CN117908319A - 光源装置及投影仪 - Google Patents

Abstract

光源装置。能够抑制颜色不均。光源装置具有：射出第1波段的第1光束的第1光源部；射出第2波段的第2光束的第2光源部；射出第3波段的第3光束的第3光源部；扩大第1光束的光束宽度并且合成第1光束和第2光束而生成第1合成光束的第1光合成元件；以及合成第1合成光束和第3光束而生成第2合成光束的第2光合成元件。第1光束的光束宽度与第2光束的光束宽度相同或者比第2光束的光束宽度小，第1光束的光束宽度比第3光束的光束宽度小。第1光合成元件使从第1光合成元件射出的第1光束的光束宽度比入射到第1光合成元件的第1光束的光束宽度大，以使其接近第2光束的光束宽度和第3光束的光束宽度中的至少一方。

Description

光源装置及投影仪

技术领域

本发明涉及光源装置及投影仪。

背景技术

例如，作为用于投影仪的照明装置，提出了利用激光光源和荧光体的照明装置。下述的专利文献1公开了投射装置，该投射装置具备：具有蓝色激光光源、红色激光光源和绿色荧光体的照明光学系统；分别调制来自照明光学系统的蓝色光、红色光和绿色光的液晶面板；以及投射光学系统。在该投射装置中，来自蓝色激光光源的蓝色光由半反射镜分支，分支后的蓝色光的一方入射到蓝色光用液晶面板，另一方作为激励光入射到绿色荧光体。由绿色荧光体产生的绿色的荧光入射到绿色光用液晶面板。来自红色激光光源的红色光入射到红色光用液晶面板。

专利文献1：日本特开2013-65414号公报

在专利文献1的投射装置中，由荧光构成的绿色光具有朗伯配光分布。因此，绿色光的光束宽度比由激光构成的红色光和蓝色光的光束宽度大。另外，蓝色激光光源和红色激光光源的输出功率不同，所以，为了取得光量平衡，需要使激光光源的个数互不相同。其结果，红色光的光束宽度和蓝色光的光束宽度相互不同。如果这样地对光束宽度互不相同的色光进行会聚而照射于显示面板并投射图像，则存在产生颜色不匀的问题。

发明内容

为了解决所述课题，本发明的一个方式的光源装置具有：第1光源部，其射出第1波段的第1光束；第2光源部，其射出与所述第1波段不同的第2波段的第2光束；第3光源部，其射出与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3光束；第1光合成元件，其扩大所述第1光束的光束宽度，并且合成所述第1光束和所述第2光束而生成第1合成光束；以及第2光合成元件，其合成所述第1合成光束和所述第3光束而生成第2合成光束。所述第1光束的光束宽度与所述第2光束的光束宽度相同或者比所述第2光束的光束宽度小，所述第1光束的光束宽度比所述第3光束的光束宽度小。所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度大，以使其接近所述第2光束的光束宽度和所述第3光束的光束宽度中的至少一方。

本发明的另一个方式的光源装置具有：第1光源部，其射出第1波段的第1光束；第2光源部，其射出与所述第1波段不同的第2波段的第2光束；第3光源部，其射出与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3光束；第1光合成元件，其扩大所述第1光束和所述第2光束的光束宽度，并且射出合成所述第1光束、所述第2光束和所述第3光束而得到的第1合成光束；以及第2光合成元件，其将合成所述第1光束的一部分、所述第2光束的一部分和所述第3光束的一部分而得到的第2合成光束入射到所述第1光合成元件，从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度与从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度相同，从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度以及从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度比从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度小，所述第2光合成元件使所述第1光束的一部分和所述第2光束的一部分透射而入射到所述第1光合成元件，并且使所述第3光束的一部分反射而入射到所述第1光合成元件，所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度以及所述第2光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度和所述第2光束的光束宽度大，以使其接近从所述第1光合成元件射出的所述第3光束的光束宽度，并且合成所述第1光束的另一部分、所述第2光束的另一部分、所述第3光束的另一部分和所述第2合成光束而生成所述第1合成光束。

本发明的一个方式的投影仪具备：本发明的一个方式的光源装置；根据图像信息调制从所述光源装置射出的包含所述第2合成光束的光的光调制装置；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概略结构图。

图3是示出蓝色光束的多个位置的截面的照度分布的图。

图4是示出绿色光束的多个位置的截面的照度分布的图。

图5是示出红色光束的多个位置的截面的照度分布的图。

图6是第2实施方式的光源装置的概略结构图。

图7是第3实施方式的光源装置的概略结构图。

图8是第4实施方式的光源装置的概略结构图。

图9是第5实施方式的光源装置的概略结构图。

标号说明

10投影仪；11、71第1光源部；12、62、72第2光源部；13、73第3光源部；15、63、75、93第1光合成元件；16、52、94第2光合成元件；17光束宽度缩小元件；19第1扩散板(第1扩散元件)；20第2扩散板(第2扩散元件)；31第1发光元件；33第1基板；33a第1面；34第2发光元件；36第2基板；36a第2面；37第3发光元件；39第3基板；39a第3面；40、80、99导光部件；41、65、81、97第1反射部；42、98第2反射部；43第3反射部；45第3扩散板(第3扩散元件)；100、120、130、140、150光源装置；400B、400G、400R光调制装置；600投射光学装置；LB蓝色光束(第1光束)；LG绿色光束(第2光束)；LR红色光束(第3光束)；LC、LC1第1合成光束；LW、LW1第2合成光束；WB、WG、WR光束宽度；K1、K2假想平面。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，使用图1～图5说明本发明的第1实施方式。

本实施方式的投影仪是具备使用了半导体激光器的光源装置的液晶投影仪的一例。

另外，在以下的各图中，为了容易观察各构成要素，有时根据构成要素使尺寸的比例尺不同。

本实施方式的投影仪10是在屏幕(被投影面)SCR上显示彩色图像的投射型图像显示装置。投影仪10具备与红色光束LR、绿色光束LG及蓝色光束LB的各色光束对应的3个光调制装置。

图1是本实施方式的投影仪10的概略结构图。

如图1所示，投影仪10具备光源装置100、色分离导光光学系统200、红色光用光调制装置400R、绿色光用光调制装置400G、蓝色光用光调制装置400B、十字分色棱镜500和投射光学装置600。

在本实施方式中，光源装置100射出包含红色光束LR、绿色光束LG以及蓝色光束LB的白色的第2合成光束LW。光源装置100的具体结构在后面叙述。

色分离导光光学系统200具备分色镜210、分色镜220、反射镜230、反射镜240、反射镜250、中继透镜260和中继透镜270。色分离导光光学系统200将从光源装置100射出的第2合成光束LW分离为红色光束LR、绿色光束LG和蓝色光束LB，将红色光束LR引导至红色光用光调制装置400R，将绿色光束LG引导至绿色光用光调制装置400G，将蓝色光束LB引导至蓝色光用光调制装置400B。

在色分离导光光学系统200和红色光用光调制装置400R之间配置有场透镜300R。在色分离导光光学系统200与绿色光用光调制装置400G之间配置有场透镜300G。在色分离导光光学系统200与蓝色光用光调制装置400B之间配置有场透镜300B。

分色镜210透射红色光成分，反射绿色光成分和蓝色光成分。分色镜220反射绿色光成分，透射蓝色光成分。反射镜230反射红色光成分。反射镜240及反射镜250分别反射蓝色光成分。

红色光用光调制装置400R、绿色光用光调制装置400G以及蓝色光用光调制装置400B分别由液晶面板构成，该液晶面板根据图像信息对入射到各光调制装置的各色的光束进行调制而形成图像。

虽然省略了图示，但是，在场透镜300R与红色光用光调制装置400R之间、场透镜300G与绿色光用光调制装置400G之间、场透镜300B与蓝色光用光调制装置400B之间分别配置有入射侧偏振板。并且，在红色光用光调制装置400R与十字分色棱镜500之间、绿色光用光调制装置400G与十字分色棱镜500之间、蓝色光用光调制装置400B与十字分色棱镜500之间分别配置有射出侧偏振板。

十字分色棱镜500对分别从红色光用光调制装置400R、绿色光用光调制装置400G、蓝色光用光调制装置400B射出的各图像光进行合成而形成彩色图像。十字分色棱镜500呈使4个直角棱镜贴合起来的俯视大致正方形状，具有在使直角棱镜彼此贴合后的大致X字状的界面设置电介质多层膜的结构。

从十字分色棱镜500射出的彩色图像由投射光学装置600放大投射到屏幕SCR等被投影面。投射光学装置600由多个透镜构成。

图2是光源装置100的概略结构图。

在以下的说明中，使用XYZ正交坐标系作为坐标轴。将从光源装置100射出第2合成光束LW的方向设为Y轴的正方向，将从后述的第3光源部13射出红色光束LR的方向设为X轴的负方向，将与X轴以及Y轴垂直且从纸面的近前朝向里侧的方向设为Z轴的正方向。

本实施方式的光源装置100具备第1光源部11、第2光源部12、第3光源部13、第1光合成元件15、第2光合成元件16、光束宽度缩小元件17、第1扩散板19、第2扩散板20、扩散装置21、会聚元件22、拾取元件23、积分器光学元件24、偏振转换元件25、重叠透镜26、第1散热器27、第2散热器28。

第1光源部11具备第1发光元件31、准直透镜32和第1基板33。第1发光元件31由射出线偏振光的蓝色光LB1的蓝色半导体激光器构成。第1发光元件31向+Y方向射出第1波段的蓝色光LB1。第1波段例如是455nm±10nm的蓝色波段。

准直透镜32设置在第1发光元件31的光射出侧。准直透镜32由与第1发光元件31对应地设置的1个凸透镜构成。准直透镜32使从第1发光元件31射出的蓝色光LB1平行化。

第1基板33具有支承第1发光元件31的第1面33a。即，第1发光元件31被第1基板33支承。第1面33a与XZ平面平行地延伸。图2示出1个第1发光元件31，但实际上多个第1发光元件31例如4个第1发光元件31在与纸面垂直的方向(Z轴方向)上排列成1列而设置。另外，第1发光元件31的个数没有特别限定。因此，第1光源部11射出包含多个蓝色光LB1的蓝色光束LB。以下，在本说明书中，在一并表示从多个发光元件射出的多个光的整体的情况下，称“光束”。

本实施方式的蓝色光束LB与第1光束对应。

第2光源部12具备第2发光元件34、准直透镜35和第2基板36。第2发光元件34由射出线偏振光的绿色光LG1的绿色半导体激光器构成。第2发光元件34向+Y方向射出第2波段的绿色光LG1。第2波段例如是532nm±10nm的绿色波段。

准直透镜35设置在第2发光元件34的光射出侧。准直透镜35由与第2发光元件34对应地设置的1个凸透镜构成。准直透镜35使从第2发光元件34射出的绿色光LG1平行化。

第2基板36具有支承第2发光元件34的第2面36a。即，第2发光元件34被第2基板36支承。第2面36a与XZ平面平行地延伸。图2示出2个第2发光元件34，但是，实际上，例如8个第2发光元件34设置成在Z轴方向上4个4个地排列成2列。另外，第2发光元件34的个数没有特别限定。因此，第2光源部12射出包含多个绿色光LG1的绿色光束LG。将从第2光源部12射出的绿色光束LG的中心轴定义为光轴AX2。

本实施方式的绿色光束LG对应于第2光束。

第3光源部13具备第3发光元件37、准直透镜38和第3基板39。第3发光元件37由射出线偏振光的红色光LR1的红色半导体激光器构成。第3发光元件37向-X方向射出第3波段的红色光LR1。因此，第3发光元件37朝与第1发光元件31及第2发光元件34的光射出方向正交的方向射出红色光LR1。第3波段例如是640nm±10nm的红色波段。

准直透镜38设置在第3发光元件37的光射出侧。准直透镜38由与第3发光元件37对应地设置的1个凸透镜构成。准直透镜38使从第3发光元件37射出的红色光LR1平行化。

第3基板39具有支承第3发光元件37的第3面39a。即，第3发光元件37被第3基板39支承。第3面39a与YZ平面平行地延伸。在图2中，示出了7个第3发光元件37，但是，实际上，例如14个第3发光元件37设置成在Z轴方向上2个2个地排列成7列。另外，第3发光元件37的个数没有特别限定。因此，第3光源部13射出包含多个红色光LR1的红色光束LR。将从第3光源部13射出的红色光束LR的中心轴定义为光轴AX3。

本实施方式的红色光束LR对应于第3光束。

在本说明书中，将光束宽度定义为在从各光束的中心轴方向观察各光束时与位于最外周的多个色光外切的矩形的一边的长度。在上述矩形为正方形的情况下，光束宽度是与位于最外周的多个色光外切的正方形的一边的长度。在矩形为长方形的情况下，光束宽度是与位于最外周的多个色光外切的长方形的长边的长度或短边的长度。例如，在第3光源部13的情况下，从红色光束LR的中心轴方向(光轴AX3方向)观察时，是与2条2条地排列成7列的14条红色光LR1外切的长方形的长边的长度或短边的长度。在本实施方式中，采用长边的长度，在后面详细说明。

一般，在蓝色光源、绿色光源和红色光源全部使用激光光源的情况下，与使用激光光源以外的光源的情况相比，合成光束的色域大幅扩展。由于3色中的绿色的色域特别大幅地扩展，所以，为了调整白平衡，需要使红色光束的光量相对于其他光束的光量增加。作为一例，估算各色激光光源的个数。通常，激光光源的发光效率、每1个的输出、光学系统的效率等根据颜色而不同，因此若考虑这些因素进行估算，则所需的激光光源的个数是：蓝色为2个，绿色为10个，红色为21个。在该情况下，多个激光光源的整体输出是：蓝色为8W，绿色为10W，红色为32W。在此，即使每1个激光光源的输出为4W且所有颜色相同，所需的激光光源的个数也是蓝色为2个、绿色为3个、红色为8个。总之，所需的激光光源的个数是蓝色最少、红色最多。

在本实施方式的情况下，第1光源部11射出由从4个第1发光元件31射出的4条蓝色光LB1构成的蓝色光束LB。第2光源部12射出由从8个第2发光元件34射出的8条绿色光LG1构成的绿色光束LG。第3光源部13射出由从14个第3发光元件37射出的14条红色光LR1构成的红色光束LR。因此，从第1光源部11射出的蓝色光束LB的光束宽度WB比从第2光源部12射出的绿色光束LG的光束宽度WG小。从第2光源部12射出的绿色光束LG的光束宽度WG比从第3光源部13射出的红色光束LR的光束宽度WL小。根据该结构，能够适当地调整从光源装置100射出的第2合成光束LW的白平衡。

如上所述，各光束的截面为矩形，所以，光束宽度可以考虑长轴方向的光束宽度和短轴方向的光束宽度。但是，在如上述那样比较光束宽度彼此的情况下，着眼于3个光束合成时相互重合的一侧的光束宽度。在本实施方式中，着眼于与第2合成光束LW的X轴方向的光束宽度对应的一侧的光束宽度。因此，比较对象的光束宽度在从第1光源部11射出的蓝色光束LB和从第2光源部12射出的绿色光束LG中是X轴方向的光束宽度，在从第3光源部13射出的红色光束LR中是Y轴方向的光束宽度。

第1光合成元件15具备导光部件40、第1反射部41、第2反射部42和第3反射部43。在本实施方式的情况下，第1反射部41、第2反射部42和第3反射部43设置于导光部件40。即，第1光合成元件15由第1反射部41、第2反射部42、第3反射部43以及导光部件40成为一体的1个部件构成。

导光部件40具有由光学玻璃、石英等透光性材料构成的大致四棱柱状的形状。导光部件40具有与第1光源部11以及第2光源部12相对的光入射面40a。导光部件40在第3反射部43与第1反射部41之间以及第1反射部41与第2反射部42之间引导蓝色光束LB。

第1反射部41在导光部件40中，设置在与第2光源部12的靠近第1光源部11一侧的第2发光元件34相对的位置。第1反射部41设置在相对于光入射面40a成45度角度的方向。第1反射部41由设置在导光部件40内部的电介质多层膜构成。第1反射部41使蓝色光束LB的一部分光束向-X方向透射，使蓝色光束LB的另一部分光束向与-X方向交叉的+Y方向反射，使绿色光束LG向+Y方向透射。在本实施方式的情况下，第1反射部41使入射到第1反射部41的蓝色光束LB的50％透射，使50％反射。这样，第1反射部41作为针对蓝色光束LB的半反射镜发挥作用。

本实施方式的-X方向对应于第1方向。本实施方式的+Y方向对应于第2方向。

第2反射部42在导光部件40中，设置在与第2光源部12的远离第1光源部11一侧的第2发光元件34相对的位置。第2反射部42相对于光入射面40a成45度的角度，设置在与第1反射部41平行的方向。第2反射部42与第1反射部41同样，由设置在导光部件40的内部的电介质多层膜构成。第2反射部42向+Y方向反射透过第1反射部41的蓝色光束LB，向+Y方向透过绿色光束LG。因此，第2反射部42作为蓝色反射/绿色透射分色镜发挥作用。

第3反射部43在导光部件40中，设置在与第1光源部11的第1发光元件31相对的位置。第3反射部43相对于光入射面40a成45度的角度，设置在与第1反射部41以及第2反射部42平行的方向。第3反射部43由以相对于光入射面40a成45度的角度的方式形成的导光部件40的端面构成。第3反射部43通过构成导光部件40的玻璃材料与空气的界面上的全反射，反射从第1光源部11射出的蓝色光束LB，引导至第1反射部41。另外，第3反射部43也可以具有在导光部件40的端面设置有反射膜的结构。

根据以上的结构，第1光合成元件15通过将蓝色光束LB分割为2个光束，扩大蓝色光束LB的光束宽度，并且合成蓝色光束LB和绿色光束LG而生成第1合成光束LC。第1合成光束LC从第1光合成元件15向+Y方向射出。第1光合成元件15的详细作用在后面叙述。

在本实施方式的情况下，第1光合成元件15具有在X轴方向上相互隔开间隔设置的第1反射部41和第2反射部42，所以，通过变更第1反射部41和第2反射部42的间隔，能够调整蓝色光束LB的光束宽度WB。另外，第1反射部41和第2反射部42通过导光部件40而一体化，因此，容易提高第1反射部41和第2反射部42的相对位置精度。进而，根据该结构，不需要用于支承第1反射部41和第2反射部42的支承部件，所以，有助于光源装置100的小型化。

第2光合成元件16设置在第1光合成元件15与扩散装置21之间的光轴AX2。第2光合成元件16在光轴AX2和光轴AX3相互交叉的位置配置在与光轴AX2以及光轴AX3分别成45度角度的方向。第2光合成元件16由反射红色光束LR并透射蓝色光束LB和绿色光束LG的分色镜构成。通过以上的结构，第2光合成元件16合成包含蓝色光束LB和绿色光束LG的第1合成光束LC和红色光束LR而生成第2合成光束LW。第2合成光束LW从第2光合成元件16向+Y方向射出。

光束宽度缩小元件17设置在第3光源部13与第2光合成元件16之间的光轴AX3上。光束宽度缩小元件17缩小从第3光源部13射出的红色光束LR的光束宽度WR。具体而言，光束宽度缩小元件17使从光束宽度缩小元件17射出的红色光束LR的光束宽度WR比入射到光束宽度缩小元件17的红色光束LR的光束宽度WR小，以使其接近绿色光束LG的光束宽度WG。光束宽度缩小元件17由远焦光学元件构成。本实施方式的远焦光学元件由1个凸透镜和1个凹透镜构成，但透镜的数量没有特别限定。光束宽度缩小元件17由远焦光学元件构成，所以，入射到光束宽度缩小元件17的红色光束LR以平行光束的状态从光束宽度缩小元件17射出。此外，光束宽度缩小元件17由远焦光学元件构成，从而能够简化光束宽度缩小元件17的结构。

另外，光束宽度缩小元件17设置在第2光合成元件16的前级，所以，光束宽度缩小后的红色光束LR入射到第2光合成元件16。根据该结构，能够使第2光合成元件16小型化，能够使光源装置100小型化。

第1扩散板19设置在第1光合成元件15和第2光合成元件16之间的光轴AX2上。第1扩散板19对从第1光合成元件15射出的第1合成光束LC进行扩散。

本实施方式的第1扩散板19对应于第1扩散元件。

第2扩散板20设置在第3光源部13和第2光合成元件16之间的光轴AX3上。第2扩散板20对从第3光源部13射出的红色光束LR进行扩散。本实施方式的第2扩散板20对应于第2扩散元件。

扩散装置21设置在第2光合成元件16与积分器光学元件24之间，即第2光合成元件16的光射出侧的光轴AX2上。扩散装置21具备第3扩散板45和以旋转轴46为中心使第3扩散板45旋转的电机47。第3扩散板45对从第2光合成元件16射出的第2合成光束LW进行扩散。

本实施方式的第3扩散板45对应于第3扩散元件。

第1扩散板19、第2扩散板20以及第3扩散板45分别具有相同的结构。虽然省略了图示，但在这些扩散板的一个面设有用于使入射到扩散板的光束扩散的凹凸构造。凹凸构造可以是形成有具有不规则的形状和大小的多个凹部和凸部的结构，也可以是排列有多个微透镜的结构。另外，作为扩散板的其他方式，也可以使用磨砂玻璃、全息扩散器、实施了喷砂处理的透明基板、分散有散射材料的透明基板等。这些扩散板由使入射到扩散板的光束透射并扩散的透射型扩散板构成。另外，第1扩散板19和第2扩散板20也可以能够与第3扩散板45同样地旋转。

这样，本实施方式的光源装置100具备扩散第1合成光束LC的第1扩散板19、扩散红色光束LR的第2扩散板20和扩散第2合成光束LW的第3扩散板45。根据该结构，能够使各色光束的照度分布均匀化，所以，能够降低图像的颜色不均。另外，作为从半导体激光器射出的相干光的各色光束扩散，所以，能够抑制应用于投影仪10时的图像的斑点噪声。此外，第2合成光束LW被第3扩散板45扩散，所以，入射至积分器光学元件24的第2合成光束LW的照射区域扩大，能够提高光调制装置的图像形成区域中的第2合成光束LW的重叠性。由此，能够高效地抑制图像的颜色不均。

会聚元件22设置在第2光合成元件16和第3扩散板45之间的光轴AX2上。在本实施方式的情况下，会聚元件22由1个凸透镜构成，但透镜的个数没有特别限定。会聚元件22将从第2光合成元件16射出的第2合成光束LW朝向第3扩散板45会聚。

拾取元件23设置于第3扩散板45与积分器光学元件24之间的光轴AX2上。在本实施方式的情况下，拾取元件23由2个凸透镜构成，但透镜的个数没有特别限定。拾取元件23使由第3扩散板45扩散的第2合成光束LW平行化，朝向后级的光学系统射出。

积分器光学元件24具备第1多透镜阵列49和第2多透镜阵列50。第1多透镜阵列49具有用于将第2合成光束LW分割为多个光束的多个第1透镜。

第1多透镜阵列49的透镜面即第1透镜的表面与各色光用的光调制装置400R、400G、400B各自的图像形成区域为相互共轭的关系。因此，在从光轴AX2的方向观察时，第1透镜各自的形状是与光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域的形状大致相似形的矩形状。由此，从第1多透镜阵列49射出的多个光束分别高效地入射到光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域。

第2多透镜阵列50具有与第1多透镜阵列49的多个第1透镜对应的多个第2透镜。第2多透镜阵列50与重叠透镜26一起使第1多透镜阵列49的各第1透镜的像成像于各光调制装置400R、400G、400B各自的图像形成区域的附近。

透过了积分器光学元件24的第2合成光束LW入射至偏振转换元件25。偏振转换元件25具有将未图示的偏振分离膜、反射膜和相位差板排列成阵列状的结构。偏振转换元件25使第2合成光束LW的偏振方向与规定方向一致。具体而言，偏振转换元件25使第2合成光束LW的偏振方向与光调制装置400R、400G、400B的入射侧偏振板的透射轴的方向一致。

由此，从透过了偏振转换元件25的第2合成光束LW分离的红色光束LR、绿色光束LG以及蓝色光束LB的偏振方向与各光调制装置400R、400G、400B的入射侧偏振板的透射轴方向一致。因此，红色光束LR、绿色光束LG以及蓝色光束LB不分别被入射侧偏振板吸收，而分别入射到光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域。

透过了偏振转换元件25的第2合成光束LW入射到重叠透镜26。重叠透镜26与积分器光学元件24协作，使作为被照明区域的光调制装置400R、400G、400B的各自的图像形成区域中的照度分布均匀化。

在本实施方式的情况下，第1光源部11的第1基板33的第1面33a以及第2光源部12的第2基板36的第2面36a与XZ平面平行，相互配置在同一假想平面K1上。第1光源部11和第2光源部12设置在相互共用的第1散热器27上。第1散热器27将由第1光源部11及第2光源部12产生的热向外部排出，冷却第1光源部11及第2光源部12。另外，第3光源部13的第3基板39的第3面39a与YZ平面平行，与配置有第1面33a及第2面36a的假想平面K1交叉配置。第3光源部13设置在第2散热器28上。第2散热器28将由第3光源部13产生的热向外部排出，冷却第3光源部13。

如上所述，本实施方式的光源装置100具备将从第1光源部11射出的蓝色光束LB反射并引导至第1反射部41的第3反射部43。

在本实施方式中，例如，也可以在+Y方向上偏移地配置第1光源部11、第2光源部12、第1光合成元件15和第1扩散板19。在该情况下，在沿着从第3光源部13射出的红色光束LR的射出方向(X轴方向)观察时，由第3反射部43反射后的蓝色光束LB的光路与第3光源部13的第3基板39的第3面39a重叠。根据该结构，能够抑制设置有最多的发光元件的第3光源部13的第3基板39的延伸方向(Y轴方向)上的光源装置100的大型化。

以下，对从各光源部射出的光的动作进行说明。

从第1光源部11向+Y方向射出的蓝色光束LB被第1光合成元件15的第3反射部43反射，在导光部件40的内部向-X方向前进，入射到第1反射部41。入射到第1反射部41的蓝色光束LB中的50％的蓝色光束LB被第1反射部41反射，向+Y方向前进，从第1光合成元件15射出。其他50％的蓝色光束LB透过第1反射部41，向-X方向前进，入射到第2反射部42。入射到第2反射部42的蓝色光束LB由第2反射部42反射，向+Y方向前进，从第1光合成元件15射出。

这样，从第1光源部11射出的蓝色光束LB被第1光合成元件15分割为2个蓝色光束LB，2个蓝色光束LB隔着第1反射部41和第2反射部42之间的间隔朝向+Y方向相互平行地射出。由此，从第1光合成元件15射出后的蓝色光束LB的光束宽度WB比入射到第1光合成元件15之前的蓝色光束LB的光束宽度WB大，与绿色光束LG的光束宽度WG大致相同。

另外，从第2光源部12的2列第2发光元件34向+Y方向射出的2列绿色光束LG中的左侧列的绿色光束LG透过第1反射部41，右侧列的绿色光束LG透过第2反射部42，均从第1光合成元件15向+Y方向射出。因此，从第2光源部12射出的绿色光束LG的光束宽度WG在绿色光束LG透过第1光合成元件15的前后几乎不变化。这样，蓝色光束LB和绿色光束LG由第1光合成元件15合成，作为第1合成光束LC从第1光合成元件15射出。

与此相对，从第3光源部13向-X方向射出的红色光束LR入射到光束宽度缩小元件17。光束宽度缩小元件17使从光束宽度缩小元件17射出的红色光束LR的光束宽度WR比从光束宽度缩小元件17射出的红色光束LR的光束宽度WR小，以使其接近绿色光束LG的光束宽度WG。由此，从光束宽度缩小元件17射出的红色光束LR的光束宽度WR与绿色光束LG的光束宽度WG大致相同。

从第1光合成元件15射出的第1合成光束LC在被第1扩散板19扩散后，透过第2光合成元件16，向+Y方向前进。另一方面，从光束宽度缩小元件17射出的红色光束LR在被第2扩散板20扩散后，被第2光合成元件16反射，向+Y方向前进。这样，第1合成光束LC和红色光束LR被第2光合成元件16合成，成为白色的第2合成光束LW，向+Y方向前进。

以下，对各色光束的光束宽度的变化进行说明。

图3是示出蓝色光束LB的多个位置的截面的照度分布的图。图4是示出绿色光束LG的多个位置的截面的照度分布的图。图5是示出红色光束LR的多个位置的截面的照度分布的图。在图3～图5中，左端的图示出从各光源部11、12、13刚刚射出后的各光束的剖面。中央的图示出即将入射到第1扩散板19或第2扩散板20之前的各光束的截面。右端的图示出从第3扩散板45射出并即将入射到拾取元件23之前的各光束的截面。在图3及图4中，横轴表示X轴方向的长度，纵轴表示Z轴方向的长度。关于红色光束LR，行进方向在第2光合成元件16的入射前后弯曲90度，因此，在图5中，左端及中央的图的横轴表示Y轴方向的长度，纵轴表示Z轴方向的长度。右端的图的横轴表示X轴方向的长度，纵轴表示Z轴方向的长度。

[蓝色光束的光束宽度的变化]

如图3的左端的图所示，刚刚从第1光源部11射出的蓝色光束LB具有4条蓝色光LB1排列成1列的结构。蓝色光束LB的光束宽度WB1在3个光束中最小。然后，蓝色光束LB被第1光合成元件15在X轴方向上分割为2个蓝色光束LB，所以，如图3的中央的图所示，蓝色光束LB变化为4条蓝色光LB1排列成2列的结构。由此，蓝色光束LB的光束宽度从WB1扩大到WB2，与绿色光束LG的光束宽度WG2大致相等。之后，蓝色光束LB被第3扩散板45扩散，所以，如图3的右端的图所示，成为各蓝色光LB1的照度分布扩展的状态。但是，蓝色光束LB的光束宽度WB3与WB2相比变化不大。

[绿色光束的光束宽度的变化]

如图4的左端的图所示，从第2光源部12刚刚射出后的绿色光束LG具有8条绿色光LG1 4条4条地排列成2列的结构。绿色光束LG的光束宽度WG1在3个光束中第2小。绿色光束LG仅透过第1光合成元件15直接直线传播，不会像蓝色光束LB那样被分割。因此，如图4的中央的图所示，即将入射到第1扩散板19之前的绿色光束LG的光束宽度WG2与刚刚从第2光源部12射出后的绿色光束LG的光束宽度WG1相比几乎没有变化。然后，绿色光束LG被第3扩散板45扩散，如图4的右端的图所示，成为各绿色光LG1的照度分布扩展的状态。绿色光束LG的光束宽度WG3与WG2相比变化不大。

[红色光束的光束宽度的变化]

如图5的左端的图所示，刚刚从第3光源部13射出后的红色光束LR具有14条红色光LR1两条两条地排列成7列的结构。红色光束LR的光束宽度WR1在3个光束中最大。然后，如图5的中央的图所示，红色光束LR的光束宽度被光束宽度缩小元件17从WR1缩小为WR2，与绿色光束LG的光束宽度WG2大致相等。之后，红色光束LR被第3扩散板45扩散，如图5的右端的图所示，成为各红色光LR1的照度分布扩展而相连的状态。红色光束LR的光束宽度WR3与WR2相比变化不大。

如上所述，构成第2合成光束LW的蓝色光束LB、绿色光束LG和红色光束LR具有相互大致相等的光束宽度。在图3～图5中，横向(X轴方向)对应于光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域的横向。纵向(Z轴方向)与光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域的纵向对应。蓝色光束LB、绿色光束LG以及红色光束LR的光束宽度可以在横向、纵向上都相等，但优选在横向上相等。其理由是，横向是例如偏振转换元件25的条纹状的遮光板排列的方向，因此，与纵向相比，对显示特性的影响大。在本实施方式的情况下，如图3～图5的右侧的图所示，使蓝色光束LB、绿色光束LG以及红色光束LR的光束宽度在横向、纵向上都相等，是最优选的。

[第1实施方式的效果]

本实施方式的光源装置100包括：射出蓝色光束LB的第1光源部11；射出绿色光束LG的第2光源部12；射出红色光束LR的第3光源部13；扩大蓝色光束LB的光束宽度WB并且合成蓝色光束LB和绿色光束LG而生成第1合成光束LC的第1光合成元件15；合成第1合成光束LC和红色光束LR而生成第2合成光束LW的第2光合成元件16；缩小从第3光源部13射出的红色光束LR的光束宽度WR的光束宽度缩小元件17。蓝色光束LB的光束宽度WB比绿色光束LG的光束宽度WG小，比红色光束LR的光束宽度WR小。第1光合成元件15使从第1光合成元件15射出的蓝色光束LB的光束宽度WB比入射到第1光合成元件15的蓝色光束LB的光束宽度WB大，以使其接近绿色光束LG的光束宽度WG。光束宽度缩小元件17使从光束宽度缩小元件17射出的红色光束LR的光束宽度WR比入射到光束宽度缩小元件17的红色光束LR的光束宽度WR小，以使其接近绿色光束LG的光束宽度WG。

根据该结构，能够使蓝色光束LB的光束宽度WB、绿色光束LG的光束宽度WG以及红色光束LR的光束宽度WR彼此大致相等。由此，在将光源装置100应用于投影仪10的情况下，能够抑制图像的颜色不均。另外，由于第1光合成元件15兼具分割蓝色光束LB的功能以及合成蓝色光束LB和绿色光束LG的功能，所以，能够实现部件数量的削减，使光源装置100小型化。

特别是在本实施方式的情况下，使最小的蓝色光束LB的光束宽度WB与绿色光束LG的光束宽度WG一致，使最大的红色光束LR的光束宽度WR与绿色光束LG的光束宽度WG一致。根据该结构，能够高效地使光源装置100小型化。其理由是，假设使绿色光束LG以及红色光束LR的光束宽度与最小的蓝色光束LB的光束宽度一致，则需要加长构成光束宽度缩小元件17的远焦光学元件的光路长度，光源装置100的小型化变得困难。此外，假设使蓝色光束LB以及绿色光束LG的光束宽度与最大的红色光束LR的光束宽度一致，则最终射出的第2合成光束LW的光束宽度变大，所以，光源装置100整体大型化。

本实施方式的投影仪10具备：本实施方式的光源装置100；根据图像信息对从光源装置100射出的包含第2合成光束LW的光进行调制的光调制装置400R、400G、400B；以及投射由光调制装置400R、400G、400B调制后的光的投射光学装置600。

根据该结构，能够提供图像的颜色不均少、显示品质优异的投影仪10。

[第2实施方式]

以下，使用图6说明本发明的第2实施方式。

第2实施方式的投影仪的基本结构与第1实施方式相同，光源装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪的基本结构的说明。

图6是第2实施方式的光源装置120的概略结构图。

在图6中，对与在第1实施方式中使用的图2共同的结构要素赋予相同的标号，并省略说明。

如图6所示，本实施方式的光源装置120具备第1光源部11、第2光源部12、第3光源部13、第1光合成元件15、第2光合成元件52、光束宽度缩小元件17、第1扩散板19、第2扩散板20、扩散装置21、会聚元件22、拾取元件23、积分器光学元件24、偏振转换元件25、重叠透镜26、第1散热器27、第2散热器28。

在本实施方式中，各光学元件的配置与第1实施方式不同。第2光源部12、第1光合成元件15、第1扩散板19和第2光合成元件52设置在光轴AX2上。第3光源部13、光束宽度缩小元件17、第2扩散板20、第2光合成元件52、会聚元件22、扩散装置21、拾取元件23、积分器光学元件24、偏振转换元件25以及重叠透镜26设置在光轴AX3上。

本实施方式的第2光合成元件52具有与第1实施方式的第2光合成元件16相反的光学特性。即，第2光合成元件52由反射蓝色光束LB和绿色光束LG、透射红色光束LR的分色镜构成。第2光合成元件52对包含蓝色光束LB和绿色光束LG的第1合成光束LC和红色光束LR进行合成，生成第2合成光束LW。光源装置120的其他结构与第1实施方式相同。

[第2实施方式的效果]

在本实施方式中，也可以得到能够实现可抑制图像的颜色不均的小型的光源装置120的与第1实施方式同样的效果。

[第3实施方式]

以下，使用图7说明本发明的第3实施方式。

第3实施方式的投影仪的基本结构与第1实施方式相同，光源装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪的基本结构的说明。

图7是第3实施方式的光源装置130的概略结构图。

在图7中，对与在第1实施方式中使用的图2共同的结构要素赋予相同的标号，并省略说明。

如图7所示，本实施方式的光源装置130具备第1光源部11、第2光源部62、第3光源部13、第1光合成元件63、第2光合成元件16、光束宽度缩小元件17、第1扩散板19、第2扩散板20、扩散装置21、会聚元件22、拾取元件23、积分器光学元件24、偏振转换元件25、重叠透镜26、第1散热器27、第2散热器28。

在本实施方式的情况下，第1光合成元件63具备导光部件40、第1反射部65、第2反射部42、第3反射部43、第4反射部66和第5反射部67。另外，第2光源部62的多个第2发光元件34在X轴方向上相互隔开间隔地排列成4列。

在第1光合成元件63中，第1反射部65设置在与从第1光源部11侧数起的第1列的第2发光元件34相对的位置。第1反射部65使蓝色光束LB的一部分向-X方向透射，使蓝色光束LB的另一部分向与-X方向交叉的+Y方向反射，使绿色光束LG向+Y方向透射。在本实施方式的情况下，第1反射部65使入射到第1反射部65的蓝色光束LB的25％反射，使75％透射。

第4反射部66设置在与从第1光源部11侧数起的第2列的第2发光元件34相对的位置。第4反射部66使透过第1反射部65的蓝色光束LB的一部分向-X方向透射，使蓝色光束LB的另一部分向与-X方向交叉的+Y方向反射，使绿色光束LG向+Y方向透射。在本实施方式的情况下，第4反射部66使入射到第4反射部66的蓝色光束LB的34％反射，使66％透射。

第5反射部67设置在与从第1光源部11侧数起的第3列的第2发光元件34相对的位置。第5反射部67使透过第4反射部66的蓝色光束LB的一部分向-X方向透射，使蓝色光束LB的另一部分向与-X方向交叉的+Y方向反射，使绿色光束LG向+Y方向透射。在本实施方式的情况下，第5反射部67使入射到第5反射部67的蓝色光束LB的50％反射，使50％透射。

第2反射部42设置在与从第1光源部11侧数起的第4列的第2发光元件34相对的位置。第2反射部42向+Y方向反射透过第5反射部67的蓝色光束LB，向+Y方向透过绿色光束LG。

这样，第1反射部65、第4反射部66和第5反射部67分别使入射到该反射部的蓝色光束LB的一部分反射，使其他部分透射，这一点是相同的，但反射率如上所述彼此不同。因此，从第1反射部65反射向第1反射部65入射的蓝色光束LB的25％，向+Y方向射出。从第4反射部66反射向第1反射部65入射的蓝色光束LB的25％(＝75％×34％)，向+Y方向射出。从第5反射部67反射向第1反射部65入射的蓝色光束LB的25％(＝75％×66％×50％)，向+Y方向射出。从第2反射部42反射向第1反射部65入射的蓝色光束LB的25％(＝75％×66％×50％)，向+Y方向射出。这样，从第1光源部11射出的蓝色光束LB被第1光合成元件63均等地分割为4个光束。另外，被分割为4个光束的蓝色光束LB的光束宽度WB与绿色光束LG的光束宽度WG大致相等。光源装置130的其他结构与第1实施方式相同。

[第3实施方式的效果]

在本实施方式中，也可得到能够实现可抑制图像的颜色不均的小型的光源装置130这样的与第1实施方式同样的效果。

[第4实施方式]

以下，使用图8说明本发明的第4实施方式。

第4实施方式的投影仪的基本结构与第1实施方式相同，光源装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪的基本结构的说明。

图8是第4实施方式的光源装置140的概略结构图。

在图8中，对与在第1实施方式中使用的图2共同的结构要素赋予相同的标号，并省略说明。

如图8所示，本实施方式的光源装置140具备第1光源部71、第2光源部72、第3光源部73、第1光合成元件75、第2光合成元件16、第1扩散板19、第2扩散板20、扩散装置21、会聚元件22、拾取元件23、积分器光学元件24、偏振转换元件25、重叠透镜26、第1散热器77和第2散热器78。

在本实施方式中，各光学元件的配置与第1实施方式不同。第1光源部71、第1光合成元件75、第1扩散板19、第2光合成元件16、会聚元件22、扩散装置21、拾取元件23、积分器光学元件24、偏振转换元件25及重叠透镜26设置于光轴AX4上。另外，将从第2光合成元件16射出的第2合成光束LW的中心轴定义为光轴AX4。第3光源部73、第2扩散板20和第2光合成元件16设置在光轴AX2上。

第1光源部71具有在X轴方向上相互隔开间隔地排列成2列的多个第1发光元件31。第2光源部72具有在Y轴方向上相互隔开间隔地排列成2列的多个第2发光元件34。第3光源部73具有在Y轴方向上相互隔开间隔地排列成4列的多个第3发光元件37。因此，在本实施方式的情况下，从第1光源部71射出的蓝色光束LB的光束宽度WB与从第2光源部72射出的绿色光束LG的光束宽度WG大致相同。从第1光源部71射出的蓝色光束LB的光束宽度WB比从第3光源部73射出的红色光束LR的光束宽度WR小。

在第1实施方式的情况下，第1光源部11的第1基板33的第1面33a和第2光源部12的第2基板36的第2面36a彼此配置在同一假想平面K1上，第3光源部13的第3基板39的第3面39a与假想平面K1交叉地配置。与此相对，在本实施方式的情况下，第2光源部72的第2基板36的第2面36a以及第3光源部73的第3基板39的第3面39a与YZ平面平行，彼此配置在同一假想平面K2上。第1光源部71的第1基板33的第1面33a与假想平面K2交叉地配置。即，在本实施方式的情况下，与第1实施方式不同，第2光源部72不是配置在与第1光源部71相同的一侧，而是配置在与第3光源部73相同的一侧。因此，第1光源部71设置在第1散热器77上。第2光源部72和第3光源部73彼此设置在公共的第2散热器78上。

第1光合成元件75具备导光部件80、第1反射部81和第6反射部82。在本实施方式中，与第1实施方式不同，第1光合成元件75不具备用于将蓝色光束LB的光路弯曲90度的第3反射部。导光部件80的端面与第2光源部72的2列第2发光元件34相对配置。因此，从第2光源部72射出的绿色光束LG向-X方向前进，从导光部件80的端面入射到第1光合成元件75。

第1反射部81设置在相对于光入射面80a成45度角度的方向。第1反射部81将入射到第1反射部81的蓝色光束LB的一部分向-X方向反射，将蓝色光束LB的另一部分向+Y方向透射，将向-X方向前进的绿色光束LG的一部分向-X方向反射，将绿色光束LG的另一部分向+Y方向透射。在本实施方式的情况下，第1反射部81使入射到第1反射部81的蓝色光束LB的50％反射，使蓝色光束LB的50％透射，使入射到第1反射部81的绿色光束LG的50％反射，使绿色光束LG的50％透射。第1反射部81作为针对蓝色光束LB和绿色光束LG双方的半反射镜发挥功能。

第6反射部82与第1反射部81平行，设置在相对于光入射面80a成45度的角度的方向。第6反射部82与波段无关地使入射到第6反射部82的光束反射。

通过以上的结构，从第1光源部71射出的蓝色光束LB被第1光合成元件75分割为2个光束，2个光束隔着第1反射部81和第6反射部82之间的间隔向+Y方向相互平行地射出。由此，从第1光合成元件75射出的蓝色光束LB的光束宽度WB比入射到第1光合成元件75的蓝色光束LB的光束宽度WB大。同样，从第2光源部72射出的绿色光束LG被第1光合成元件75分割为2个光束，2个光束隔着第1反射部81与第6反射部82之间的间隔向+Y方向相互平行地射出。由此，从第1光合成元件75射出的绿色光束LG的光束宽度WG比入射到第1光合成元件75的绿色光束LG的光束宽度WG大。由此，蓝色光束LB的光束宽度WB与绿色光束LG的光束宽度WG大致相同。

第2光合成元件16与第1实施方式同样，由反射红色光束LR、透过蓝色光束LB和绿色光束LG的分色镜构成。因此，第2光合成元件16对包含蓝色光束LB以及绿色光束LG的第1合成光束LC和红色光束LR进行合成而生成第2合成光束LW。第1光合成元件75的第1反射部81与第6反射部82之间的间隔被设定为与红色光束LR的光束宽度WR大致相同。因此，蓝色光束LB的光束宽度WB和绿色光束LG的光束宽度WG分别被第1光合成元件75扩大，从而与红色光束LR的光束宽度WR成为大致相同。光源装置140的其他结构与第1实施方式相同。

[第4实施方式的效果]

在本实施方式中，也可得到能够实现可抑制图像的颜色不均的小型的光源装置140这样的与第1实施方式同样的效果。

[第5实施方式]

以下，使用图9说明本发明的第5实施方式。

第5实施方式的投影仪的基本结构与第1实施方式相同，光源装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪的基本结构的说明。

图9是第5实施方式的光源装置150的概略结构图。

在图9中，对与在第1实施方式中使用的图2共同的结构要素赋予相同的标号，并省略说明。

如图9所示，本实施方式的光源装置150具备第1光源单元91、第2光源单元92、第1光合成元件93、第2光合成元件94、扩散装置21、会聚元件22、拾取元件23、积分器光学元件24、偏振转换元件25、重叠透镜26、第1散热器95和第2散热器96。

在第1～第4实施方式中，同色的发光元件设置在1个基板上，构成射出特定色的光束的1个光源部。与此相对，在本实施方式中，射出互不相同的色光的发光元件混合设置在1个基板上，构成1个光源单元。第1光源单元91和第2光源单元92具有彼此相同的结构。

第1光源单元91和第2光源单元92分别具有射出蓝色光束LB的1列第1发光元件31、射出绿色光束LG的1列第2发光元件34、射出红色光束LR的2列第3发光元件37以及支承这些发光元件的基板85。因此，在本实施方式中，第1～第4实施方式中的第1～第3光源部被分割为2个光源单元91、92而设置。包含蓝色光束LB、绿色光束LG和红色光束LR的第1光束L1从第1光源单元91向+Y方向射出。包含蓝色光束LB、绿色光束LG和红色光束LR的第2光束L2从第2光源单元92向+X方向射出。将第1光束L1的中心轴定义为光轴AX5，将第2光束L2的中心轴定义为光轴AX6。

第1光合成元件93设置在与第1光源单元91的各发光元件31、34、37以及第2光源单元92的第1发光元件31及第2发光元件34相对的位置。第1光合成元件93具备导光部件99、第1反射部97和第2反射部98。第1光合成元件93扩大蓝色光束LB的光束宽度和绿色光束LG的光束宽度，并且射出合成蓝色光束LB、绿色光束LG和红色光束LR而得到的第1合成光束LC1。

第1反射部97设置在与第1光源单元91的第1发光元件31以及第2发光元件34、第2光源单元92的第1发光元件31以及第2发光元件34相对的位置。第1反射部97设置在相对于光入射面99a成45度角度的方向。第1反射部97由设置在导光部件99内部的电介质多层膜构成。第1反射部97使蓝色光束LB的一部分透射，使蓝色光束LB的另一部分反射，使绿色光束LG的一部分透射，使绿色光束LG的另一部分反射，使红色光束LR透射。第1反射部97使入射到第1反射部97的蓝色光束LB和绿色光束LG的50％透射，使50％反射。这样，第1反射部97作为针对蓝色光束LB和绿色光束LG的半反射镜发挥作用，并且使红色光束LR透射。

第2反射部98设置在与第1光源单元91的2列第3发光元件37、第2光源单元92的第1发光元件31以及第2发光元件34相对的位置。第2反射部98与第1反射部97平行，设置在相对于光入射面99a成45度角度的方向。第2反射部98由反射蓝色光束LB和绿色光束LG、透射红色光束LR的分色镜构成。

第2光合成元件94设置在与第1光源单元91的第1发光元件31以及第2发光元件34、第2光源单元92的2列第3发光元件37相对的位置。第2光合成元件94与第1反射部97平行地设置。第2光合成元件94由分色镜构成，该分色镜反射从第2光源单元92的第3发光元件37射出的红色光束LR，使从第2光源单元92的第1发光元件31射出的蓝色光束LB和从第2光源单元92的第2发光元件34射出的绿色光束LG透射。

从第1光源单元91的第1发光元件31射出的蓝色光束LB透过第2光合成元件94，入射到第1光合成元件93的第1反射部97。从第1光源单元91的第2发光元件34射出的绿色光束LG透过第2光合成元件94，入射到第1光合成元件93的第1反射部97。从第2光源单元92的第3发光元件37射出的红色光束LR被第2光合成元件94向+Y方向反射，入射到第1光合成元件93的第1反射部97。

本实施方式的第2光合成元件94使合成第1光源单元91和第2光源单元92射出的蓝色光束LB的一部分、绿色光束LG的一部分和红色光束LR的一部分而得到的第2合成光束LW1入射到第1光合成元件93。另外，蓝色光束LB的一部分相当于从第1光源单元91中的第1发光元件31射出的蓝色光束LB，绿色光束LG的一部分相当于从第1光源单元91中的第2发光元件34射出的绿色光束LG，红色光束LR的一部分相当于从第2光源单元92中的第3发光元件37射出的红色光束LR。

从第2光源单元92的第1发光元件31射出的蓝色光束LB和从第2发光元件34射出的绿色光束LG入射到第1光合成元件93的第1反射部97。入射到第1反射部97的蓝色光束LB和绿色光束LG的50％被第1反射部97向+Y方向反射。蓝色光束LB和绿色光束LG中的另外50％透过第1反射部97向+X方向前进，被第2反射部98反射，向+Y方向前进。

入射到第1反射部97的第2合成光束LW1中的蓝色光束LB以及绿色光束LG的50％透过第1反射部97向+Y方向前进。蓝色光束LB以及绿色光束LG中的另外50％被第1反射部97反射而向+X方向前进，被第2反射部98反射而向+Y方向前进。

这样，各蓝色光束LB和绿色光束LG被第1光合成元件93的第1反射部97分割为2个光束，由此，从第1光合成元件93射出后的蓝色光束LB以及绿色光束LG的光束宽度与入射到第1光合成元件93之前的蓝色光束LB以及绿色光束LG的光束宽度相比，增大了对应于第1反射部97与第2反射部98之间的间隔的量。

从第1光源单元91中的第3发光元件37射出的红色光束LR透过第2反射部98向+Y方向前进。另外，入射到第1反射部97的第2合成光束LW1中的红色光束LR透过第1反射部97向+Y方向前进。

这样，第1光合成元件93扩大蓝色光束LB和绿色光束LG的光束宽度，使其与红色光束LR的光束宽度一致，并且合成蓝色光束LB的另一部分、绿色光束LG的另一部分、红色光束LR的另一部分和第2合成光束LW1而生成白色的第1合成光束LC1，并向+Y方向射出。

另外，蓝色光束LB的另一部分相当于从第2光源单元92的第1发光元件31射出的蓝色光束LB，绿色光束LG的另一部分相当于从第2光源单元92的第2发光元件34射出的绿色光束LG，红色光束LR的另一部分相当于从第1光源单元91的第3发光元件37射出的红色光束LR。

[第5实施方式的效果]

在本实施方式中，也可得到能够实现可抑制图像的色不均的小型的光源装置150的与第1实施方式同样的效果。特别是本实施方式的结构适合于使用具备3色发光元件的光源单元的情况。

另外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。另外，本发明的一个方式可以采用适当组合所述各实施方式的特征部分的结构。

例如，第1光合成元件也可以不一定具有将第1反射部、第2反射部以及导光部件一体化的棱镜型构造。例如，也可以是第1反射部和第2反射部分别由板型元件构成并被任意的支承部件支承，第1光合成元件不具有导光部件。

此外，关于光源装置及投影仪的各构成要件的形状、数量、配置、材料等的具体的记载，不限于上述实施方式，可以适当改变。另外，在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置搭载于使用液晶面板的投影仪的例子，但不限于此。也可以将本发明的光源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，投影仪可以不具有多个光调制装置，也可以是仅具有1个光调制装置的单板式投影仪。

在上述实施方式中，示出了将本发明的光源装置应用于投影仪的例子，但不限于此。本发明的光源装置也可以适用于照明器具或汽车的前照灯等。

[本公开的总结]

以下，附记本公开的总结。

(附记1)

一种光源装置，其具有：第1光源部，其射出第1波段的第1光束；第2光源部，其射出与所述第1波段不同的第2波段的第2光束；第3光源部，其射出与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3光束；第1光合成元件，其扩大所述第1光束的光束宽度，并且合成所述第1光束和所述第2光束而生成第1合成光束；以及第2光合成元件，其合成所述第1合成光束和所述第3光束而生成第2合成光束，从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度与从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度相同或者比从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度小，从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度比从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度小，所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度大，以使其接近所述第2光束的光束宽度和所述第3光束的光束宽度中的至少一方。

根据附记1的结构，第1光束的光束宽度接近第2光束的光束宽度和第3光束的光束宽度中的至少一方，所以，能够实现可抑制图像的颜色不均的小型的光源装置。

(附记2)

根据附记1所述的光源装置，从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度比从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度小，从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度比从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度小。

根据附记2的结构，在各光源部具有激光光源的情况下，容易调整第2合成光束的色平衡。

(附记3)

根据附记2所述的光源装置，所述光源装置还具有光束宽度缩小元件，所述光束宽度缩小元件缩小从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度。

根据附记3的结构，能够缩小最大的第3光束的光束宽度，所以容易使全部光束的光束宽度一致。

(附记4)

根据附记3所述的光源装置，所述光束宽度缩小元件设置在所述第3光源部与所述第2光合成元件之间的所述第3光束的光路上。

根据附记4的结构，第3光束的光束宽度在入射到第2光合成元件之前被缩小，所以能够使第2光合成元件小型化。

(附记5)

根据附记3或附记4所述的光源装置，所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度大，以使其接近所述第2光束的光束宽度，所述光束宽度缩小元件使从所述光束宽度缩小元件射出的所述第3光束的光束宽度比入射到所述光束宽度缩小元件的所述第3光束的光束宽度小，以使其接近所述第2光束的光束宽度。

根据附记5的结构，使最小的第1光束的光束宽度和最大的第3光束的光束宽度分别与第2光束的光束宽度一致，所以能够高效地使光源装置小型化。

(附记6)

根据附记3至附记5中的任意一项所述的光源装置，所述光束宽度缩小元件具有远焦光学元件。

根据附记6的结构，能够简化光束宽度缩小元件的结构。

(附记7)

根据附记1至附记6的任意一项所述的光源装置，所述第1光合成元件具有：第1反射部，其使所述第1光束的一部分光束向第1方向透射，使所述第1光束的另一部分光束向与所述第1方向交叉的第2方向反射，使所述第2光束向所述第2方向透射；以及第2反射部，其将透过所述第1反射部的所述第1光束的一部分光束向所述第2方向反射，使所述第2光束向所述第2方向透射。

根据附记7的结构，通过变更第1反射部与第2反射部的间隔，能够适当地调整第1光束的光束宽度。

(附记8)

根据附记7所述的光源装置，所述第1光合成元件还具有导光部件，所述导光部件在所述第1反射部和所述第2反射部之间引导所述第1光束，所述第1反射部和所述第2反射部设置在所述导光部件上。

根据附记8的结构，第1反射部和第2反射部被导光部件支承，所以容易提高第1反射部与第2反射部的相对位置精度。进而，不需要用于另外支承第1反射部和第2反射部的支承部件，所以有助于光源装置的小型化。

(附记9)

根据附记1至附记8中的任意一项所述的光源装置，所述光源装置还具有：第1扩散元件，其设置在所述第1光合成元件与所述第2光合成元件之间，扩散所述第1合成光束；第2扩散元件，其设置在所述第3光源部与所述第2光合成元件之间，扩散所述第3光束；以及第3扩散元件，其设置在所述第2光合成元件的光射出侧，扩散所述第2合成光束。

根据附记9的结构，能够抑制将该光源装置应用于投影仪的情况下的图像的斑点噪声。

(附记10)

根据附记7或附记8所述的光源装置，所述第1光源部具备：射出构成所述第1光束的第1光的第1发光元件；以及具有支承所述第1发光元件的第1面的第1基板，所述第2光源部具备：射出构成所述第2光束的第2光的第2发光元件；以及具有支承所述第2发光元件的第2面的第2基板，所述第3光源部具备：射出构成所述第3光束的第3光的第3发光元件；以及具有支承所述第3发光元件的第3面的第3基板，所述第1面和所述第2面相互配置在同一假想平面上，所述第3面与所述假想平面交叉地配置。

根据附记10的结构，能够高效地配置各光源部，能够实现光源装置的小型化。另外，在设置冷却各光源部的散热器的情况下，能够在第1光源部和第2光源部实现散热器的共用化。

(附记11)

根据附记10所述的光源装置，所述光源装置还具有第3反射部，所述第3反射部反射从所述第1光源部射出的所述第1光束并将其引导至所述第1反射部，在沿着从所述第3光源部射出的所述第3光束的射出方向观察时，由所述第3反射部反射的所述第1光束的光路与所述第3面重叠。

根据附记11的结构，特别是能够实现第3面的延伸方向上的光源装置的小型化。

(附记12)

根据附记1至附记11中的任意一项所述的光源装置，所述第1光束是蓝色光束，所述第2光束是绿色光束，所述第3光束是红色光束。

根据附记12的结构，能够得到白平衡优异的白色的第2合成光束。

(附记13)

一种光源装置，其具有：第1光源部，其射出第1波段的第1光束；第2光源部，其射出与所述第1波段不同的第2波段的第2光束；第3光源部，其射出与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3光束；第1光合成元件，其扩大所述第1光束和所述第2光束的光束宽度，并且射出合成所述第1光束、所述第2光束和所述第3光束而得到的第1合成光束；以及第2光合成元件，其将合成所述第1光束的一部分、所述第2光束的一部分和所述第3光束的一部分而得到的第2合成光束入射到所述第1光合成元件；从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度与从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度相同，从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度以及从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度比从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度小，所述第2光合成元件使所述第1光束的一部分和所述第2光束的一部分透射而入射到所述第1光合成元件，并且使所述第3光束的一部分反射而入射到所述第1光合成元件，所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度以及所述第2光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度和所述第2光束的光束宽度大，以使其接近从所述第1光合成元件射出的所述第3光束的光束宽度，并且合成所述第1光束的另一部分、所述第2光束的另一部分、所述第3光束的另一部分和所述第2合成光束而生成所述第1合成光束。

根据附记13的结构，第1光束以及第2光束的光束宽度接近第3光束的光束宽度，所以能够实现可抑制图像的颜色不均的小型的光源装置。

(附记14)

一种投影仪，其具有：附记1至附记13的任意一项所述的光源装置；光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的包含所述第2合成光束的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制的光。

根据附记14的结构，能够实现可投射颜色不均较少的图像的投影仪。

Claims (14)

1.一种光源装置，其具有：

第1光源部，其射出第1波段的第1光束；

第2光源部，其射出与所述第1波段不同的第2波段的第2光束；

第3光源部，其射出与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3光束；

第1光合成元件，其扩大所述第1光束的光束宽度，并且合成所述第1光束和所述第2光束而生成第1合成光束；以及

第2光合成元件，其合成所述第1合成光束和所述第3光束而生成第2合成光束，

从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度与从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度相同或者比从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度小，

从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度比从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度小，

所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度大，以使其接近所述第2光束的光束宽度和所述第3光束的光束宽度中的至少一方。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度比从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度小，

从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度比从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度小。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其中，

所述光源装置还具有光束宽度缩小元件，所述光束宽度缩小元件缩小从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其中，

所述光束宽度缩小元件设置在所述第3光源部与所述第2光合成元件之间的所述第3光束的光路上。

5.根据权利要求3或4所述的光源装置，其中，

所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度大，以使其接近所述第2光束的光束宽度，

所述光束宽度缩小元件使从所述光束宽度缩小元件射出的所述第3光束的光束宽度比入射到所述光束宽度缩小元件的所述第3光束的光束宽度小，以使其接近所述第2光束的光束宽度。

6.根据权利要求3或4所述的光源装置，其中，

所述光束宽度缩小元件具有远焦光学元件。

7.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述第1光合成元件具有：

第1反射部，其使所述第1光束的一部分光束向第1方向透射，使所述第1光束的另一部分光束向与所述第1方向交叉的第2方向反射，使所述第2光束向所述第2方向透射；以及

第2反射部，其将透过所述第1反射部的所述第1光束的一部分光束向所述第2方向反射，使所述第2光束向所述第2方向透射。

8.根据权利要求7所述的光源装置，其中，

所述第1光合成元件还具有导光部件，所述导光部件在所述第1反射部和所述第2反射部之间引导所述第1光束，

所述第1反射部和所述第2反射部设置在所述导光部件上。

9.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述光源装置还具有：

第1扩散元件，其设置在所述第1光合成元件与所述第2光合成元件之间，扩散所述第1合成光束；

第2扩散元件，其设置在所述第3光源部与所述第2光合成元件之间，扩散所述第3光束；以及

第3扩散元件，其设置在所述第2光合成元件的光射出侧，扩散所述第2合成光束。

10.根据权利要求7所述的光源装置，其中，

所述第1光源部具备：射出构成所述第1光束的第1光的第1发光元件；以及具有支承所述第1发光元件的第1面的第1基板，

所述第2光源部具备：射出构成所述第2光束的第2光的第2发光元件；以及具有支承所述第2发光元件的第2面的第2基板，

所述第3光源部具备：射出构成所述第3光束的第3光的第3发光元件；以及具有支承所述第3发光元件的第3面的第3基板，

所述第1面和所述第2面相互配置在同一假想平面上，

所述第3面与所述假想平面交叉地配置。

11.根据权利要求10所述的光源装置，其中，

所述光源装置还具有第3反射部，所述第3反射部反射从所述第1光源部射出的所述第1光束并将其引导至所述第1反射部，

在沿着从所述第3光源部射出的所述第3光束的射出方向观察时，由所述第3反射部反射的所述第1光束的光路与所述第3面重叠。

12.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述第1光束是蓝色光束，所述第2光束是绿色光束，所述第3光束是红色光束。

13.一种光源装置，其具有：

第1光源部，其射出第1波段的第1光束；

第2光源部，其射出与所述第1波段不同的第2波段的第2光束；

第3光源部，其射出与所述第1波段以及所述第2波段不同的第3波段的第3光束；

第1光合成元件，其扩大所述第1光束和所述第2光束的光束宽度，并且射出合成所述第1光束、所述第2光束和所述第3光束而得到的第1合成光束；以及

第2光合成元件，其将合成所述第1光束的一部分、所述第2光束的一部分和所述第3光束的一部分而得到的第2合成光束入射到所述第1光合成元件，

从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度与从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度相同，

从所述第1光源部射出的所述第1光束的光束宽度以及从所述第2光源部射出的所述第2光束的光束宽度比从所述第3光源部射出的所述第3光束的光束宽度小，

所述第2光合成元件使所述第1光束的一部分和所述第2光束的一部分透射而入射到所述第1光合成元件，并且使所述第3光束的一部分反射而入射到所述第1光合成元件，

所述第1光合成元件使从所述第1光合成元件射出的所述第1光束的光束宽度以及所述第2光束的光束宽度比入射到所述第1光合成元件的所述第1光束的光束宽度和所述第2光束的光束宽度大，以使其接近从所述第1光合成元件射出的所述第3光束的光束宽度，并且合成所述第1光束的另一部分、所述第2光束的另一部分、所述第3光束的另一部分和所述第2合成光束而生成所述第1合成光束。

14.一种投影仪，其具有：

权利要求1或2所述的光源装置；

光调制装置，其根据图像信息对从所述光源装置射出的包含所述第2合成光束的光进行调制；以及

投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。