：第1镜，其相对于第1偏振分离元件和第2偏振分离元件配置于与第1方向、第2方向、第3方向以及第4方向分别交叉的第5方向；以及第2镜，其与第1镜对置地设置，相对于第1偏振分离元件和第2偏振分离元件配置于与第5方向相反的方向即第6方向。
在本发明的一个方式的光源装置中，也可以构成为，该光源装置还具有：第1颜色分离元件，其相对于第1偏振分离元件配置于第3方向，将从第1偏振分离元件射出的光分离成具有第2波段的第4光和具有第1波段的第5光；以及第2颜色分离元件，其相对于第2偏振分离元件配置于第3方向，将从第2偏振分离元件射出的光分离为具有第3波段的第6光和具有第2波段的第7光。
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：本发明的一个方式的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对来自光源装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由光调制装置调制后的光。
在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，该投影仪还具有设置于光源装置与光调制装置之间的均匀化装置，均匀化装置具有：2个多透镜，它们将从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2个多透镜入射的多个部分光束重叠于光调制装置。
在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，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，其相对于液晶面板设置于光入射侧，具有与多个像素对应的多个微透镜，多个像素各自具有第1子像素、第2子像素、第3子像素以及第4子像素，微透镜使第4光入射到第1子像素，使第5光入射到第2子像素，使第6光入射到第3子像素，使第7光入射到第4子像素。

Claims (13)

1.一种光源装置，其具有：
光源部，其射出具有第1波段并且包含向第1偏振方向偏振的光和向与所述第1偏振方向不同的第2偏振方向偏振的光的第1光；
第1偏振分离元件，其使从所述光源部沿着第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光沿所述第1方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第1光向与所述第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偏振分离元件配置于所述第1方向，将从所述第1偏振分离元件沿着所述第1方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第1光的一部分向所述第2方向反射，使向所述第1偏振方向偏振的所述第1光的另一部分沿所述第1方向透过；
扩散元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置于所述第2方向，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1光扩散，将扩散的所述第1光向与所述第2方向相反的方向即第3方向射出；
第1波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置于所述第2方向，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光的一部分进行波长转换，将具有与所述第1波段不同的第2波段的第2光向所述第3方向射出；以及
第2波长转换元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置于所述第1方向，对从所述第2偏振分离元件沿着所述第1方向入射的所述第1光的另一部分进行波长转换，将具有与所述第1波段和所述第2波段不同的第3波段的第3光向与所述第1方向相反的方向即第4方向射出，
所述第2光从所述第1波长转换元件沿着所述第3方向入射到所述第2偏振分离元件，所述第2偏振分离元件使向所述第1偏振方向偏振的所述第2光沿所述第3方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向所述第4方向反射，
至少向所述第2偏振方向偏振的所述第3光从所述第2波长转换元件沿着所述第4方向入射到所述第2偏振分离元件，所述第2偏振分离元件将向所述第2偏振方向偏振的所述第3光向所述第3方向反射，
所述第1偏振分离元件使从所述扩散元件沿着所述第3方向射出的所述第1光透过，将从所述第2偏振分离元件沿着所述第4方向入射的向所述第2偏振方向偏振的所述第2光向所述第3方向反射。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，
该光源装置还具有如下的光学元件：该光学元件将透过所述第2偏振分离元件而沿着所述第4方向入射的向所述第1偏振方向偏振的所述第3光向所述第1方向反射。
3.根据权利要求2所述的光源装置，其中，
该光源装置还具有第1相位差元件，该第1相位差元件设置于所述第2偏振分离元件与所述第2波长转换元件之间，对所述第3光赋予所述第3波段的1/4的相位差。
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1相位差元件，该第1相位差元件设置于所述第2偏振分离元件与所述第2波长转换元件之间，对所述第3光赋予所述第3波段的1/2的相位差。
5.根据权利要求4所述的光源装置，其中，
该光源装置还具有反射型偏振元件，该反射型偏振元件设置于所述第1相位差元件与所述第2波长转换元件之间，使从所述第2波长转换元件射出的所述第3光中的向所述第1偏振方向偏振的所述第3光沿所述第4方向透过，将向所述第2偏振方向偏振的所述第3光向所述第1方向反射。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光源装置，其中，
该光源装置还具有第2相位差元件，该第2相位差元件设置于所述第1偏振分离元件与所述扩散元件之间，向所述第2偏振方向偏振的所述第1光从所述第1偏振分离元件沿着所述第2方向入射到该第2相位差元件。
7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光源装置，其中，
所述光源部具有：
发光元件，其射出所述第1波段的光；以及
第3相位差元件，其被入射从所述发光元件射出的光并且射出所述第1光。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其中，
所述第3相位差元件能够以沿着向所述第3相位差元件入射的光的行进方向的旋转轴为中心旋转。
9.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光源装置，其中，
该光源装置还具有：
第1镜，其相对于所述第1偏振分离元件和所述第2偏振分离元件配置于与所述第1方向、所述第2方向、所述第3方向以及所述第4方向分别交叉的第5方向；以及
第2镜，其与所述第1镜对置地设置，相对于所述第1偏振分离元件和所述第2偏振分离元件配置于与所述第5方向相反的方向即第6方向。
10.根据权利要求1至5中的任意一项所述的光源装置，其中，
该光源装置还具有：
第1颜色分离元件，其相对于所述第1偏振分离元件配置于所述第3方向，将从所述第1偏振分离元件射出的光分离成具有所述第2波段的第4光和具有所述第1波段的第5光；以及
第2颜色分离元件，其相对于所述第2偏振分离元件配置于所述第3方向，将从所述第2偏振分离元件射出的光分离为具有所述第3波段的第6光和具有所述第2波段的第7光。
11.一种投影仪，其具有：
权利要求10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。
12.根据权利要求11所述的投影仪，其中，
该投影仪还具有设置于所述光源装置与所述光调制装置之间的均匀化装置，
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重叠于所述光调制装置。
13.根据权利要求12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于光入射侧，具有与所述多个像素对应的多个微透镜，
所述多个像素各自具有第1子像素、第2子像素、第3子像素以及第4子像素，
所述微透镜使所述第4光入射到所述第1子像素，使所述第5光入射到所述第2子像素，使所述第6光入射到所述第3子像素，使所述第7光入射到所述第4子像素。
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