JP2019211561A - 偏光変換素子、照明装置及びプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を実現可能とする偏光変換素子を提供する。【解決手段】偏光変換素子には、青色光ＬＢ（ｒ）が進行する方向と交差する方向に、第１の入射領域３３ｅと、第２の入射領域３４ｅとが交互に設けられる。偏光変換素子は、第１の入射領域と第２の入射領域とにそれぞれ対向して設けられ、Ｐ偏光の青色光ＬＢ（Ｐ）を透過させ、Ｓ偏光の青色光ＬＢ（Ｓ）を反射させる偏光分離層と、偏光分離層に対向して第１の入射領域または第２の入射領域とは反対側に設けられる位相差層と、を備える。偏光変換素子では、第１の入射領域に入射された青色光と第２の入射領域に入射された青色光ＬＢ（ｒ）は、それぞれＳ偏光とＰ偏光の青色光ＬＢとして射出される。【選択図】図６

Description

本発明は、偏光変換素子、照明装置及びプロジェクターに関する。

一般に、高輝度な光源から射出された光を偏光分離膜や反射膜などによって複数の色（波長）かつ所定の偏光方向の光に分離し、それぞれの光を透過型液晶パネルに照射するプロジェクターが知られている。例えば、特許文献１には、前述のように光源からの光を複数の色かつ所定の偏光方向の光に分離するための光学素子として、光入射面と、この光入射面とほぼ平行な光出射面（射出面）と、光入射面及び光出射面と所定の角度をなすように形成された偏光分離膜と、偏光分離膜とほぼ平行に形成された反射膜とを有する複数の偏光分離手段がマトリクス状に配列された光学素子が開示されている。

特開平１０−０３９１３６号公報

しかし、上述の特許文献１に記載の光学素子では、光入射面のうち約半分の領域に入射光が照射され、残りの約半分の領域は遮光部分として実質的に光入射面として利用されていなかった。そのため、光学素子の大きさは、光入射面に照射される光の照射領域の約２倍必要になり、光学素子、及び光学素子を組み込んだプロジェクターを小型化することが困難であるという問題があった。

小型化を図るために、光学素子の入射側の面全体を利用可能とする方法として、光学素子の入射側の面全体に照射する光の色を時分割で切り替え、１つの透過型液晶パネルに時分割で異なる色の光を照射する方法がある。ところが、従来のように入射光の色を時分割で切り替える方法では、より多くの色の光源が必要になるうえに、光源の切り替え機構や色分離用の光学系を追加しなければならない。その結果、プロジェクターの小型化が困難になる虞があった。

本発明は、上述の事情を勘案したものであって、小型化を実現可能とする偏光変換素子及び偏光変換素子を備えた照明装置及びプロジェクターを提供する。

本発明の第１態様に従えば、入射光が進行する方向と交差する方向に、第１の入射領域と、前記第１の入射領域とは異なる第２の入射領域とが交互に設けられ、前記第１の入射領域と前記第２の入射領域とにそれぞれ対向して設けられ、第１の偏光方向を有する前記入射光を透過させ、前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向を有する前記入射光を反射させる偏光分離層と、前記偏光分離層に対向して前記第１の入射領域または前記第２の入射領域とは反対側に設けられる位相差層と、を備え、前記第１の入射領域に入射された入射光と前記第２の入射領域に入射された入射光は、それぞれ互いに異なる偏光方向の射出光として射出されることを特徴とする偏光変換素子が提供される。

上述の第１態様に係る偏光変換素子によれば、第１の入射領域と第２の入射領域の両方の領域に入射光が照射可能になり、光源から射出された光の入射領域の略全体が有効に利用される。したがって、従来に比べて偏光変換素子の小型化が図られる。また、入射光が偏光方向ごとに分離され、偏光変換素子の射出面から異なる偏光方向の光が射出される。

第１態様に係る偏光変換素子において、前記第１の入射領域には、第１の波長を有する入射光が入射され、前記第２の入射領域には、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する入射光が入射されてもよい。

上述の第１態様に係る偏光変換素子によれば、第１の入射領域と、第２の入射領域のそれぞれの領域に、互いに異なる波長の光が入射されることにより、互いに異なる波長の光が互いに異なる偏光方向の光で射出される。

また、本発明の第１態様に従えば、上述の偏光変換素子と、前記第１の波長を有する入射光を射出する第１の光源と、前記第２の波長を有する入射光を射出する第２の光源とを備えることを特徴とする照明装置が提供される。

上述の第１態様に係る照明装置によれば、第１の光源及び第２の光源から射出された第１の波長を有する入射光及び第２の波長を有する入射光が偏光変換素子の入射領域の略全体（すなわち、第１の入射領域及び第２の入射領域）にわたって入射される。また、偏光変換素子からは互いに異なる波長の光が互いに異なる偏光方向の光で射出され、これらの光を含む照明光が生成される。上述の偏光変換素子を備えるので、照明装置の小型化が容易に図られる。

また、本発明の第１態様に従えば、上述の照明装置と、前記第１および第２の光源からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を投写する投写光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクターが提供される。

上述の第１態様に係るプロジェクターによれば、第１の光源及び第２の光源から射出された入射光が上述の偏光変換素子によって第１の偏光方向の光と第２の偏光方向の光に分離され、光変調装置によって２つ以上の光変調装置に振り分けられる。また、振り分けられた各偏光方向の光に応じて画像光が形成され、投影される。また、偏光変換素子の入射側に、入射光の偏光量を調整する変調量調整素子を設けることで、複数の光変調装置のそれぞれに振り分ける光量が調節可能になる。そのため、光源の数が抑えられ、光学系の構成がより簡易になる。したがって、プロジェクターの小型化が図られる。

第１態様に係るプロジェクターにおいて、前記第１の波長を有し、かつ前記第２の入射領域に入射される入射光を射出する第３の光源を有してもよい。

上述の第１態様に係るプロジェクターによれば、第１の光源及び第３の光源がそれぞれ点灯制御されることで、偏光変換素子に入射する光の量が調整される。

第１態様に係るプロジェクターにおいて、前記第１の光源または前記第３の光源の配置を調整する第１の位置調整装置を備えてもよい。

上述の第１態様に係るプロジェクターによれば、第１の光源または第３の光源の位置が第１の位置調整装置により調整されることにより、２つの入射領域を通過する光線の割合が容易に調整可能になる。このことによって、光変調装置の照明光量が適宜調整され、プロジェクターの高効率化につながる。

第１態様に係るプロジェクターにおいて、第１の光源および前記第２の光源から射出された光を合成するとともに、前記偏光変換素子に入射させる光合成部を有し、前記光合成部の位置を調整する第２の位置調整装置を備えてもよい。

上述の第１態様に係るプロジェクターによれば、第２の光源の位置が調整されることにより、２つの入射領域を通過する光線の割合が容易に調整され、光変調装置の照明光量が調整可能になり、プロジェクターの高効率化につながる。

第１態様に係るプロジェクターにおいて、前記第１の光源または前記第２の光源と前記偏光変換素子との間の光路を前記入射光の光軸に対して傾ける角度調整装置を備えてもよい。

上述の第１態様に係るプロジェクターによれば、入射光の偏光変換素子への入射角度が調整されることによって、第１の入射領域及び第２の入射領域を通過する光線の割合が調整されるので、光変調装置の照明光量が容易に調整可能になり、プロジェクターの高効率化につながる。

上述の第１態様に係るプロジェクターにおいて、前記角度調整装置を前記光変調装置の駆動と連動して駆動させてもよい。

上述の第１態様に係るプロジェクターによれば、角度調整装置による偏光変換素子への入射光の入射角度移動及び第１の入射領域及び第２の入射領域を通過する光線の割合が光変調装置の駆動と連動することで、場面ごとのパネル調光が可能となり、さらに効率化・高出力化が可能になる。

第１実施形態に係るプロジェクターの構成を示す概略図である。 図１に示すプロジェクターの照明装置の概略図である。 図２に示す照明装置の偏光変換素子を入射側から見たときの斜視図である。 図３に示す偏光変換素子の上面図である。 第１実施形態において、図３に示す偏光変換素子に照射される青色光及び黄色光の照射分布を示す斜視図である。 図３に示す偏光変換素子の第２の入射領域にランダム偏光の青色光が入射したときの偏光分離の様子を表す概略図である。 図３に示す偏光変換素子の第１の入射領域にランダム偏光の黄色光が入射したときの偏光分離の様子を表す概略図である。 第２実施形態に係るプロジェクターの構成を示す概略図である。 図８に示すプロジェクターの照明装置の概略図である。 第２実施形態において、偏光変換素子に照射される青色光の照射分布を示す斜視図である。 第２実施形態において、偏光変換素子に照射される青色光の照射分布の変形例を示す斜視図である。 第２実施形態において、偏光変換素子に照射される黄色光の照射分布を示す斜視図である。 第２実施形態のプロジェクターの色分離光学系に入射したＳ偏光の青色光のふるまいを示す概略図である。 第２実施形態のプロジェクターの色分離光学系に入射したＰ偏光の青色光及びＳ偏光の緑色光のふるまいを示す概略図である。 第２実施形態のプロジェクターの色分離光学系に入射したＳ偏光の赤色光のふるまいを示す概略図である。 第２実施形態のプロジェクターの合成光学装置において各色の画像光が合成される様子を示す概略図である。 第３実施形態に係るプロジェクターの照明装置の概略図である。 第３実施形態において、偏光変換素子に照射される青色光の照射分布の変形例を示す斜視図である。 第３実施形態において、偏光変換素子に照射される黄色光の照射分布の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第１実施形態）
はじめに、本発明の第１実施形態に係る偏光変換素子及びプロジェクターの一例について説明する。図１は、第１実施形態に係るプロジェクター１Ａの構成を示す概略図である。

＜プロジェクター＞
図１に示すように、第１実施形態のプロジェクター１Ａは、スクリーンＳＣＲ上にカラー映像を表示する投写型画像表示装置である。プロジェクター１Ａは、照明装置２Ａと、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成光学装置５と、投写光学系６とを備える。

照明装置２Ａからは、少なくとも赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢの三原色の光を含む照明光ＷＬが射出される。色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色光ＬＲと、緑色光ＬＧと、青色光ＬＢとに分離する。なお、本明細書において、赤色光ＬＲとは５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下のピーク波長を有する可視青色光を示し、緑色光ＬＧとは５００ｎｍ以上５９０ｎｍ以下のピーク波長を有する可視緑色光を示し、青色光ＬＢとは４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下のピーク波長を有する可視青色光を示す。

色分離光学系３は、第１のダイクロイックミラー７ａ及び第２のダイクロイックミラー７ｂと、第１の全反射ミラー８ａ、第２の全反射ミラー８ｂ及び第３の全反射ミラー８ｃとを備える。第１のダイクロイックミラー７ａは、照明装置２Ａからの照明光ＷＬを青色光ＬＢと、その他の光（緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲ）とに分離する。第１のダイクロイックミラー７ａは、青色光ＬＢを反射するとともに、分離された緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを透過させる。第２のダイクロイックミラー７ｂは、緑色光ＬＧを反射するとともに赤色光ＬＲを透過させる。

第１の全反射ミラー８ａは、青色光ＬＢを光変調装置４Ｂに向けて反射する。第２の全反射ミラー８ｂ及び第３の全反射ミラー８ｃは、赤色光ＬＲを光変調装置４Ｒに導く。緑色光ＬＧは、第２のダイクロイックミラー７ｂから光変調装置４Ｇに向けて反射される。

光変調装置４Ｂは、青色光ＬＢを画像情報に応じて変調し、青色の画像光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色光ＬＧを画像情報に応じて変調し、緑色の画像光を形成する。光変調装置４Ｒは、赤色光ＬＲを画像情報に応じて変調し、赤色の画像光を形成する。光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒには、例えば透過型の液晶パネルが用いられる。光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒの入射側には、偏光板１２Ｂ，１２Ｇ，１２Ｒが配置される。偏光板１２Ｂ，１２Ｇ，１２Ｒの入射側には、それぞれフィールドレンズ１０Ｂ，１０Ｇ，１０Ｒが配置される。

合成光学装置５には、光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒからの各画像光が入射する。合成光学装置５は、青色、緑色、赤色の各画像光を合成し、合成された画像光を投写光学系６に向けて射出する。合成光学装置５には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられる。

投写光学系６は、合成光学装置５により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向けて拡大させつつ投射する。スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像が表示される。投写光学系６には、例えば、鏡筒と、鏡筒内に配置される複数のレンズとによって構成される組レンズが用いられる。

＜照明装置＞
続いて、プロジェクター１Ａの照明装置２Ａについて説明する。図２は、照明装置２Ａの構成を示す概略図である。図２に示すように、照明装置２Ａは、光源装置２０と、コリメートレンズ２４と、インテグレーター光学系３１と、本発明の一実施形態に係る偏光変換素子３２と、重畳レンズ４３とを備える。

第１実施形態の光源装置２０は、青色光ＬＢを射出する第１の光源装置２０ａと、黄色光ＬＹを射出する第２の光源装置２０ｂとを備える。黄色光ＬＹは、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを含む。第１の光源装置２０ａと第２の光源装置２０ｂは、光軸Ａ０に直交する方向に沿って、光軸Ａ０からずれて、かつ互いに所定の間隔をあけて並べられる。このように第１の光源装置２０ａ及び第２の光源装置２０ｂが並べて配置されることで、集光光学系などを含む光源光学系が省略される。第１の光源装置２０ａ及び第２の光源装置２０ｂには、例えば、端面発光型のレーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）などが用いられる。なお、第２の光源装置２０ｂは、励起されることによって黄色の蛍光を発する蛍光体を有してもよい。第１の光源装置２０ａ及び第２の光源装置２０ｂの位置や角度は、微調整可能であることが好ましい。

コリメートレンズ２４は、入射側が光軸Ａ０に直交する平面で構成され、射出側が光の射出方向の前側に凸となる凸曲面で構成された平凸レンズである。

コリメートレンズ２４を通った青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹは、インテグレーター光学系３１に向けて射出される。インテグレーター光学系３１は、例えば、レンズアレイ３１ａ，３１ｂから構成されている。レンズアレイ３１ａ，３１ｂは、それぞれ複数のマイクロレンズが光軸Ａ０に直交する方向に沿ってアレイ状に配列されたものからなる。複数のマイクロレンズの大きさは、次に詳しく説明する偏光変換素子３２の第１の入射領域３３ｅ及び第２の入射領域３４ｅの大きさに合わせて適宜設定されている。

レンズアレイ３１ｂの各々のマイクロレンズから射出された青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹは、集光しつつ、第１の入射領域３３ｅ又は第２の入射領域３４ｅに入射する。

＜偏光変換素子＞
図３は、偏光変換素子３２を入射側から見たときの斜視図である。図４は、偏光変換素子３２の上面図である。図３及び図４に示すように、偏光変換素子３２には、青色光（入射光）ＬＢ及び黄色光（入射光）ＬＹが進行する方向と交差する方向に、第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅとが交互に隣接して設けられる。偏光変換素子３２は、偏光分離層３６と、位相差層３８とを備える。

偏光分離層３６は、青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹが入射する入射面３５の第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅとにそれぞれ対向して設けられる。偏光分離層３６は、Ｐ偏光の青色光ＬＢまたはＰ偏光の黄色光ＬＹ（第１の偏光方向を有する入射光）を透過させ、Ｓ偏光の青色光ＬＢまたはＳ偏光の黄色光ＬＹ（第２の偏光方向を有する入射光）を反射させる。偏光分離層３６には、例えば、誘電体多層膜が用いられる。

位相差層３８は、第１の入射領域３３ｅに対向する偏光分離層３６または第２の入射領域３４ｅに対向する偏光分離層３６のいずれか一方に対して、入射面３５（第１の入射領域３３ｅまたは第２の入射領域３４ｅ）とは反対側に設けられる。位相差層３８は、偏光分離層３６から透過した、又は反射された青色光ＬＢまたは黄色光ＬＹに対して所定の位相差を付与する。第１実施形態では、所定の位相差は、青色光ＬＢまたは黄色光ＬＹの半波長分である。したがって、位相差層３８は、偏光分離層３６から透過した、又は反射され、かつＰ偏光の青色光ＬＢまたはＰ偏光の黄色光ＬＹをＳ偏光に変換し、偏光分離層３６から透過した、又は反射され、かつＳ偏光の青色光ＬＢまたはＳ偏光の黄色光ＬＹをＰ偏光に変換する。

第１実施形態の偏光変換素子３２は、石英等のように、青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹに対する全光透過率が９５％以上である透明材料で板状に形成される。そのため、入射面３５と射出面３７とは、互いに略平行になる。第１実施形態では、第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅには、青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹが入射（進行）する方向と交差する入射面３５に、交互に隙間なく隣接して設けられる。第１の射出領域３３ｆと第２の射出領域３４ｆには、青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹが射出（進行）する方向と交差する射出面３７に、交互に隙間なく隣接して設けられる。位相差層３８は、第２の射出領域３４ｆに設けられる。

図４に示すように、偏光分離層３６は、入射面３５及び射出面３７に対して上面視で所定の角度をなすように傾斜し、透明材料に埋設される。入射面３５及び射出面３７に対する偏光分離層３６の角度は、偏光分離層３６を透過した青色光ＬＢまたは黄色光ＬＹが位相差層３８を通過可能、かつ偏光分離層３６で反射された青色光ＬＢまたは黄色光ＬＹが位相差層３８を回避可能になるように、適宜設定され、例えば、４５°である。

なお、偏光変換素子３２は、必ずしも透明素材で板状に形成されていなくてもよい。すなわち、空間内に、偏光分離層３６と位相差層３８が図３及び図４に示す相対配置をとるように、空間内に配置されていてもよい。その場合、第１の入射領域３３ｅ及び第２の入射領域３４ｅと、第１の射出領域３３ｆ及び第２の射出領域３４ｆとは、空間内に設定される。

図５は、第１実施形態において、偏光変換素子３２に照射される青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹの照射分布を示す斜視図である。第１実施形態では、前述のように第１の光源装置２０ａ及び第２の光源装置２０ｂが光軸Ａ０上から互いに反対側に離れている。そのため、第１の光源装置２０ａから射出される青色光ＬＢ及び第２の光源装置２０ｂから射出される黄色光ＬＹがレンズアレイ３１ａ，３１ｂに対して所謂オフアクシスで入射する。このことによって、青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹがインテグレーター光学系３１を通過してレンズアレイ３１ｂから射出されると、図５に示すように、偏光変換素子３２の第１の入射領域３３ｅにスポット状の黄色光（第１の波長を有する入射光）ＬＹが複数照射される。一方、偏光変換素子３２の第２の入射領域３４ｅにスポット状の青色光（第２の波長を有する入射光）ＬＢが複数照射される。

図６は、偏光変換素子３２の第２の入射領域３４ｅにランダム偏光の青色光ＬＢ（ｒ）が入射したときの偏光分離の様子を表す概略図である。図６に示すように、第１の入射領域３３ｅから偏光変換素子３２に入射した青色光ＬＢ（ｒ）は、偏光分離層３６によってＰ偏光の青色光ＬＢ（Ｐ）とＳ偏光の青色光ＬＢ（Ｓ）とに分離される。青色光ＬＢ（Ｐ）は、偏光分離層３６及び位相差層３８をこの順に透過し、第１の射出領域３３ｆから射出される。青色光ＬＢ（Ｓ）は、偏光分離層３６によって入射面３５と略平行な方向に沿って反射された後、偏光分離層３６によって青色光ＬＢ（ｒ）の入射方向と略平行な方向に沿って反射され、位相差層３８に入射する。位相差層３８によって、青色光ＬＢ（Ｓ）は、青色光ＬＢ（Ｐ）に変換され、第２の射出領域３４ｆから射出される。つまり、第２の入射領域３４ｅに青色光ＬＢ（ｒ）が入射すると、第１の射出領域３３ｆ及び第２の射出領域３４ｆから青色光ＬＢ（Ｐ）が射出される。なお、ランダム偏光の黄色光ＬＹ（ｒ）が第２の入射領域３４ｅに入射した場合も、第１の射出領域３３ｆ及び第２の射出領域３４ｆからＰ偏光の黄色光ＬＹ（Ｐ）が射出される。

図７は、偏光変換素子３２の第１の入射領域３３ｅに黄色光ＬＹ（ｒ）が入射したときの偏光分離の様子を表す概略図である。図７に示すように、第２の入射領域３４ｅから偏光変換素子３２に入射した黄色光ＬＹ（ｒ）は、偏光分離層３６によって黄色光ＬＹ（Ｐ）とＳ偏光の黄色光ＬＹ（Ｓ）とに分離される。黄色光ＬＹ（Ｐ）は、偏光分離層３６を透過し、位相差層３８に入射する。位相差層３８によって、黄色光ＬＹ（Ｐ）は、黄色光ＬＹ（Ｓ）に変換され、第２の射出領域３４ｆから射出される。黄色光ＬＹ（Ｓ）は、偏光分離層３６によって入射面３５と略平行な方向に沿って反射された後、偏光分離層３６によって黄色光ＬＹ（ｒ）の入射方向と略平行な方向に沿って反射され、第１の射出領域３３ｆから射出される。つまり、第１の入射領域３３ｅに黄色光ＬＹ（ｒ）が入射すると、第１の射出領域３３ｆ及び第２の射出領域３４ｆから黄色光ＬＹ（Ｓ）が射出される。なお、青色光ＬＢ（ｒ）が第１の入射領域３３ｅに入射した場合も、第１の射出領域３３ｆ及び第２の射出領域３４ｆからＳ偏光の青色光ＬＢ（Ｓ）が射出される。

偏光変換素子３２を透過した青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹは、照明光ＷＬとして重畳レンズ４３に入射する。重畳レンズ４３はインテグレーター光学系３１と協同し、被照明領域における照明光ＷＬの照度分布を均一化する。このようにして、照明装置２Ａは照明光ＷＬを射出する。

以上説明した第１実施形態に係る偏光変換素子３２によれば、以下の効果を奏する。
第１実施形態の偏光変換素子３２は、青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹが進行する方向と交差する方向に隣接するように交互に設けられた、第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅを有する。このことによって、偏光変換素子３２において隙間なく交互に配置された第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅの両方の領域に青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹを照射でき、偏光変換素子３２の入射領域の略全体を有効に利用できる。また、偏光変換素子３２は、第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅとのそれぞれに対向する偏光分離層３６に射出側で対向する偏光分離層３６と、偏光分離層３６に対向して第１の入射領域３３ｅ又は第２の入射領域３４ｅとは反対側に設けられた位相差層３８とを備える。このような偏光変換素子３２によれば、ランダム偏光の青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹをＰ偏光及びＳ偏光ごとに分離し、偏光変換素子３２の射出面３７からＰ偏光又はＳ偏光の光を射出できる。以上より、偏光変換素子３２を良好に機能させつつ、偏光変換素子３２の小型化を容易に図ることができる。

また、第１実施形態の偏光変換素子３２によれば、第１の入射領域３３ｅと、第２の入射領域３４ｅのそれぞれの領域に、互いに異なる色（波長）の光を入射させた際に、異なる色の光を異なる偏光方向で射出できる。第１実施形態では、偏光変換素子３２の第１の入射領域３３ｅにランダム偏光の黄色光ＬＹを入射させ、第２の入射領域３４ｅにランダム偏光の青色光ＬＢを入射させる。この場合、偏光変換素子３２の第１の射出領域３３ｆ及び第２の射出領域３４ｆから、Ｐ偏光の黄色光ＬＹ（Ｐ）とＳ偏光の青色光ＬＢ（Ｓ）とを射出させることができる。

また、第１実施形態に係る照明装置２Ａによれば、以下の効果を奏する。
第１実施形態の照明装置２Ａは、上述の偏光変換素子３２と、第１の光源装置２０ａ及び第２の光源装置２０ｂとを備える。第１実施形態の照明装置２Ａによれば、第１の光源装置２０ａ及び第２の光源装置２０ｂから射出された青色光ＬＢ（ｒ）及びＬＹ（ｒ）を偏光変換素子３２の入射面３５（すなわち、入射領域）の略全体にわたって入射させることができる。このことによって、照明装置２Ａの小型化を容易に図ることができる。

また、第１実施形態に係るプロジェクター１Ａによれば、以下の効果を奏する。
第１実施形態のプロジェクター１Ａは、偏光変換素子３２と、第１の光源装置２０ａと、第２の光源装置２０ｂと、光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒと、投写光学系６とを備える。第１実施形態のプロジェクター１Ａによれば、第１の光源装置２０ａから射出された青色光ＬＢ及び第２の光源装置２０ｂから射出された黄色光ＬＹを、偏光変換素子３２によってＳ偏光の青色光ＬＢ（Ｐ）とＰ偏光の黄色光ＬＹ（Ｐ）に分離し、これらの光を重畳レンズ４３によって重畳できる。第１実施形態のプロジェクター１Ａでは、青色光ＬＢ（Ｐ）及び黄色光ＬＹ（Ｐ）を照明光ＷＬとして、色分離光学系３に入射させ、照明光ＷＬから赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを分離し、分離した赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢを光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒに振り分ける。第１実施形態のプロジェクター１Ａによれば、光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒによって、Ｐ偏光又はＳ偏光の赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢに応じて画像光を形成し、形成された画像光をスクリーンＳＣＲに投影できる。第１実施形態のプロジェクター１Ａによれば、上述の偏光変換素子３２を備えることによって、プロジェクター１Ａの小型化を容易に図ることができる。

偏光変換素子３２の入射側に、青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹの偏光量を調整する変調量調整素子４５を設けてもよい。変調量調整素子４５を設けることによって、複数の光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒのそれぞれに振り分ける光量を調節できる。この構成によれば、光源装置の数を抑え、プロジェクター１Ａの光学系の構成をより簡易にし、プロジェクター１Ａの小型化を容易に図ることができる。

なお、第１のダイクロイックミラー７ａと第２のダイクロイックミラー７ｂ及び光変調装置４Ｂ，４Ｇ，４Ｒの偏光特性に応じて、偏光変換素子３２の第１の入射領域３３ｅにランダム偏光の青色光ＬＢを入射させ、第２の入射領域３４ｅにランダム偏光の黄色光ＬＹを入射させてもよい。この場合、偏光変換素子３２の第１の射出領域３３ｆ及び第２の射出領域３４ｆから、Ｐ偏光の青色光ＬＢ（Ｐ）とＳ偏光の黄色光ＬＹ（Ｓ）を射出させることができる。

（第２実施形態）
はじめに、本発明の第２実施形態に係る偏光変換素子及びプロジェクターの一例について説明する。図８は、第２実施形態に係るプロジェクター１Ｂの構成を示す概略図である。なお、第２実施形態の説明で使用する図面において、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。図８では、スクリーンＳＣＲの図示を省略する。

＜プロジェクター＞
図８に示すように、プロジェクター１Ｂは、照明装置２Ｂを備える。また、光変調装置４Ｒの入射側には、第１の全反射ミラー８ａに近い側から、フィールドレンズ１０Ｒ、位相差板１３Ｒ、偏光板１４Ｒがこの順に配置される。同様に、光変調装置４Ｇの入射側には、第２のダイクロイックミラー７ｂに近い側からフィールドレンズ１０Ｇ、位相差板１３Ｇ、偏光板１４Ｇがこの順に配置される。光変調装置４Ｂの入射側には、第３の全反射ミラー８ｃに近い側からフィールドレンズ１０Ｂ、位相差板１３Ｂ、偏光板１４Ｂがこの順に配置される。光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの射出側には、偏光板１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂが配置される。

位相差板１３Ｒは、赤色光ＬＲに感度を有し、通過する赤色光ＬＲに半波長分の位相差を付与する。位相差板１３Ｇ，１３Ｂは、青色光ＬＢのみに感度を有し、通過する青色光ＬＢに半波長分の位相差を付与する。偏光板１４Ｒ，１４Ｂ，１５Ｇは、入射する光のうちＰ偏光のみを透過させる。偏光板１４Ｇ，１５Ｒ，１５Ｂは、入射する光のうちＳ偏光のみを透過させる。

＜照射装置＞
図９は、照明装置２Ｂの構成を示す概略図である。図９に示すように、第２実施形態の照明装置２Ｂでは、第２の光源装置２０ｂ及びコリメートレンズ２４ａは光軸Ａ０上にそれらの中心が位置するように配置される。また、第２の光源装置２０ｂとインテグレーター光学系３１のレンズアレイ３１ａとの間に、合成ミラー（光合成部）５１が設けられる。合成ミラー５１は、上面視（または側面視）において透過面５１ｔを第１の光源装置２０ａ側に向け、光軸Ａ０に対して所定の角度をなして傾斜するように配置される。

合成ミラー５１における透過面５１ｔとは反対側の反射面５１ｒから光軸Ａ０に直交する方向に沿って合成ミラー５１から離れた位置に、第１の光源装置２０ａ及びコリメートレンズ２４ｂが配置される。第１の光源装置２０ａの射出面は、反射面５１ｒに対向する。このような構成において、第２の光源装置２０ｂから射出された黄色光ＬＢは、コリメートレンズ２４ａによってコリメートされ、合成ミラー５１を透過し、インテグレーター光学系３１に入射する。一方、第１の光源装置２０ａから射出された青色光ＬＢは、コリメートレンズ２４ｂによってコリメートされ、合成ミラー５１によって反射され、インテグレーター光学系３１に入射する。

合成ミラー５１には、合成ミラー５１の位置を調整する調整装置（第２の位置調整装置、角度調整装置）５２が設けられる。ここで、「合成ミラー５１の位置を調整する」とは、上面視において合成ミラー５１を回動させ、光軸Ａ０に対する合成ミラー５１の反射面５１ｒの角度を調整することを意味する。調整装置５２によって合成ミラー５１の位置が調整されることによって、レンズアレイ３１ａ，３１ｂに対する青色光ＬＢの入射角度、及び偏光変換素子３２に照射される青色光ＬＢの位置が調整可能になる。なお、レンズアレイ３１ａ，３１ｂに対する黄色光ＬＹの入射角度、及び偏光変換素子３２に照射される黄色光ＬＹの位置が微調整可能とする点で、第２の光源装置２０ｂが上面視において回動可能であってもよい。

＜プロジェクターの照射原理＞
プロジェクター１Ｂの照射原理及び手順について説明する。先ず、第１の光源装置２０ａから射出されたランダム偏光の青色光ＬＢ（ｒ）は、コリメートレンズ２４ａでコリメートされ、合成ミラー５１を透過し、インテグレーター光学系３１によって複数のスポットに変換されるとともに集光する。青色光ＬＢ（ｒ）は、偏光変換素子３２の入射面３５の近傍で結像する。

図１０は、偏光変換素子３２に照射される青色光ＬＢの照射分布を示す斜視図である。図１１は、偏光変換素子３２に照射される青色光ＬＢの照射分布の変形例を示す斜視図である。なお、第１の光源装置２０ａはＬＥＤを備えると想定し、図１０及び図１１では、入射面３５における青色光ＬＢ（ｒ）の照射領域は長軸及び短軸を有する楕円形状で図示される。図１０に示すように、入射面３５における青色光ＬＢ（ｒ）の照射領域は、第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅとの両方の領域にまたがる。そのため、Ｐ偏光の青色光ＬＢ（Ｐ）とＳ偏光の青色光ＬＢ（Ｓ）の両方の光が射出面３７から射出される。

図１０に示す青色光ＬＢ（ｒ）の照射パターンに比べて、図１１に示す青色光ＬＢ（ｒ）の照射パターンでは、第１の入射領域３３ｅに入射する青色光ＬＢ（ｒ）が減少する。その場合、射出面３７から射出される青色光ＬＢ（Ｓ）のパワーは、青色光ＬＢ（Ｐ）のパワーよりも低くなる。すなわち、第１の入射領域３３ｅ及び第２の入射領域３４ｅに入射する青色光ＬＢ（ｒ）の割合が調整されれば、射出面３７から射出される青色光ＬＢ（Ｐ），ＬＢ（Ｓ）のパワーが調整される。例えば、第１の入射領域３３ｅまたは第２の入射領域３４ｅの一方の領域に入射する青色光ＬＢ（ｒ）の面積は、第１の入射領域３３ｅまたは第２の入射領域３４ｅの他方の領域に入射する青色光ＬＢ（ｒ）の総面積の０．２倍以上０．８倍以下であることが好ましい。

図１２は、偏光変換素子３２に照射される黄色光ＬＹの照射分布を示す斜視図である。第２の光源装置２０ｂから射出されたランダム偏光の黄色光ＬＹ（ｒ）は、コリメートレンズ２４ｂでコリメートされ、合成ミラー５１で反射され、インテグレーター光学系３１によって複数のスポットに変換されるとともに集光する。黄色光ＬＹ（ｒ）は、青色光ＬＢ（ｒ）と同様に、偏光変換素子３２の入射面３５の近傍で結像する。図１２は、第２実施形態において、偏光変換素子３２に照射されるランダム偏光の黄色光ＬＹ（ｒ）の照射分布を示す斜視図である。第１実施形態と同様に、黄色光ＬＹ（ｒ）は、第１の入射領域３３ｅのみに複数のスポットとして照射される。そのため、Ｓ偏光のＬＢ（Ｓ）のみが射出面３７から射出される。

偏光変換素子３２の射出面３７から射出された青色光ＬＢ（Ｐ），ＬＢ（Ｓ）及び黄色光ＬＹ（Ｓ）は、照明光ＷＬとして図８に示す色分離光学系３に入射する。ここで、前述した第２実施形態における第１のダイクロイックミラー７ａと第２のダイクロイックミラー７ｂのそれぞれの透過・反射特性をまとめて表１に示す。

図１３は、第２実施形態の色分離光学系３に入射した青色光ＬＢ（Ｓ）のふるまいを示す概略図である。色分離光学系３に入射した青色光ＬＢ（Ｐ），ＬＢ（Ｓ）のうち、青色光ＬＢ（Ｓ）は、第１のダイクロイックミラー７ａ及び第１の全反射ミラー８ａで反射され、図１３に示すように、フィールドレンズ１０Ｂでコリメートされ、位相差板１３Ｂに入射する。位相差板１３Ｂに入射した青色光ＬＢ（Ｓ）は、位相差板１３Ｂ及び偏光板１４Ｂによって、Ｐ偏光の青色光ＬＢ（Ｐ）に変換され、光変調装置４Ｂに入射する。光変調装置４ＢではＳ偏光かつ青色の画像光ＩＢ（Ｓ）が形成され、形成された画像光ＩＢ（Ｓ）は偏光板１５Ｂを通り、合成光学装置５に入射する。

図１４は、第２実施形態の色分離光学系３に入射した青色光ＬＢ（Ｐ）のふるまいを示す概略図である。色分離光学系３に入射した青色光ＬＢ（Ｐ），ＬＢ（Ｓ）のうち、青色光ＬＢ（Ｐ）は、第１のダイクロイックミラー７ａを通り、第２のダイクロイックミラー７ｂで反射され、フィールドレンズ１０Ｇに入射する。続いて、青色光ＬＢ（Ｐ）は、フィールドレンズ１０Ｇでコリメートされ、図１４に示すように、位相差板１３Ｇに入射する。位相差板１３Ｇに入射した青色光ＬＢ（Ｐ）は、位相差板１３Ｇ及び偏光板１４Ｇによって、青色光ＬＢ（Ｓ）に変換され、光変調装置４Ｇに入射する。

また、色分離光学系３に入射した緑色光ＬＧ（Ｓ）も第１のダイクロイックミラー７ａを通り、第２のダイクロイックミラー７ｂで反射され、フィールドレンズ１０Ｇに入射する。緑色光ＬＧ（Ｓ）は、フィールドレンズ１０Ｇでコリメートされ、図１４に示すように、位相差板１３Ｇに入射する。位相差板１３Ｇに入射した緑色光ＬＧ（Ｓ）は、位相差板１３Ｇ及び偏光板１４Ｇによって、緑色光ＬＧ（Ｐ）に変換され、光変調装置４Ｇに入射する。

光変調装置４ＧではＰ偏光の青色の画像光ＩＢ（Ｐ）が形成されるとともにＳ偏光かつ緑色の画像光ＩＧ（Ｓ）が形成され、形成された画像光ＩＢ（Ｐ），ＩＧ（Ｓ）は偏光板１５Ｇを通り、合成光学装置５に入射する。

図１５は、第２実施形態の色分離光学系３に入射した赤色光ＬＲ（Ｓ）のふるまいを示す概略図である。色分離光学系３に入射した赤色光ＬＲ（Ｓ）は、第１のダイクロイックミラー７ａ及び第２のダイクロイックミラー７ｂを透過し、第２の全反射ミラー８ｂ及び第３の全反射ミラー８ｃで反射され、フィールドレンズ１０Ｒに入射する。続いて、赤色光ＬＲ（Ｓ）は、フィールドレンズ１０Ｒでコリメートされ、図１５に示すように、位相差板１３Ｒに入射する。位相差板１３Ｒに入射した赤色光ＬＲ（Ｓ）は、位相差板１３Ｒ及び偏光板１４Ｒによって、Ｐ偏光の赤色光ＬＲ（Ｐ）に変換され、光変調装置４Ｒに入射する。光変調装置４ＲではＳ偏光かつ赤色の画像光ＩＲ（Ｓ）が形成され、形成された画像光ＩＲ（Ｓ）は偏光板１５Ｒを通り、合成光学装置５に入射する。

図１６は、第２実施形態の合成光学装置５における各色の画像光が合成される様子を示す概略図である。合成光学装置５は、前述したクロスダイクロイックプリズムで構成され、第１の反射膜９ａ及び第２の反射膜９ｂを備える。第１の反射膜９ａ及び第２の反射膜９ｂは、上面視において、画像光ＩＢ（Ｓ），ＩＢ（Ｐ），ＩＧ（Ｓ），ＩＲ（Ｓ）のそれぞれの進行方向を中心に互いに反対側に傾斜し、かつ互いに直交するように配置される。
スクリーンＳＣＲに投影できる。ここで、第２実施形態の合成光学装置５の第１の反射膜９ａ及び第２の反射膜９ｂの透過・反射特性をまとめて表２に示す。

合成光学装置５では、光変調装置４Ｂからの画像光ＩＢ（Ｓ）が第１の反射膜９ａを透過するとともに第２の反射膜９ｂで反射される。光変調装置４Ｇからの画像光ＩＢ（Ｐ），ＩＧ（Ｐ）が第１の反射膜９ａ及び第２の反射膜９ｂを透過する。光変調装置４Ｒからの画像光ＩＲ（Ｓ）が第２の反射膜９ｂを透過するとともに第１の反射膜９ａで反射される。画像光ＩＢ（Ｓ），ＩＢ（Ｐ），ＩＧ（Ｓ），ＩＲ（Ｓ）は合成され、投写光学系６に向けて合成光学装置５から射出される。

第２実施形態の合成光学装置５では、互いに波長の異なる青色光ＬＢ（Ｐ）と緑色光ＬＧ（Ｓ）の光変調装置４Ｇへの入射方向が重なるため、光変調装置４Ｇでは時分割で画像光ＩＢ（Ｐ），ＩＧ（Ｐ）のいずれか一方が形成される。これに伴い、照明装置２の第１の光源装置２０ａと第２の光源装置２０ｂは、時分割で、すなわち所定の時間間隔をあけて交互に点灯するように制御される。また、光変調装置４Ｇでは第１の光源装置２０ａの点灯時かつ第２の光源装置２０ｂの消灯時に画像光ＩＢ（Ｐ）が形成され、第２の光源装置２０ｂの点灯時かつ第２の光源装置２０ｂの点灯時に画像光ＩＧ（Ｐ）が形成される。第１の光源装置２０ａと第２の光源装置２０ｂの点灯及び消灯の切り替えの時間周期は、プロジェクター１Ｂのユーザが投写光学系６からスクリーンＳＣＲに投射された画像光ＩＢ（Ｐ）による青色の画像と画像光ＩＧ（Ｐ）による緑色の画像とを１つのカラー画像と認識可能となる時間周期（所謂、ビデオレート）以下に設定される。制御を容易にする観点から、第１の光源装置２０ａと第２の光源装置２０ｂの点灯及び消灯の切り替えの時間周期は、一定であることが好ましいが、上述のようにユーザが投写光学系６からスクリーンＳＣＲに投射された画像光ＩＢ（Ｐ）による青色の画像と画像光ＩＧ（Ｐ）による緑色の画像とを１つのカラー画像と認識可能であれば、必ずしも一定でなくてもよい。

以上説明した第２実施形態の偏光変換素子３２は第１実施形態の偏光変換素子３２と同様の構成を備えるので、第２実施形態の偏光変換素子３２によれば第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

また、第２実施形態の照明装置２Ｂは第１実施形態の照明装置２Ａと同様の構成を備えるので、第２実施形態の照明装置２Ｂによれば第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

また、第２実施形態に係るプロジェクター１Ｂによれば、以下の効果を奏する。
第２実施形態のプロジェクター１Ｂは、第１の光源装置２０ａと第２の光源装置２０ｂから射出された青色光ＬＢ及び黄色光ＬＹを合成するとともに、偏光変換素子３２に入射させる合成ミラー５１を有する。また、第２実施形態のプロジェクター１Ｂは、合成ミラー５１の位置を調整する調整装置５２を備える。第２実施形態のプロジェクター１Ｂによれば、２つの入射領域を通過する光線（青色光ＬＢ）の割合が容易に調整され、光変調装置の照明光量が調整可能になり、プロジェクターの高効率化につながる。

また、第２実施形態のプロジェクター１Ｂの照明装置２Ｂでは、第１の入射領域３３ｅ及び第２の入射領域３４ｅに入射する青色光ＬＢ（ｒ）の割合を調整することによって、射出面３７から射出される青色光ＬＢ（Ｐ），ＬＢ（Ｓ）のパワーを調整できる。このことによって、色や場面ごとのパネル調光が可能となり、さらに効率化・高出力化が可能になる。

また、第２実施形態のプロジェクター１Ｂでは、調整装置５２を光変調装置４Ｇの駆動と連動して駆動させる。すなわち、光変調装置４Ｇは、第１の光源装置２０ａの点灯時かつ第２の光源装置２０ｂの消灯時に画像光ＩＢ（Ｐ）を形成するように駆動され、第２の光源装置２０ｂの点灯時かつ第２の光源装置２０ｂの消灯時に画像光ＩＧ（Ｐ）を形成するように駆動される。このような構成によれば、色や場面ごとのパネル調光が可能となり、さらに効率化・高出力化が可能になる。

（第３実施形態）
はじめに、本発明の第３実施形態に係る偏光変換素子及びプロジェクターの一例について説明する。なお、第３実施形態の説明で使用する図面において、第１実施形態及び第２実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

＜プロジェクター＞
図示していないが、第３実施形態に係るプロジェクターは、図８に示す第２実施形態に係るプロジェクター１Ｂの照明装置２Ｂを図１７に示す照明装置２Ｃに置き換えたものである。

＜照明装置＞
図１７は、第３実施形態の照明装置２Ｃの構成を示す概略図である。図１７に示すように、照明装置２Ｃの光源装置２０は、第１の光源装置２０ａと、第２の光源装置２０ｂに加え、青色光（第１の波長を有する入射光）ＬＢを射出する第３の光源装置２０ｃを備える。第１の光源装置２０ａ及び第３の光源装置２０ｃは、光軸Ａ０上から互いに反対側に離れている。

第１の光源装置２０ａには、光軸Ａ０に直交する方向に第１の光源装置２０ａの位置や光軸Ａ０に対する角度を調整可能な調整装置（第１の位置調整装置）６１を備える。なお、光源装置２０では、調整装置６１に替えて、第３の光源装置２０ｃに、第３の光源装置２０ｃの位置や光軸Ａ０に対する角度を調整可能な調整装置（第１の位置調整装置、図示略）が設けられてもよい。

第３実施形態では、第２実施形態で説明した調整装置５２は省略可能である。その代わりに、偏光変換素子３２には、偏光変換素子３２の光軸Ａ０に対する位置を制御可能な制御装置６３が設けられる。

図１８は、第３実施形態において、偏光変換素子３２に照射される青色光ＬＢの照射分布を示す斜視図である。第１の光源装置２０ａから射出される青色光ＬＢ１（ｒ）及び第３の光源装置２０ｃから射出される青色光ＬＢ２（ｒ）は、レンズアレイ３１ａ，３１ｂに対して所謂オフアクシスで入射する。このことによって、図１８に示すように、偏光変換素子３２の第１の入射領域３３ｅにスポット状の青色光ＬＢ１（ｒ）が複数照射される。一方、偏光変換素子３２の第２の入射領域３４ｅにスポット状の青色光ＬＢ２（ｒ）が複数照射される。そのため、偏光変換素子３２の射出面３７からは、Ｓ偏光の青色光ＬＢ１（Ｓ）及びＰ偏光のＬＢ２（Ｐ）のみが射出される。

図１９は、第３実施形態において、偏光変換素子３２に照射される黄色光ＬＹの照射分布を示す斜視図である。第１実施形態と同様に、黄色光ＬＹ（ｒ）は、第１の入射領域３３ｅのみに複数のスポットとして照射される。そのため、偏光変換素子３２の射出面３７からは、Ｓ偏光のＬＢ（Ｓ）のみが射出される。

＜プロジェクターの照射原理＞
第３実施形態のプロジェクターの照射原理及び手順は、基本的に第２実施形態のプロジェクター１Ｂと同様である。ただし、第３実施形態では、照明装置２の第１の光源装置２０ａと第２の光源装置２０ｂと第３の光源装置２０ｃは、時分割で、すなわち所定の時間間隔をあけて個別に点灯するように制御される。また、光変調装置４Ｇでは第１の光源装置２０ａ及び第３の光源装置２０ｃの点灯時かつ第２の光源装置２０ｂの消灯時に画像光ＩＢ（Ｐ）が形成され、第１の光源装置２０ａ及び第３の光源装置２０ｃの消灯時かつ第２の光源装置２０ｂの点灯時に画像光ＩＧ（Ｐ）が形成される。

以上説明した第３実施形態の偏光変換素子３２は第１実施形態の偏光変換素子３２と同様の構成を備えるので、第３実施形態の偏光変換素子３２によれば第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

また、第３実施形態の照明装置２Ｃは第１実施形態の照明装置２Ａと同様の構成を備えるので、第３実施形態の照明装置２Ｃによれば第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

また、第３実施形態に係るプロジェクターによれば、以下の効果を奏する。
第３実施形態に係るプロジェクターの照明装置２Ｃは、第３の光源装置２０ｃをさらに備える。第３実施形態に係るプロジェクターによれば、第１の光源装置２０ａと第３の光源装置２０ｃがそれぞれ点灯制御されることで、偏光変換素子３２に入射する光の量が調整される。

また、第３実施形態のプロジェクターの照明装置２Ｃは、調整装置６１をさらに備え、調整装置６１により、偏光変換素子３２の第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅへの青色光ＬＢの割合（すなわち、光線入射割合）を調整できる。第３実施形態のプロジェクターによれば、第１の入射領域３３ｅと第２の入射領域３４ｅを通過する光線の割合を容易に調整し、光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｒへの照明光量を適宜調整できる。このことによって、第３実施形態のプロジェクターの高効率化につながる。

また、第３実施形態のプロジェクターでは、第１の光源装置２０ａと第３の光源装置２０ｃのそれぞれから射出される青色光ＬＢ１（ｒ），ＬＢ２（ｒ）のパワーを調整する、または調整装置６１によって第１の光源装置２０ａの光軸Ａ０に対する位置を調整することによって、第１の入射領域３３ｅ及び第２の入射領域３４ｅに入射する青色光ＬＢ（ｒ）の割合を調整し、第２実施形態と同様に、射出面３７から射出される青色光ＬＢ（Ｐ），ＬＢ（Ｓ）のパワーを調整できる。このことによって、色や場面ごとのパネル調光が可能となり、さらに効率化・高出力化が可能になる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上述の各実施形態では、３つの光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えるプロジェクター１Ａ，１Ｂを例示したが、本発明に係るプロジェクターは１つの光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターであってもよい。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスが用いられてもよい。

１Ａ，１Ｂ…プロジェクター、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…照明装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、６…投写光学系、２０ａ…第１の光源装置（第１の光源）、２０ｂ…第２の光源装置（第２の光源）、２０ｃ…第３の光源装置（第３の光源）、３２…偏光変換素子、３３ｅ…第１の入射領域、３４ｅ…第２の入射領域、３６…偏光分離層、３８…位相差層、５２…調整装置（第２の位置調整装置、角度調整装置）、６１…調整装置（第１の位置調整装置）、６３…、ＬＢ，ＬＢ（ｒ）…青色光（入射光）、ＬＹ，ＬＹ（ｒ）…黄色光（入射光）

Claims (9)

1. 入射光が進行する方向と交差する方向に、第１の入射領域と、前記第１の入射領域とは異なる第２の入射領域とが交互に設けられ、
   前記第１の入射領域と前記第２の入射領域とにそれぞれ対向して設けられ、第１の偏光方向を有する前記入射光を透過させ、前記第１の偏光方向とは異なる第２の偏光方向を有する前記入射光を反射させる偏光分離層と、
   前記偏光分離層に対向して前記第１の入射領域または前記第２の入射領域とは反対側に設けられる位相差層と、
   を備え、
   前記第１の入射領域に入射された入射光と前記第２の入射領域に入射された入射光は、それぞれ互いに異なる偏光方向の射出光として射出されることを特徴とする偏光変換素子。
2. 前記第１の入射領域には、第１の波長を有する入射光が入射され、
   前記第２の入射領域には、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する入射光が入射される、
   請求項１に記載の偏光変換素子。
3. 請求項２に記載の偏光変換素子と、
   前記第１の波長を有する入射光を射出する第１の光源と、
   前記第２の波長を有する入射光を射出する第２の光源と、
   を備えることを特徴とする照明装置。
4. 請求項３に記載の照明装置と、
   前記第１および第２の光源からの光を画像情報に応じて変調することにより画像光を形成する光変調装置と、
   前記画像光を投写する投写光学系と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。
5. 前記第１の波長を有し、かつ前記第２の入射領域に入射される入射光を射出する第３の光源を有する請求項４に記載のプロジェクター。
6. 前記第１の光源または前記第３の光源の配置を調整する第１の位置調整装置を備える請求項５に記載のプロジェクター。
7. 前記第１の光源および前記第２の光源から射出された光を合成するとともに、前記偏光変換素子に入射させる光合成部を有し、
   前記光合成部の位置を調整する第２の位置調整装置を備える請求項４に記載のプロジェクター。
8. 前記第１の光源または前記第２の光源と前記偏光変換素子との間の光路を前記入射光の光軸に対して傾ける角度調整装置を備える請求項４に記載のプロジェクター。
9. 前記角度調整装置を前記光変調装置の駆動と連動して駆動させる請求項８に記載のプロジェクター。

Images