WO2021132061A1 - 光源装置および投射型表示装置 - Google Patents

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正裕 石毛
真一郎 田尻
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Definitions

  • the present disclosure relates to, for example, a light source device used as illumination for a projection type display device and a projection type display device including the light source device.
  • a projector projection type display device
  • a light source device illumination device
  • a solid-state light source such as a laser
  • a reflective material such as metal
  • Patent Document 1 discloses a compact, wide color range light source device having high color purity by condensing and synthesizing fluorescent light and light from a blue solid light source and a red solid light source with the same optical system. ing.
  • the light source device of one embodiment of the present disclosure is arranged on a first light source unit that emits light in the first wavelength region and an optical path of light in the first wavelength region, and is arranged from the first light source unit.
  • a wavelength conversion unit that is excited by the emitted light in the first wavelength region and emits light in a second wavelength region different from the first wavelength region, and a second wavelength region emitted from the wavelength conversion unit.
  • a second polarization separation element having wavelength selectivity which is arranged between a first light source unit and a wavelength conversion unit together with a first polarization separation element and a first polarization separation element that separates light based on polarization. It is equipped with an element.
  • the projection type display device includes a light source device, a light modulation element that modulates the light emitted from the light source device, and a projection optical system that projects light from the light modulation element. is there.
  • the light source device mounted on this projection type display device has the same components as the light source device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the light in the second wavelength range emitted from the wavelength conversion unit is polarized between the first light source unit and the wavelength conversion unit.
  • a first polarization separating element and a second polarization separating element having wavelength selectivity, which are separated based on the above, are provided. As a result, the utilization efficiency of the fluorescence (light in the second wavelength region) emitted from the wavelength conversion unit is improved.
  • a polarizing separation element is arranged between the excitation light source unit and the wavelength conversion unit, and a polarization separation element having wavelength selectivity is arranged substantially perpendicular to the polarization separation surface of the polarization separation element.
  • Example of light source device 1-1. Configuration of light source device 1-2. Operating principle of the light source device 1-3. Action / effect 2.
  • Second Embodiment (Example of a light source device in which two polarization separating elements are composed of prisms) 3. 3. Modification example 3-1. Modification 1 (Example in which each prism is arranged at a distance) 3-2. Deformation example 2 (Example in which each prism is integrated via an adhesive layer) 3-3. Modification 3 (another example in which two polarization separating elements are composed of prisms) 4. Third Embodiment (Example in which a polarization conversion element is further arranged between the wavelength conversion unit and the polarization separation element) 5. Fourth Embodiment (Example in which an excitation light source is further arranged on the back surface of the wavelength conversion unit) 6. Application example
  • FIG. 1 shows a configuration example of a light source device (light source device 1) according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the light source device 1 is used, for example, as lighting for a projection type display device (see projection type display device 5 and FIG. 9) described later.
  • the light source device 1 includes, for example, a light source unit 11, a wavelength conversion unit 12, and two polarization separating elements 13 and 14.
  • the two polarization separating elements 13 and 14 are arranged between the light source unit 11 and the wavelength conversion unit 12 on the optical path of the excitation light EL emitted from the light source unit 11.
  • one of the two polarization separation elements 13 and 14 (polarization separation element 14) has wavelength selectivity.
  • the light source device 1 further includes a light source unit 15 and a condensing optical system 16.
  • the light source unit 15 is arranged to face the light source unit 11 with the polarization separation elements 13 and 14 in between, and the condensing optical system 16 is arranged between the wavelength conversion unit 12 and the polarization separation element 14. There is.
  • the light source unit 11 has one or a plurality of light sources 111 and lenses 112 arranged to face each of the light sources 111.
  • the light source 111 is a solid-state light source that emits light in a predetermined wavelength range, and is for exciting phosphor particles contained in the phosphor layer 122 of the wavelength conversion unit 12, which will be described later.
  • a semiconductor laser Laser Diode: LD
  • a light emitting diode Light Emitting Diode: LED
  • UV light light in the wavelength band corresponding to blue with a wavelength of 400 nm to 470 nm (blue light) or light in the ultraviolet region with a wavelength of 350 nm to 400 nm (ultraviolet: UV light) is emitted as excitation light EL. ..
  • an ultraviolet laser that emits UV light is used as the light source 111, it is possible to improve the luminous efficiency and conversion efficiency as compared with the case where a blue laser is used. This makes it possible to improve the ratio of the power of the fluorescent FL finally available to the power supplied to the light source unit 11.
  • the light source unit 11 corresponds to a specific example of the "first light source unit" of the present disclosure, and blue light or UV light corresponds to a specific example of the "light in the first wavelength region" of the present disclosure. ..
  • the light in a predetermined wavelength range refers to light having an emission intensity peak in that wavelength range.
  • the wavelength conversion unit 12 converts the light (excitation light EL) emitted from the light source unit 11 into light (fluorescent FL) having a different wavelength range and emits the light.
  • the wavelength conversion unit 12 is, for example, a so-called reflective type in which a phosphor layer 122 is provided on a support substrate 121 having light reflectivity, so that the fluorescent FL generated by the incident of the excitation light EL is reflected and emitted. It is configured.
  • the support substrate 121 is for supporting the phosphor layer 122, and has, for example, a disk shape.
  • the support substrate 121 is preferably a reflective member and preferably has a function as a heat radiating member. Therefore, the support substrate 121 is preferably formed of a metal material having a high thermal conductivity. Further, it is preferable to use a metal material or a ceramic material that can be mirror-processed. As a result, it is possible to suppress the temperature rise of the phosphor layer 122 and improve the extraction efficiency of light (fluorescent FL) in the wavelength conversion unit 12.
  • metal materials examples include aluminum (Al), copper (Cu), molybdenum (Mo), tungsten (W), cobalt (Co), chromium (Cr), platinum (Pt), tantalum (Ta), and the like. Elemental metals such as lithium (Li), zirconium (Zr), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) or palladium (Pd), or alloys containing one or more of these can be mentioned.
  • the ceramic material examples include silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), beryllium oxide (BeO), a composite material of Si and SiC, or a composite material of SiC and Al (however, the content of SiC is 50%). Those including the above) can be mentioned.
  • the phosphor layer 122 contains a plurality of phosphor particles, is excited by the excitation light EL, and emits light (fluorescent FL) in a wavelength range different from the wavelength range of the excitation light EL.
  • the phosphor layer 122 is formed in a plate shape, for example, and is composed of, for example, a so-called ceramic phosphor or a binder type phosphor.
  • the phosphor layer 122 is composed of, for example, phosphor particles emitted from the light source unit 11 and emitted from, for example, blue light (excitation light EL) to emit light (fluorescent FL) in a wavelength range corresponding to yellow. ing. This yellow light corresponds to a specific example of "light in the second wavelength range" of the present disclosure. Examples of such phosphor particles include YAG (yttrium aluminum garnet) -based materials.
  • the phosphor layer 122 may further contain semiconductor nanoparticles such as quantum dots, an organic dye, and the like.
  • a cooling mechanism (not shown) may be installed in the wavelength conversion unit 12.
  • a so-called phosphor wheel 12A that can rotate around a rotation axis (for example, axis J123) can be used.
  • the motor 123 driving unit
  • the support substrate 121 rotates about the axis J123 by the driving force of the motor 123, for example, in the direction of arrow C. It is possible.
  • the phosphor layer 122 is formed, for example, continuously in the rotational circumferential direction of the support substrate 121, for example.
  • the rotation of the support substrate 121 causes the irradiation position of the excitation light EL on the phosphor layer 122 to change (move) with time at a speed corresponding to the rotation speed.
  • the rotation of the support substrate 121 causes the irradiation position of the excitation light EL on the phosphor layer 122 to change (move) with time at a speed corresponding to the rotation speed.
  • the polarization separating element 13 includes, for example, a polarization beam splitter (PBS).
  • the polarization separating element 13 separates the incident light based on the polarization component, and is configured to reflect the S polarization component and transmit the P polarization component, for example.
  • the polarization separating element 13 is arranged between the light source unit 11 and the wavelength conversion unit 12, reflects the excitation light EL incident from the light source unit 11 and guides it to the wavelength conversion unit 12, and also has a wavelength.
  • a part of the fluorescent FL incident from the conversion unit 12 is reflected and guided to the polarization separating element 14 described later, and the rest to the illumination optical system (for example, illumination optical system 300, see FIG. 10) described later.
  • the assist light emitted from the light source unit 15 described later is incident on the polarization separation element 13.
  • the assist light is reflected by the polarization separation element 13 and is guided to the illumination optical system 300 together with the remaining fluorescent FL transmitted through the polarization separation element 13. That is, the polarization separating element 13 also functions as a color synthesis element (optical path synthesis element).
  • the polarization splitting element 13 is a so-called plate-type polarizing beam in which, for example, an optical functional film that reflects or transmits incident light for each polarization component on one of glass plates having a pair of opposing surfaces is formed by, for example, thin film deposition. It can be configured by a splitter.
  • an optical functional film PBS film
  • PBS film is formed on the surface 13S1 of a pair of facing surfaces (surfaces 13S1 and 13S2). That is, the surface 13S1 corresponds to a specific example of the "first polarization separation surface" of the present disclosure.
  • the polarization separating element 14 is configured to include, for example, a dichroic PBS, has wavelength selectivity as described above, and acts only on light in a predetermined wavelength range.
  • the polarization separating element 14 separates light in a predetermined wavelength range based on a polarization component, and a so-called plate in which an optical functional film configured to completely transmit light in other wavelength ranges is formed by, for example, vapor deposition. It can be constructed by a type of dichroic PBS.
  • the optical functional film (dichroic PBS film) is formed on the surface 14S1 of the pair of facing surfaces (surface 14S1 and surface 14S2). That is, the surface 14S1 corresponds to a specific example of the "second polarization separation surface" of the present disclosure.
  • the polarization separation element 14 is arranged between the light source unit 11 and the wavelength conversion unit 12 together with the polarization separation element 13. Specifically, as will be described in detail later, in the polarization separating element 14, for example, the surfaces 13S1 and 13S2 facing each other at an angle of approximately 45 ° with respect to the optical axis direction of the excitation light EL emitted from the light source unit 11 With respect to the arranged polarization separation element 13, the surface 13S1 of the polarization separation element 13 and the surface 14S1 of the polarization separation element 14 are arranged so as to form substantially perpendicular to each other. As a result, of the fluorescent FL emitted from the wavelength conversion unit 12, a part of the fluorescent FL reflected by the polarization separation element 13 is reflected again by the polarization separation element 14 and returned to the wavelength conversion unit 12. ..
  • the polarization separation element 13 and the polarization separation element 14 may be joined to each other, or may be individually held by a holder or the like.
  • the light source unit 15 has one or a plurality of light sources 151, and a lens 152 arranged to face each of the light sources 151.
  • the light source 151 is an auxiliary light source for adjusting the RGB balance in order to display a wider color gamut in the projection type display device 5, and is, for example, an auxiliary light source for adjusting the balance of RGB in order to display a wider color gamut. They are arranged facing each other.
  • a semiconductor laser (LD) can be used as in the light source unit 11. By using a semiconductor laser, it is possible to reduce the etendue.
  • a light emitting diode (LED) may be used. When a light emitting diode is used, the speckle can be reduced. In addition, it is superior to the safety of the laser as compared with the case where the semiconductor laser is used.
  • the light source unit 15 includes, for example, a plurality of types of light sources that emit light in different wavelength ranges, for example, a light source 151R that emits light in a wavelength range corresponding to red (red light R), and light in a wavelength range corresponding to green. It is preferable to include a light source 151G that emits (green light G) and a light source 151B that emits light (blue light H) in a wavelength range corresponding to blue. This makes it possible to expand the color gamut of the light emitted to the illumination optical system 300. Further, the light source unit 15 may use a light source whose emission wavelengths are shifted from each other as a light source that emits the same color light. This makes it possible to reduce speckle.
  • the light source unit 15 corresponds to a specific example of the “second light source unit” of the present disclosure, and the red light, green light, and blue light emitted from the light source unit 15 are the “third wavelength region” of the present disclosure. Corresponds to a specific example of "light”.
  • the condensing optical system 16 is composed of one or a plurality of lenses, and is configured to include, for example, a collimating lens.
  • the condensing optical system 16 is arranged between the wavelength conversion unit 12 and the polarization separating element 13, and collects the excitation light EL to a predetermined spot diameter and causes it to enter the phosphor layer 122, and from the wavelength conversion unit 12
  • the emitted fluorescent FL is converted into parallel light and guided to the polarizing separation elements 13 and 14.
  • the light source unit 11 and the light source unit 15 are arranged to face each other along one direction (for example, the X-axis direction).
  • the wavelength conversion unit 12 is arranged in, for example, a substantially orthogonal direction (for example, the Y-axis direction) with respect to the arrangement direction (X-axis direction) of the light source unit 11 and the light source unit 15.
  • the polarization separating element 13 is arranged between the light source unit 11 and the light source unit 15 so that, for example, the surfaces 13S1 and 13S2 facing each other in the X-axis direction and the Y-axis direction are at an angle of approximately 45 °. ..
  • the polarization separation element 14 is arranged on the surface 13S1 side of the polarization separation element 13 so that, for example, the opposing surfaces 14S1 and 14S2 and the surface 13S1 of the polarization separation element 13 form a substantially right angle to each other.
  • blue light Bs (excitation light EL) mainly composed of S-polarized light is emitted from the light source unit 11.
  • the blue light Bs (excitation light EL) emitted from the light source unit 11 is reflected by the surface 13S1 of the polarization separation element 13 and passes through the polarization separation element 14 to the condensing optical system 16.
  • the blue light Bs incident on the condensing optical system 16 is condensed to a predetermined spot diameter and emitted toward the wavelength conversion unit 12.
  • a part of the blue light Bs is first transmitted through the polarization separation element 14, then reflected by the surface 13S1 of the polarization separation element 13, and is condensed to a predetermined spot diameter in the focusing optical system 16 to be condensed into a wavelength conversion unit. It is emitted toward 12.
  • the blue light Bs incident on the wavelength conversion unit 12 excites the phosphor particles in the phosphor layer 122. In the phosphor layer 122, the phosphor particles are excited by irradiation with blue light Bs to emit fluorescent FL.
  • This fluorescent FL is randomly polarized light (yellow light Ys, Yp) containing an S-polarized light component and a P-polarized light component, and is emitted toward the condensing optical system 16.
  • the yellow light Ys and Yp incident on the condensing optical system 16 are converted into parallel light and incident on the polarizing separation element 13 or the polarization separation element 14.
  • the polarization separating element 13 is configured to reflect the S polarization component and transmit the P polarization component, and the polarization separation element 14 polarizes yellow light as light in a predetermined wavelength range. Similar to the separation element 13, it is configured to reflect the S polarization component and transmit the P polarization component. Therefore, of the fluorescent FLs (yellow light Ys, Yp) incident on the polarization separation element 13 or the polarization separation element 14, the P-polarized yellow light Yp passes through the polarization separation element 13 and the polarization separation element 14. On the other hand, the S-polarized yellow light Ys incident on the polarization separation element 13 is reflected toward the polarization separation element 14 on the surface 13S1.
  • the fluorescent FLs yellow light Ys, Yp
  • the S-polarized yellow light Ys incident on the polarization separation element 14 is reflected on the surface 14S1 toward the polarization separation element 13.
  • the S-polarized yellow light Ys incident on the polarization separation elements 13 and 14, respectively, is further reflected by the respective polarization separation surfaces (planes 13S1 and 14S1) and incident on the focusing optical system 16, and is incident on the focusing optical system 16.
  • the light is focused to a predetermined spot diameter and returns to the wavelength conversion unit 12.
  • the yellow light Ys returned to the wavelength conversion unit 12 is scattered in the phosphor layer 122, becomes randomly polarized light (yellow light Ys, Yp) containing an S polarization component and a P polarization component, and is again the polarization separation element 13 or the polarization separation element. It is incident on 14.
  • the fluorescence of the P-polarized light component (yellow light Yp) is directed to the illumination optical system 300, which will be described later, from the light source device 1 without discarding the S-polarized fluorescence FL (yellow light Ys). Will be guided.
  • red light Rs, green light Gs, and blue light Bs mainly S-polarized light
  • the red light Rs, the green light Gs, and the blue light Bs are incident on the surface 13S2 side of the polarizing separation element 13 and reflected on the surface 13S1.
  • the yellow light Yp transmitted through the polarization separating element 13 is combined with the red light Rs, the green light Gs, and the blue light Bs and emitted toward the illumination optical system 300.
  • the light source device 1 of the present embodiment has a polarization separation element 13 between the light source unit 11 and the wavelength conversion unit 12 that separates the randomly polarized fluorescent FL emitted from the wavelength conversion unit 12 based on the polarization component. Further, a wavelength-selective polarizing separation element 14 that separates only the fluorescent FL based on the polarization component is provided. As a result, it is possible to use it as illumination in, for example, a projection type display device 5 without discarding one of the polarization components of the fluorescent FL emitted from the wavelength conversion unit 12. This will be described below.
  • the light source for projectors has changed from the conventional discharge tube type to a laser-excited phosphor light source.
  • the main reason for this is that the life of the phosphor light source is very long, about 10 times that of the discharge tube type light source.
  • YAG yttrium aluminum garnet
  • the yellow emission color in the continuous wavelength band from green to red is dispersed into green and red and used.
  • the auxiliary light of each primary color for example, R, G, B laser
  • the fluorescence emitted from the phosphor light source it is conceivable to combine the auxiliary light of each primary color (for example, R, G, B laser) with the fluorescence emitted from the phosphor light source.
  • high utilization efficiency low emission
  • the above-mentioned light source device high utilization efficiency (low emission) is realized by condensing and synthesizing fluorescent light and light from a blue solid light source and a red solid light source with the same optical system.
  • One of the polarized light components of the fluorescent light synthesized in the wavelength range is discarded.
  • the above-mentioned light source device has a configuration in which green cannot be synthesized in principle.
  • a polarizing separation element 13 that separates incident light based on a polarization component and light in a predetermined wavelength range are polarized between the light source unit 11 and the wavelength conversion unit 12.
  • a polarization separating element 14 that selectively separates the light based on the above is provided.
  • the element 14 It is transmitted through the element 14 and combined with, for example, the assist light (red light Rs, green light Gs, and blue light Bs) emitted from the light source unit 15 and guided to the illumination optical system 300.
  • the other polarization component of the fluorescence FL incident on the polarization separation element 13 or the polarization separation element 14 (for example, S polarization (yellow light Ys)) is reflected twice on each polarization separation surface (plane 13S1, plane 14S1). It becomes the light that returns to the wavelength conversion unit 12.
  • the yellow light Ys returned to the wavelength conversion unit 12 is scattered in the phosphor layer 122, becomes randomly polarized light (yellow light Ys + Yp), and is again incident on the polarization separation element 13 or the polarization separation element 14. By repeating this cycle, it becomes possible to use it as illumination in, for example, a projection type display device 5 without discarding the S-polarized fluorescent FL (yellow light Ys).
  • the light source device 1 of the present embodiment it is possible to take out as the illumination light in the projection type display device 5 without discarding a part of the fluorescent FL. That is, it is possible to improve the light extraction efficiency with uniform polarized light. Further, it is possible to improve the combined wave efficiency with the red (R), green (G) and blue (B) laser beams emitted from the auxiliary light source (light source unit 15).
  • the auxiliary light source (light source unit 15) is arranged to face the surface 13S2 of the polarization separating element 13.
  • the fluorescent FL emitted from the wavelength conversion unit 12 and the red (R), green (G), and blue (B) laser beams emitted from the light source unit 15 can be combined on the same optical axis. Become. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the etendue. It is also possible to reduce the size of the light source device 1.
  • the light source device 1 of the present embodiment can improve the manufacturability and the robustness to the usage environment.
  • the wavelength of a semiconductor laser varies depending on the environmental temperature. Therefore, in a light source device that combines fluorescent light and assist light using a dichroic mirror, such as the above-mentioned light source device, manufacturing variations may occur due to variations in the cutoff wavelength of the dichroic mirror and variations in the wavelength of the laser light. And there is a problem that the environmental change is large.
  • the configuration of the light source device 1 of the present embodiment is not affected by the manufacturing variation of the dichroic mirror and the variation of the wavelength of the laser beam. As a result, it is not necessary to strictly control the specification accuracy of the component parts, the operating temperature of the laser, and the like, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the light source device (light source device 2) according to the second embodiment of the present disclosure. Similar to the light source device 1, the light source device 2 is used, for example, as lighting for a projection type display device (projection type display device 5) described later.
  • a projection type display device projection type display device 5
  • FIG. 3 shows a configuration example of the light source device (light source device 2) according to the second embodiment of the present disclosure. Similar to the light source device 1, the light source device 2 is used, for example, as lighting for a projection type display device (projection type display device 5) described later.
  • a projection type display device projection type display device 5
  • the polarization separating element 23 is composed of, for example, three prism-type polarization beam splitters (prisms 231, 232, 233).
  • the three prisms 231, 232, and 233 include, for example, one surface (plane 231S1) of the prism 231 and one surface (plane 232S1, surface 233S1) of each of the two prisms 232 and 233, for example, which will be described later.
  • the surface 233S2) is bonded to, for example, an adhesive layer 235 (not shown in FIG. 3), which will be described later, to form, for example, a cube-shaped polarization separating element 23.
  • an optical functional film for example, PBS film 231A described later
  • PBS film 231A that reflects or transmits incident light for each polarization component
  • An optical functional film for example, a dichroic PBS film 232A described later
  • the prism 231 corresponds to a specific example of the "first polarization separation element” of the present disclosure
  • the prism 232 corresponds to a specific example of the "second polarization separation element" of the present disclosure.
  • the prisms 231, 232, and 233 are preferably configured using, for example, a glass material having a small photoelastic constant. Further, the prisms 231, 232, and 233 may be cooled. As a result, the disturbance of polarized light of the fluorescent FL passing through the prisms 231, 232, and 233 is reduced.
  • the prisms 231, 232, and 233 may be cooled by installing a fan or the like for air cooling, or by attaching a heat radiating member such as a metal plate or a water-cooled jacket to the prisms 231, 232, 233. It will be possible.
  • the prism type polarizing beam splitters (prisms 231 and 232) are used, the angular intersection of the respective polarizing separation surfaces (planes 231S1 and planes 232S2) is reduced. It becomes possible to do. Further, with respect to the respective optical axes of the excitation light EL and assist light emitted from the light source unit 11 and the light source unit 15 and the fluorescent FL emitted from the wavelength conversion unit 12, the respective polarization separation surfaces (plane 231S1, plane 232S2). ) Can be easily arranged at 45 °. This makes it possible to reduce variations in performance.
  • the substrate is warped as compared with the case where a plate-type polarization beam splitter is used. It is possible to reduce deterioration such as.
  • the prisms 231, 232, and 233 can be bonded by using, for example, atomic diffusion bonding, in addition to bonding with an adhesive.
  • FIG. 4 shows a configuration example of the light source device 2A according to the first modification of the present disclosure.
  • the present invention is not limited to this.
  • each prism 231, 232, and 233 may be provided with a gap between them, and may be individually held by a holder or the like.
  • gaps are provided between the prisms 231, 232, and 233 constituting the polarization separating element 23, and each of them is individually held by a holder or the like. , It is possible to prevent the deterioration of the adhesive layer due to the transmission of the excitation light EL. Therefore, it is possible to improve the reliability as compared with the case where the prisms 231, 232, and 233 are bonded to each other via the adhesive layer.
  • FIG. 5 shows a configuration example of the light source device 2B according to the second modification of the present disclosure.
  • the deterioration of the adhesive layer due to the transmission of the excitation light EL described above is caused by, for example, PBS films 231A and 231B on both sides of the adhesive layer 234 to which the prism 231 and the prisms 232 and 233 are bonded. It can be prevented by providing it.
  • Such a polarizing separation element 23 can be manufactured, for example, as follows. First, a PBS film 231A is formed on the surface 231S1 of the prism 231. Further, after the surface 232S2 on which the dichroic PBS film 232A of the prism 232 is formed and the surface 233S2 of the prism 233 are bonded to each other via the adhesive layer 235, the PBS is continuous with the surface 232S1 of the prism 232 and the surface 233S1 of the prism 233. The film 231B is formed.
  • the surface 231S1 of the prism 231 on which the PBS film 231A is formed and the surface 232S1 and the surface 233S1 of the prism 232 and the prism 233 on which the PBS film 231B is formed are arranged to face each other, and for example, an adhesive layer 234 is applied to one of them. And stick them together. As a result, the polarization separating element 23 in which the adhesive layer 234 is sandwiched between the PBS film 231A and the PBS film 231B is completed.
  • the PBS films 231A and 231B are provided on both sides of the adhesive layer 234 for bonding the prism 231 and the prism 232 and the prism 233, so that the light source device 2B is emitted from the light source unit 11.
  • the excitation light EL is reflected toward the wavelength conversion unit 12 without passing through the adhesive layer 234. Therefore, it is possible to reduce the deterioration of the adhesive layer 234.
  • FIG. 6 shows a configuration example of the light source device 2C according to the third modification of the present disclosure.
  • the adhesive layer 235 that adheres the prism 232 and the prism 233 may be deteriorated because the excitation light EL is transmitted. Therefore, the prism 232 and the prism 233 are not bonded to each other, but the surface 232S1 of the prism 232 and the surface 233S1 of the prism 233 are bonded to the surface 231S1 of the prism 231 via the adhesive layer 234 to bond the prisms 231 and 232, respectively.
  • the 233 may be integrated. In that case, a gap may be provided between the surface 232S2 and the surface 233S2 facing the prism 232 and the prism 233.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the light source device (light source device 3) according to the third embodiment of the present disclosure. Similar to the light source device 1, the light source device 3 is used, for example, as lighting for a projection type display device (projection type display device 5) described later.
  • the light source device 3 of the present embodiment is different from the first embodiment in that the polarization conversion element 17 is provided between the wavelength conversion unit 12 and the polarization separation elements 13 and 14.
  • the polarization conversion element 17 disturbs the polarization state of the incident light and emits it.
  • the polarization conversion element 17 is polarized light of S-polarized fluorescent FL (yellow light Ys) that is reflected twice on the surface 13S1 of the polarization separation element 13 and the surface 14S1 of the polarization separation element 14 and returns to the wavelength conversion unit 12. This is for efficiently transmitting fluorescent FL in the polarizing separation elements 13 and 14 by disturbing the state and converting a part into P-polarized light.
  • the polarization conversion element 17 is arranged, for example, between the polarization separation elements 13 and 14 and the condensing optical system 16.
  • the polarization conversion element 17 for example, a depolarization element such as a crystal plate or a depolarization film can be used.
  • a 1 / 4 ⁇ plate or a retardation plate that produces a phase difference of 1 / 4 ⁇ + ⁇ can be used.
  • the S-polarized light fluorescent FL (yellow light Ys) reflected on the surface 13S1 of the polarization separation element 13 is converted into circularly polarized light and the wavelength conversion unit. It is emitted toward 12, reflected by the wavelength conversion unit 12, and converted into linearly polarized light when passing through the 1 / 4 ⁇ plate again.
  • the P-polarized fluorescent FL (yellow light Yp) is transmitted through the polarization separating element 13 and guided to the illumination optical system 300.
  • the lens constituting the condensing optical system 16 is configured by using, for example, a collimator glass material having birefringence.
  • a function as a polarization conversion element can be added. This makes it possible to further improve the light extraction efficiency with uniform polarized light while reducing the number of parts of the light source device.
  • FIG. 8 shows a configuration example of the light source device (light source device 4) according to the fourth embodiment of the present disclosure. Similar to the light source device 1, the light source device 4 is used, for example, as lighting for a projection type display device (projection type display device 5) described later.
  • the light source device 4 of the present embodiment is different from the first embodiment in that the phosphor layer 222 is further irradiated with the excitation light EL from the back surface of the support substrate 221 constituting the wavelength conversion unit 22.
  • the light source unit 11 and the light source unit 15 are arranged to face each other along one direction (for example, the X-axis direction), and the wavelength conversion unit 22 is arranged.
  • the light source unit 11 and the light source unit 15 are arranged in a substantially orthogonal direction (for example, the Y-axis direction) with respect to the arrangement direction (X-axis direction).
  • the polarization separating element 13 is arranged between the light source unit 11 and the light source unit 15 so that, for example, the surfaces 13S1 and 13S2 facing each other in the Y-axis direction have an angle of approximately 45 °.
  • the polarization separation element 14 is arranged on the surface 13S1 side of the polarization separation element 13 so that, for example, the opposing surfaces 14S1 and 14S2 and the surface 13S1 of the polarization separation element 13 form a substantially right angle to each other.
  • the light source unit 21 that emits the excitation light EL is further arranged on the back surface side of the wavelength conversion unit 22 along the Y-axis direction.
  • a color separation element 18 and a lens 19 are arranged between the light source unit 21 and the wavelength conversion unit 22.
  • the light source unit 21 has one or a plurality of light sources 211 and lenses 212 arranged to face each of the light sources 211.
  • the light source 211 is for exciting the phosphor particles contained in the phosphor layer 222 of the wavelength conversion unit 22, and for example, an LD can be used. In addition, LEDs may be used.
  • the wavelength conversion unit 22 converts the light (excitation light EL) emitted from the light source unit 21 into light (fluorescent FL) having a different wavelength range and emits the light.
  • the support substrate 221 having light transmission is provided with the phosphor layer 222, and the surface of the support substrate 221 opposite to the surface on which the phosphor layer 222 is formed, for example, a light source.
  • a color separating element 18 is provided on a surface facing the portion 21.
  • the color separation element 18 is configured to include, for example, a dichroic mirror, and separates incident light based on a wavelength range. Specifically, the color separation element 18 is configured to transmit the excitation light EL and reflect the fluorescent FL.
  • FIG. 8 shows an example in which the color separation element 18 is integrally formed with the support substrate 221, the color separation element 18 may be arranged separately from the wavelength conversion unit 22.
  • the lens 19 is composed of one or a plurality of lenses, for example, like the condensing optical system 16, and is configured to include, for example, a collimating lens.
  • the lens 19 is arranged between the light source unit 21 and the wavelength conversion unit 22, and concentrates the excitation light EL to a predetermined spot diameter and causes the excitation light EL to enter the phosphor layer 222.
  • the excitation light EL may be applied to the phosphor layer 222 from both the front and back directions.
  • the decrease in the conversion efficiency of the wavelength conversion unit 22 due to the luminance saturation phenomenon is reduced as compared with the case of irradiating the excitation light EL from one direction, and the efficiency of the light source is reduced. Can be improved. Therefore, it is possible to realize high brightness.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing the overall configuration of the projection type display device (projection type display device 5) according to the first application example.
  • the projection type display device 5 is, for example, a display device that projects an image on a screen 68 (projection surface).
  • the projection display device 5 is connected to, for example, an external image supply device such as a computer such as a PC (not shown) or various image players via an I / F (interface), and an image signal input to this interface. Is projected onto the screen 68 based on the above.
  • the projection type display device 5 includes, for example, a light source drive unit 51, a light source device 1, an optical modulation device 52, a projection optical system 53, an image processing unit 54, a frame memory 55, a panel drive unit 56, and projection. It includes an optical system drive unit 57 and a control unit 50.
  • the light source driving unit 51 outputs a signal for controlling the light emission timing of the light sources (light source 111 and light source 151) arranged in the light source device 1.
  • the light source driving unit 51 includes, for example, a PWM setting unit, a PWM signal generation unit, a limiter, and the like (not shown), and controls the light source driver of the light source device 1 based on the control of the control unit 50 to control the light source driver of the light source device 1 and the light source 111 and the light source 151.
  • PWM control the light source 111 and the light source 151 are turned on and off, or the brightness is adjusted.
  • the light source device 1 has, for example, a light source driver for driving the light source 111 and the light source 151, and a light source driver for driving the light source 111 and the light source 151, in addition to the components described in the first embodiment. It is provided with a current value setting unit for setting each current value at the time of operation.
  • the light source driver generates a current having a current value set by the current value setting unit in synchronization with a signal input from the light source driving unit 51 based on a power supply supplied from a power supply circuit (not shown). The generated current is supplied to the light source 111 and the light source 151, respectively.
  • the light modulation device 52 modulates the light (illumination light) output from the light source device 1 based on the image signal to generate image light.
  • the light modulation device 52 includes, for example, three transmissive or reflective light bulbs corresponding to each of the RGB colors described later.
  • a liquid crystal panel that modulates blue light (B), a liquid crystal panel that modulates red light (R), and a liquid crystal panel that modulates green light (G) can be mentioned.
  • the reflective liquid crystal panel for example, a liquid crystal element such as LCOS (Liquid Crystal On Silicon) can be used.
  • the light modulation device 52 is not limited to the liquid crystal element, and other light modulation elements such as DMD (Digital Micromirror Device) may be used.
  • Each of the RGB color lights modulated by the light modulation device 52 is synthesized by a cross dichroic prism or the like (not shown) and guided to the projection optical system 53.
  • the projection optical system 53 includes a lens group and the like for projecting the light modulated by the light modulation device 52 onto the screen 68 to form an image.
  • the image processing unit 54 acquires an image signal input from the outside, determines the image size, determines the resolution, determines whether the image is a still image or a moving image, and the like. In the case of a moving image, the attributes of the image data such as the frame rate are also determined. If the resolution of the acquired image signal is different from the display resolution of each liquid crystal panel of the optical modulation device 52, a resolution conversion process is performed. The image processing unit 54 expands each of these processed images into the frame memory 55 for each frame, and outputs the image for each frame expanded in the frame memory 55 to the panel drive unit 56 as a display signal.
  • the panel drive unit 56 drives each liquid crystal panel of the optical modulation device 52. By driving the panel drive unit 56, the light transmittance of each pixel arranged on each liquid crystal panel changes, and an image is formed.
  • the projection optical system drive unit 57 includes a motor that drives a lens arranged in the projection optical system 53.
  • the projection optical system drive unit 57 drives, for example, the projection optical system 53 under the control of the control unit 50, and performs, for example, zoom adjustment, focus adjustment, aperture adjustment, and the like.
  • the control unit 50 controls the light source drive unit 51, the image processing unit 54, the panel drive unit 56, and the projection optical system drive unit 57.
  • the projection type display device 5 is provided with, for example, the light source device 1 described above, so that the entire device can be simplified and downsized.
  • FIG. 10 is a schematic view showing an example (projection type display device 5A) of the overall configuration of the optical system constituting the projection type display device 5.
  • the projection type display device 5A is a reflection type 3LCD type projection type display device that performs optical modulation by a reflective liquid crystal display (LCD).
  • LCD liquid crystal display
  • the projection type display device 5A includes a light source device 1, an illumination optical system 300, an image forming unit 400, and a projection optical system 500 in this order.
  • the illumination optical system 300 includes, for example, a fly-eye lens 310 (310A, 310B), a polarizing conversion element 320, a lens 330, a dichroic mirror 340A, 340B, and a reflection mirror 350A, 350B from a position close to the light source device 1. It has lenses 360A and 360B, a dichroic mirror 370, and polarizing plates 380A to 380C.
  • the fly-eye lens 310 (310A, 310B) aims to homogenize the illuminance distribution of the illumination light from the light source device 1.
  • the polarization conversion element 320 functions to align the polarization axes of the incident light in a predetermined direction. For example, randomly polarized light is converted into P-polarized light.
  • the lens 330 collects the light from the polarization conversion element 320 toward the dichroic mirrors 340A and 340B.
  • the dichroic mirrors 340A and 340B selectively reflect light in a predetermined wavelength range and selectively transmit light in other wavelength ranges.
  • the dichroic mirror 340A mainly reflects red light Lr and green light Lg in the direction of the reflection mirror 350A.
  • the dichroic mirror 340B mainly reflects the blue light Lb in the direction of the reflection mirror 350B.
  • the reflection mirror 350A reflects the light from the dichroic mirror 340A (mainly red light Lr and green light Lg) toward the lens 360A
  • the reflection mirror 350B reflects the light from the dichroic mirror 340B (mainly blue light Lb). It reflects toward the lens 360B.
  • the lens 360A transmits the light from the reflection mirror 350A (mainly red light Lr and green light Lg) and concentrates the light on the dichroic mirror 370.
  • the dichroic mirror 370 selectively reflects green light Lg toward the polarizing plate 380C and selectively transmits light in other wavelength ranges.
  • the polarizing plates 380A to 380C include a polarizer having a polarization axis in a predetermined direction. For example, when the polarization conversion element 320 is converted to P-polarized light, the polarizing plates 380A to 380C transmit P-polarized light and reflect S-polarized light.
  • the image forming unit 400 includes reflective polarizing plates 410A to 410C, reflective liquid crystal panels 420A to 420C (light modulation elements), and a dichroic prism 430.
  • the reflective polarizing plates 410A to 410C transmit light having the same polarization axis as the polarization axis of the polarized light from the polarizing plates 380A to 380C (for example, P-polarized light), and transmit light from the other polarization axes (S-polarized light). It is a reflection.
  • the reflective polarizing plate 410A transmits the P-polarized red light Lr from the polarizing plate 380A in the direction of the reflective liquid crystal panel 420A.
  • the reflective polarizing plate 410B transmits the P-polarized blue light Lb from the polarizing plate 380B in the direction of the reflective liquid crystal panel 420B.
  • the reflective polarizing plate 410C transmits the P-polarized green light Lg from the polarizing plate 380C in the direction of the reflective liquid crystal panel 420C. Further, the reflective polarizing plate 410A reflects the S-polarized red light Lr from the reflective liquid crystal panel 420A and causes it to enter the dichroic prism 430. The reflective polarizing plate 410B reflects the S-polarized blue light Lb from the reflective liquid crystal panel 420B and causes it to enter the dichroic prism 430. The reflective polarizing plate 410C reflects the S-polarized green light Lg from the reflective liquid crystal panel 420C and causes it to enter the dichroic prism 430.
  • the reflective liquid crystal panels 420A to 420C spatially modulate red light Lr, blue light Lb, or green light Lg, respectively.
  • the dichroic prism 430 synthesizes the incident red light Lr, blue light Lb, and green light Lg, and emits them toward the projection optical system 500.
  • the projection optical system 500 has, for example, a plurality of lenses.
  • the projection optical system 500 enlarges the light emitted from the image forming unit 400 and projects it onto the screen 600 or the like.
  • FIG. 11 is a schematic view showing another example (projection type display device 5B) of the overall configuration of the optical system constituting the projection type display device 5.
  • the projection type display device 5B is a transmission type 3LCD type projection type display device that performs optical modulation by a transmissive liquid crystal panel (LCD).
  • LCD transmissive liquid crystal panel
  • the projection type display device 5B includes, for example, a light source device 1, an image generation system 700 having an illumination optical system 710 and an image generation unit 730, and a projection optical system 500 in this order.
  • the illumination optical system 710 includes, for example, an integrator element 711, a polarization conversion element 712, and a condenser lens 713.
  • the integrator element 711 is a first fly-eye lens 711A having a plurality of microlenses arranged in two dimensions and a second fly having a plurality of microlenses arranged so as to correspond to each of the microlenses. Includes eye lens 711B.
  • the light (parallel light) incident on the integrator element 711 from the light source device 1 is divided into a plurality of luminous fluxes by the microlens of the first flyeye lens 711A and is connected to the corresponding microlenses of the second flyeye lens 711B. Be imaged.
  • Each of the microlenses of the second fly-eye lens 711B functions as a secondary light source, and irradiates the polarization conversion element 712 with a plurality of parallel lights having uniform brightness as incident light.
  • the integrator element 711 has a function of adjusting the incident light emitted from the light source device 1 to the polarization conversion element 712 into a uniform brightness distribution as a whole.
  • the polarization conversion element 712 has a function of aligning the polarization states of incident light incident on the integrator element 711 or the like.
  • the polarization conversion element 712 emits emitted light including blue light Lb, green light Lg, and red light Lr through, for example, a lens arranged on the emitting side of the light source device 1.
  • the illumination optical system 710 further includes a dichroic mirror 714 and a dichroic mirror 715, a mirror 716, a mirror 717 and a mirror 718, a relay lens 719 and a relay lens 720, a field lens 721R, a field lens 721G and a field lens 721B, and an image generator 730.
  • 731R, 731G and 731B, and a dichroic prism 732 are included.
  • the dichroic mirror 714 and the dichroic mirror 715 have a property of selectively reflecting colored light in a predetermined wavelength range and transmitting light in other wavelength ranges.
  • the dichroic mirror 714 selectively reflects the red light Lr.
  • the dichroic mirror 715 selectively reflects the green light Lg among the green light Lg and the blue light Lb transmitted through the dichroic mirror 714.
  • the remaining blue light Lb passes through the dichroic mirror 715.
  • the light emitted from the light source device 1 for example, white combined light Lw
  • the light source device 1 for example, white combined light Lw
  • the separated red light Lr is reflected by the mirror 716, parallelized by passing through the field lens 721R, and then incident on the liquid crystal panel 731R for modulating the red light.
  • the green light Lg is parallelized by passing through the field lens 721G and then incident on the liquid crystal panel 731G for modulating the green light.
  • the blue light Lb is reflected by the mirror 717 through the relay lens 719 and further reflected by the mirror 718 through the relay lens 720.
  • the blue light Lb reflected by the mirror 718 is parallelized by passing through the field lens 721B, and then is incident on the liquid crystal panel 731B for modulating the blue light Lb.
  • the liquid crystal panels 731R, 731G and 731B are electrically connected to a signal source (for example, a PC or the like) (not shown) that supplies an image signal including image information.
  • the liquid crystal panels 731R, 731G, and 731B modulate the incident light pixel by pixel based on the supplied image signals of each color, and generate a red image, a green image, and a blue image, respectively.
  • the modulated light of each color (formed image) is incident on the dichroic prism 732 and synthesized.
  • the dichroic prism 732 superimposes and synthesizes light of each color incident from three directions, and emits light toward the projection optical system 500.
  • the projection optical system 500 has, for example, a plurality of lenses.
  • the projection optical system 500 magnifies the light emitted from the image generation system 700 and projects it onto the screen 600.
  • FIG. 12 schematically shows the configuration of the display system according to the second application example.
  • FIG. 13 shows the functional configuration of the display system according to the second application example.
  • This display system includes a wristband type terminal (wristband type information processing device) 8 and a smartphone (external device) 6.
  • the smartphone 6 is, for example, an information processing device that operates in cooperation with the wristband type terminal 8, and transmits an image for projection or display to the wristband type terminal 8 and receives information indicating a user operation.
  • the smartphone 6 transmits an image showing a graphical user interface (GUI) to the wristband type terminal 8 and receives a user operation signal for the GUI.
  • GUI graphical user interface
  • the smartphone 6 performs a process according to the received user operation, and transmits an image showing the GUI updated according to the process to the wristband type terminal 8.
  • the external device that operates in cooperation with the wristband type terminal 8 is not limited to a smartphone, but other information processing devices such as a digital still camera, a digital video camera, a PDA (Personal Digital Assistants), and a PC (Personal Computer). ), A notebook PC, a tablet terminal, a mobile phone terminal, a portable music playback device, a portable video processing device, a portable game device, or the like.
  • the wristband type terminal 8 has, for example, a display unit 810 and a projection type display device 5 provided with a light source device (for example, a light source device 1) according to the above embodiment, and the band unit 7a allows the user to use the wristband type terminal 8. It is used by being worn on a wrist or the like.
  • the band portion 7a is made of, for example, leather, metal, fiber, rubber, or the like.
  • the wristband type terminal 8 further includes a control unit 820, a communication unit 830, an imaging unit 840, an operation unit 850, and a sensor unit 860, as shown in FIG. 13, for example. Further, the wristband type terminal 8 is connected to the smartphone 6 by wireless communication and operates in cooperation with the smartphone 6. For example, an image received from the smartphone 6 in the pocket of the user's clothes or the like can be displayed on the display unit 810 or projected onto the palm or the like of the user using the projection type display device 5.
  • the display unit 810 displays an image (still image or moving image) based on the control by the control unit 820, and includes, for example, an LCD or an OLED (Organic Light-Emitting Diode).
  • the display unit 810 is integrally configured with, for example, the operation unit 850, and functions as a so-called touch panel.
  • the communication unit 830 transmits and receives signals (image signals, user operation signals, etc.) to and from the smartphone 6.
  • Communication methods include, for example, wireless, Bluetooth (registered trademark), WiHD (Wireless High Definition), WLAN (Wireless Local Area Network), Wi-Fi (Wireless Fidelity: registered trademark), NFC (Near Field communication), infrared communication. Etc. can be mentioned.
  • communication using radio waves in the 3G / LTE (Long Term Evolution) or millimeter wave band may be performed.
  • the image pickup unit 840 was obtained via, for example, a lens unit including an image pickup lens, an aperture, a zoom lens, a focus lens, and the like, a drive unit that drives the lens unit to perform a focus operation and a zoom operation, and a lens unit. It has a solid-state image sensor that generates an image pickup signal based on the image pickup light.
  • the solid-state image sensor is composed of, for example, a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
  • the imaging unit 840 outputs the captured image data as a digital signal to the control unit 820.
  • the operation unit 850 has a function of receiving an input signal (user operation signal) from the user.
  • the operation unit 850 is composed of, for example, a button, a touch sensor, a trackball, and the like.
  • the operation unit 850 functions as a touch panel by being integrally configured with the display unit 810.
  • the operation unit 850 outputs the input user operation signal to the control unit 820.
  • the sensor unit 860 has a function of acquiring information on the user's operation and state.
  • the sensor unit 860 includes a camera for photographing the user's face and eyes, or the hand on which the wristband type terminal 8 is attached.
  • the sensor unit 860 may include, for example, a camera with a depth detection function, a microphone, a GPS, an infrared sensor, a ray sensor, a myoelectric sensor, a nerve sensor, a pulse sensor, a body temperature sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a touch sensor, or the like. May be provided.
  • the myoelectric sensor, nerve sensor, pulse sensor and body temperature sensor may be provided in the band portion 7a.
  • the sensor unit 860 can perform sensing at a position close to the user's hand, the movement of the hand can be detected with high accuracy.
  • the sensor unit 860 senses the user's operation and state, and outputs information indicating the sensing result to the control unit 820.
  • the control unit 820 functions as an arithmetic processing unit and a control device, and controls the overall operation in the wristband type terminal 8 according to various programs.
  • the control unit 820 is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a microprocessor.
  • the control unit 820 may include a ROM (Read Only Memory) for storing programs to be used, calculation parameters, and the like, and a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing parameters and the like that change as appropriate.
  • This control unit 820 has, for example, a recognition unit 821 and a detection unit 822, which enables gesture input.
  • the recognition unit 821 has a function of recognizing the movement of the hand of the user wearing the band unit 7a. Specifically, the recognition unit 821 recognizes the movement of the hand by image recognition using an image input from the sensor unit 860 (for example, an image obtained by capturing the user's hand), motion recognition, or the like.
  • the control unit 820 performs various processes such as screen transition based on the recognition result by the recognition unit 821.
  • the detection unit 822 has a function of detecting a user operation on the projected image Y1 by the projection type display device 5. For example, the detection unit 822 detects a user operation such as flicking or touching the projected image.
  • the control unit 820 transmits information indicating the user operation detected by the detection unit 822 to the smartphone 6, and the smartphone 6 performs processing according to the user operation.
  • the same function as when the operation (flick, touch, etc.) performed on the touch panel of the smartphone 6 is executed by the display unit 810 or the user's hand. Can be done. For example, when the user flicks the projected image Y1 up and down, it is possible to execute the function of scrolling the projected image Y1.
  • the map image generated by using the GPS (Global Positioning System) function on the smartphone 6 is displayed on the display unit 810 and projected as the projected image Y1.
  • the physical size of the display unit 810 is limited, and it may be difficult for the user to see the display image of the display unit 810.
  • the visibility of the image can be improved by enlarging the image to, for example, an inch size equivalent to that of the smartphone 6 and projecting it on the hand by using the projection type display device 5.
  • the image received from the smartphone 6 can be viewed at hand while the smartphone 6 is kept in the pocket, bag, or the like, usability is improved.
  • the light source device for example, the light source device 1
  • the light source device 1 when adjusting the color balance of the illumination light of the light source device 1 or when infrared rays are used in the sensor unit 860, the light source device (for example, the light source device 1) according to the above embodiment or the like. Can be preferably used.
  • FIG. 14 schematically shows the configuration of the display system according to the third application example.
  • This display system includes a projection type display device 5 provided with a light source device (for example, a light source device 1) according to the above embodiment, a laser pointer 910, and a PC 920 that outputs projection contents to the projection type display device 5. It is equipped with.
  • the content for projection is a chart, text, various other graphic images, a map, a website, or the like.
  • the laser pointer 910 has a function of irradiating laser light (invisible light or visible light) in response to a user pressing the operation button 910a.
  • the user can use the laser pointer 910 to irradiate the image projected on the screen 930 with a laser beam, and give a presentation while instructing, for example, the irradiation position P according to the explanation point.
  • the PC 920 generates image data for projection, transmits the image data to the projection type display device 5 by wire or wirelessly, and performs projection control.
  • FIG. 14 shows a notebook PC as an example, the PC 920 is not limited to the notebook PC, and may be a desktop PC or a server on a network (cloud).
  • the projection type display device 5 has an imaging unit for projecting the image received from the PC 920 onto the screen 930 and recognizing the irradiation of the projected image by the laser pointer 910. In the imaging unit, detection using laser light (invisible light or visible light) emitted on the screen 930 is possible.
  • This imaging unit may be built in the projection type display device 5 or may be externally attached.
  • the light source device for example, the light source device 1 of the above-described embodiment in the projection type display device 5
  • the arrangement and number of the components of the optical system (for example, the light source units 11, 15, the wavelength conversion unit, the polarization separating elements 13, 14, the condensing optical system 16, etc.) exemplified in the above-described embodiment and the like are merely arranged and numbered. As an example, it is not necessary to include all the components, and other components may be further provided.
  • the projection type display device and the display system described as application examples of the light source device are merely examples, and are not limited to those described above.
  • the light source device of the present disclosure can be applied to a night-vision device (night-vision system) using infrared rays.
  • the projection type display device a device other than the projection type display device 5 (5A, 5B) may be configured.
  • the light source device may be used for a device other than the projection type display device.
  • the light source device 1 of the present disclosure may be used for lighting purposes, and can be applied to, for example, a headlamp of an automobile or a light source for lighting up.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • a polarization separation element for separating light in the second wavelength range emitted from the wavelength conversion unit based on polarization is provided between the first light source unit and the wavelength conversion unit.
  • the fluorescence emitted from the wavelength conversion unit (second wavelength range). Light) utilization efficiency is improved. Therefore, it is possible to improve the light extraction efficiency with uniform polarized light.
  • a first light source unit that emits light in the first wavelength range, A second wavelength region different from the first wavelength region, which is arranged on the optical path of the light in the first wavelength region and is excited by the light in the first wavelength region emitted from the first light source unit.
  • Wavelength converter that emits light in the wavelength range of A first polarization separating element that separates light in the second wavelength range emitted from the wavelength conversion unit based on polarization, and
  • a light source device including the first polarization separating element and a second polarization separating element having wavelength selectivity, which is arranged between the first light source unit and the wavelength conversion unit.
  • the first polarization separation surface of the first polarization separation element and the second polarization separation surface of the second polarization separation element are arranged so as to form a substantially right angle to each other, according to the above (1).
  • the first polarization separation element and the second polarization separation element are prism-type polarization beam splitters, respectively.
  • a first polarization beam splitter film is formed on the first surface of the first prism.
  • a second polarization beam splitter film is formed on the second surface of a second prism forming a substantially right angle with the first surface, according to the above (1) to (3).
  • the light source device according to any one of. (6) It also has a third prism, The light source device according to (5), wherein the first prism, the second prism, and the third prism are formed in a substantially cube shape at intervals from each other.
  • the light source device according to (5), wherein the first prism, the second prism, and the third prism are integrally formed in a substantially cube shape with an adhesive layer interposed therebetween.
  • the first polarizing beam splitter film is formed on the third surface of the second prism facing the first surface and the fourth surface of the third prism facing the first surface.
  • a third polarizing beam splitter film having the same characteristics as the above is further provided.
  • the light source device according to any one of (1) to (8), further comprising a second light source unit that emits light in a third wavelength range different from the light in the second wavelength range. .. (10) The light source device according to any one of (4) to (9) above, wherein the second light source unit has a plurality of light sources that emit light in different wavelength ranges from each other. (11) The light source device according to any one of (1) to (10) above, wherein the first polarization separating element also serves as an optical path synthesis element. (12) The light in the second wavelength region and the light in the third wavelength region are synthesized in an optical path by the first polarization separating element, according to any one of (9) to (11). Light source device.
  • the light source device according to any one of (1) to (12), further comprising a condensing optical system between the wavelength conversion unit and the second polarization separating element.
  • the condensing optical system is a collimating lens.
  • the light source device according to any one of (1) to (14).
  • the polarization conversion element is a retardation plate.
  • the wavelength conversion unit includes a fluorescent material and a holding unit that holds the fluorescent material.
  • the wavelength conversion unit further includes a drive unit for rotating the holding unit.
  • Light source device and An optical modulation element that modulates the light emitted from the light source device, It is provided with a projection optical system that projects light from the light modulation element.
  • the light source device is A first light source unit that emits light in the first wavelength range, A second wavelength region different from the first wavelength region, which is arranged on the optical path of the light in the first wavelength region and is excited by the light in the first wavelength region emitted from the first light source unit.
  • Wavelength converter that emits light in the wavelength range of A first polarization separating element that separates light in the second wavelength range emitted from the wavelength conversion unit based on polarization, and A projection type display device having a second polarization separating element having wavelength selectivity, which is arranged between the first light source unit and the wavelength conversion unit together with the first polarization separating element.

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Abstract

本開示の一実施の形態の光源装置は、第１の波長域の光を出射する第１の光源部と、第１の波長域の光の光路上に配置されると共に、第１の光源部から出射された第１の波長域の光によって励起され、第１の波長域とは異なる第２の波長域の光を出射する波長変換部と、波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する第１の偏光分離素子と、第１の偏光分離素子と共に第１の光源部と波長変換部との間に配置された、波長選択性を有する第２の偏光分離素子とを備える。

Description

光源装置および投射型表示装置
　本開示は、例えば、投射型表示装置の照明として用いられる光源装置およびこれを備えた投射型表示装置に関する。
　近年、プロジェクタ（投射型表示装置）では、レーザ等の固体光源から蛍光体に光を照射し、蛍光発光した光を照明光として出力する光源装置（照明装置）が用いられている。また、蛍光体を金属等の反射材上に形成し、いわゆる反射型の構成とすることで、高い出力を得ることができる。
　例えば、特許文献１では、蛍光光と、青色固体光源および赤色固体光源からの光とを同一光学系で集光、合成することにより、小型で色純度の高い広色域な光源装置が開示されている。
特開２０１９－０２８４４２号公報
　ところで、蛍光体を光源とする波長変換素子を備えた光源装置では光取り出し効率の向上が求められている。
　よって、偏光の揃った光の取り出し効率を向上させることが可能な光源装置および投射型表示装置を提供することが望ましい。
　本開示の一実施形態の光源装置は、第１の波長域の光を出射する第１の光源部と、第１の波長域の光の光路上に配置されると共に、第１の光源部から出射された第１の波長域の光によって励起され、第１の波長域とは異なる第２の波長域の光を出射する波長変換部と、波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する第１の偏光分離素子と、第１の偏光分離素子と共に第１の光源部と波長変換部との間に配置された、波長選択性を有する第２の偏光分離素子とを備えたものである。
　本開示の一実施形態の投射型表示装置は、光源装置と、光源装置から射出される光を変調する光変調素子と、光変調素子からの光を投射する投影光学系とを備えたものである。この投射型表示装置に搭載された光源装置は、上記本開示の一実施形態の光源装置と同一の構成要素を有している。
　本開示の一実施形態の光源装置および一実施形態の投射型表示装置では、第１の光源部と波長変換部との間に、波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する、第１の偏光分離素子および波長選択性を有する第２の偏光分離素子を設けるようにした。これにより、波長変換部から出射された蛍光（第２の波長域の光）の利用効率が向上する。
本開示の第１の実施の形態に係る光源装置の構成例を表す模式図である。 図１に示した波長変換部の他の構成例を表す平面模式図である。 図２Ａに示した波長変換部の断面構成を表す模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る光源装置の構成例を表す模式図である。 本開示の変形例１に係る光源装置の構成例を表す模式図である。 本開示の変形例２に係る光源装置の構成例を表す模式図である。 本開示の変形例３に係る光源装置の構成例を表す模式図である。 本開示の第３の実施の形態に係る光源装置の構成例を表す模式図である。 本開示の第４の実施の形態に係る光源装置の構成例を表す模式図である。 本開示の投射型表示装置の全体構成を表す機能ブロック図である。 図９に示した投射型表示装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。 図９に示した投射型表示装置の光学系の構成の他の例を表す概略図である。 表示システムの構成の一例を表す模式図である。 図１２に示した表示システムの機能ブロック図である。 表示システムの構成の他の例を表す模式図である。
　以下、本開示における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
　１．第１の実施の形態（励起光光源部と波長変換部との間に偏光分離素子を配置し、偏光分離素子の偏光分離面に対して略垂直に波長選択性を有する偏光分離素子を配置した光源装置の例）
　　　１－１．光源装置の構成
　　　１－２．光源装置の動作原理
　　　１－３．作用・効果
　２．第２の実施の形態（２つの偏光分離素子をプリズムで構成した光源装置の例）
　３．変形例
　　　３－１．変形例１（各プリズムを離間して配置した例）
　　　３－２．変形例２（接着層を介して各プリズムを一体化した例）
　　　３－３．変形例３（２つの偏光分離素子をプリズムで構成した他の例）
　４．第３の実施の形態（波長変換部と偏光分離素子との間に偏光変換素子をさらに配置した例）
　５．第４の実施の形態（波長変換部の裏面に励起用光源をさらに配置した例）
　６．適用例
＜１．第１の実施の形態＞
　図１は、本開示の第１の実施の形態に係る光源装置（光源装置１）の構成例を表したものである。光源装置１は、例えば、後述の投射型表示装置（投射型表示装置５、図９参照）の照明として用いられるものである。
（１－１．光源装置の構成）
　光源装置１は、例えば、光源部１１と、波長変換部１２と、２つの偏光分離素子１３，１４とを備えている。２つの偏光分離素子１３，１４は、光源部１１から出射される励起光ＥＬの光路上に、光源部１１と波長変換部１２との間に配置されている。本実施の形態では、２つの偏光分離素子１３，１４のうち、一方（偏光分離素子１４）は、波長選択性を有している。光源装置１は、さらに、光源部１５と、集光光学系１６とを有する。光源部１５は、例えば、偏光分離素子１３，１４を間にして光源部１１と対向配置されており、集光光学系１６は、波長変換部１２と偏光分離素子１４との間に配置されている。
　光源部１１は、１または複数の光源１１１と、それぞれの光源１１１に対向配置されたレンズ１１２とを有する。光源１１１は、所定の波長域の光を出射する固体光源であり、後述する波長変換部１２の蛍光体層１２２に含まれる蛍光体粒子を励起するためのものである。光源１１１としては、例えば、半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ）を用いることができる。この他、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）を用いてもよい。
　光源部１１からは、例えば波長４００ｎｍ～４７０ｎｍの青色に対応する波長帯域の光（青色光）や、例えば波長３５０ｎｍから４００ｎｍの紫外域の光（ultraviolet：ＵＶ光）が励起光ＥＬとして出射される。光源１１１として、ＵＶ光を出射する紫外レーザを用いる場合には、青色レーザを用いた場合と比較して、発光効率および変換効率を向上させることが可能となる。これにより、光源部１１に対して供給する電力に対して最終的に利用可能な蛍光ＦＬのパワーの割合を向上させることが可能となる。この光源部１１が、本開示の「第１の光源部」の一具体例に相当し、青色光やＵＶ光が、本開示の「第１の波長域の光」の一具体例に相当する。なお、本明細書において、所定の波長域の光とは、その波長域に発光強度ピークを有する光を示す。
　波長変換部１２は、光源部１１から出射された光（励起光ＥＬ）を波長域の異なる光（蛍光ＦＬ）に変換して出射するものであり、本開示の「波長変換部」の一具体例に相当する。波長変換部１２は、例えば、光反射性を有する支持基板１２１に蛍光体層１２２が設けられた、所謂反射型であり、励起光ＥＬの入射によって生じた蛍光ＦＬが反射されて出射するように構成されている。
　支持基板１２１は、蛍光体層１２２を支持するためのものであり、例えば円板形状を有している。支持基板１２１は、反射部材であると共に、放熱部材としての機能を有することが好ましい。このため、支持基板１２１は、熱伝導率が高い金属材料によって形成されていることが好ましい。また、鏡面加工が可能な金属材料やセラミックス材料を用いることが好ましい。これにより、蛍光体層１２２の温度上昇を抑制し、波長変換部１２における光（蛍光ＦＬ）の取り出し効率を向上させることができる。
　このような金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔａ）、リチウム（Ｌｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）またはパラジウム（Ｐｄ）等の単体金属、またはこれらを１種以上含む合金が挙げられる。セラミックス材料としては、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、ＳｉとＳｉＣとの複合材料、またはＳｉＣとＡｌとの複合材料（但しＳｉＣの含有率が５０％以上のもの）を含むものが挙げられる。
　蛍光体層１２２は、複数の蛍光体粒子を含むものであり、励起光ＥＬによって励起されて、励起光ＥＬの波長域とは異なる波長域の光（蛍光ＦＬ）を発するものである。蛍光体層１２２は、例えば、プレート状に形成されており、例えば、所謂セラミックス蛍光体やバインダ式の蛍光体によって構成されている。蛍光体層１２２は、例えば、光源部１１から出射される、例えば青色光（励起光ＥＬ）により励起されて黄色に対応する波長域の光（蛍光ＦＬ）を発する蛍光体粒子を含んで構成されている。この黄色光が、本開示の「第２の波長域の光」の一具体例に相当する。このような蛍光体粒子としては、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系材料が挙げられる。蛍光体層１２２は、さらに、量子ドット等の半導体ナノ粒子や有機色素等を含んでいてもよい。
　なお、波長変換部１２には、図示しない冷却機構が設置されていてもよい。
　また、波長変換部１２としては、図２Ａおよび図２Ｂに示したように、回転軸（例えば、軸Ｊ１２３）を中心に回転可能な、所謂蛍光体ホイール１２Ａを用いることができる。蛍光体ホイール１２Ａでは、支持基板１２１の中心（Ｏ）にモータ１２３（駆動部）が連結されており、支持基板１２１は、モータ１２３の駆動力によって軸Ｊ１２３を中心に、例えば矢印Ｃ方向に回転可能となっている。蛍光体ホイール１２Ａでは、蛍光体層１２２は、例えば、支持基板１２１の回転円周方向に、例えば連続して形成されている。蛍光体ホイール１２Ａでは、支持基板１２１が回転することにより、蛍光体層１２２に対する励起光ＥＬの照射位置が、回転数に対応した速度で時間的に変化（移動）するようになっている。これにより、蛍光体層１２２の同じの位置に励起光ＥＬが長時間照射されることによる変換効率の低下や蛍光体粒子の劣化を避けることができる。
　偏光分離素子１３は、例えば偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）を含んで構成されている。偏光分離素子１３は、入射光を偏光成分に基づいて分離するものであり、例えば、Ｓ偏光成分を反射し、Ｐ偏光成分を透過するように構成されている。具体的には、偏光分離素子１３は、光源部１１と波長変換部１２との間に配置されており、光源部１１から入射した励起光ＥＬを反射して波長変換部１２へ導くと共に、波長変換部１２から入射した蛍光ＦＬの一部を反射して後述する偏光分離素子１４に、残りを後述する照明光学系（例えば、照明光学系３００、図１０参照）に導くものである。また、偏光分離素子１３には、後述する光源部１５から出射されるアシスト光が入射する。アシスト光は、偏光分離素子１３によって反射され、偏光分離素子１３を透過する残りの蛍光ＦＬと共に、照明光学系３００に導かれる。即ち、偏光分離素子１３は、色合成素子（光路合成素子）としても機能する。
　偏光分離素子１３は、例えば、対向する一対の面を有するガラス板の一方に、入射光を偏光成分ごとに反射または透過させる光学機能膜は例えば蒸着によって製膜された、所謂プレート型の偏光ビームスプリッタによって構成することができる。本実施の形態では、例えば、対向する一対の面（面１３Ｓ１および面１３Ｓ２）のうちの面１３Ｓ１に、光学機能膜（ＰＢＳ膜）が製膜されている。即ち、面１３Ｓ１が本開示の「第１の偏光分離面」の一具体例に相当する。
　偏光分離素子１４は、例えばダイクロイックＰＢＳを含んで構成され、上記のように波長選択性を有し、所定の波長域の光に対してのみ作用するものである。偏光分離素子１４は、所定の波長域の光を偏光成分に基づいて分離し、その他の波長域の光は全透過するように構成された光学機能膜が例えば蒸着によって製膜された、所謂プレート型のダイクロイックＰＢＳによって構成することができる。本実施の形態では、例えば、対向する一対の面（面１４Ｓ１および面１４Ｓ２）のうちの面１４Ｓ１に、この光学機能膜（ダイクロイックＰＢＳ膜）が製膜されている。即ち、面１４Ｓ１が本開示の「第２の偏光分離面」の一具体例に相当する。
　偏光分離素子１４は、偏光分離素子１３と共に、光源部１１と波長変換部１２との間に配置されている。具体的には、詳細は後述するが、偏光分離素子１４は、例えば、光源部１１から出射される励起光ＥＬの光軸方向に対して略４５°の角度で対向する面１３Ｓ１および面１３Ｓ２が配置された偏光分離素子１３に対して、偏光分離素子１３の面１３Ｓ１と、偏光分離素子１４の面１４Ｓ１とが、互いに略直角を成すように配置されている。これにより、波長変換部１２から出射された蛍光ＦＬのうち、偏光分離素子１３において反射された一部の蛍光ＦＬが偏光分離素子１４において再度反射されて波長変換部１２へ戻るようになっている。
　なお、偏光分離素子１３と偏光分離素子１４とは、互いに接合されていてもよいし、それぞれが保持具等によって個別に保持されていてもよい。
　光源部１５は、１または複数の光源１５１と、それぞれの光源１５１に対向配置されたレンズ１５２とを有する。光源１５１は、投射型表示装置５において、より広い色域を表示するためにＲＧＢのバランスを調整するための補助光源であり、例えば、偏光分離素子１３，１４を間にして、光源部１１と対向配置されている。光源１５１としては、上記光源部１１と同様に、例えば、半導体レーザ（ＬＤ）を用いることができる。半導体レーザを用いることにより、エテンデューを小さくすることが可能となる。この他、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いてもよい。発光ダイオードを用いた場合には、スペックルを低減することが可能となる。また、半導体レーザを用いた場合と比較して、レーザの安全性に対して優位となる。
　光源部１５は、例えば、互いに異なる波長域の光を出射する複数種類の光源、例えば、赤色に対応する波長域の光（赤色光Ｒ）を出射する光源１５１Ｒ、緑色に対応する波長域の光（緑色光Ｇ）を出射する光源１５１Ｇおよび青色に対応する波長域の光（青色光Ｈ）を出射する光源１５１Ｂを含んで構成することが好ましい。これにより、照明光学系３００に出射される光の色域を拡大することが可能となる。また、光源部１５は、同じ色光を発する光源として、互いに発光波長がシフトした光源を用いるようにしてもよい。これにより、スペックルを低減することが可能となる。この光源部１５が、本開示の「第２の光源部」の一具体例に相当し、光源部１５から出射される赤色光、緑色光および青色光が、本開示の「第３の波長域の光」の一具体例に相当する。
　集光光学系１６は、１または複数のレンズによって構成されており、例えば、コリメートレンズを含んで構成されている。集光光学系１６は、波長変換部１２と偏光分離素子１３との間に配置され、励起光ＥＬを所定のスポット径に集光して蛍光体層１２２へ入射させると共に、波長変換部１２から出射された蛍光ＦＬを平行光に変換して偏光分離素子１３，１４へ導くものである。
（１－２．光源装置の動作原理）
　光源装置１では、光源部１１と光源部１５とが一の方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿って対向配置されている。波長変換部１２は、光源部１１および光源部１５の配列方向（Ｘ軸方向）に対して、例えば略直交方向（例えば、Ｙ軸方向）に配置されている。偏光分離素子１３は、光源部１１と光源部１５との間に、例えばＸ軸方向およびＹ軸方向に対して対向する面１３Ｓ１および面１３Ｓ２が略４５°の角度となるように配置されている。偏光分離素子１４は、偏光分離素子１３の面１３Ｓ１側に、例えば、対向する面１４Ｓ１および面１４Ｓ２と偏光分離素子１３の面１３Ｓ１とが、互いに略直角を成すように配置されている。
　光源装置１では、光源部１１からは、Ｓ偏光を主とする、例えば青色光Ｂｓ（励起光ＥＬ）が出射される。光源部１１から出射された青色光Ｂｓ（励起光ＥＬ）は、図１に示したように、偏光分離素子１３の面１３Ｓ１によって反射され、偏光分離素子１４を透過して集光光学系１６に入射する。集光光学系１６に入射した青色光Ｂｓは、所定のスポット径に集光され、波長変換部１２に向けて出射される。また、青色光Ｂｓの一部は、先に偏光分離素子１４を透過した後、偏光分離素子１３の面１３Ｓ１によって反射され、集光光学系１６において所定のスポット径に集光されて波長変換部１２に向けて出射される。波長変換部１２に入射した青色光Ｂｓは、蛍光体層１２２において蛍光体粒子を励起する。蛍光体層１２２では、青色光Ｂｓの照射によって蛍光体粒子が励起され、蛍光ＦＬを発する。この蛍光ＦＬは、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分を含むランダム偏光（黄色光Ｙｓ，Ｙｐ）であり、集光光学系１６に向けて出射される。集光光学系１６に入射した黄色光Ｙｓ，Ｙｐは、平行光に変換され、偏光分離素子１３または偏光分離素子１４に入射する。
　本実施の形態では、偏光分離素子１３は、Ｓ偏光成分を反射し、Ｐ偏光成分を透過するように構成されおり、偏光分離素子１４は、所定の波長域の光として、黄色光を、偏光分離素子１３と同様に、Ｓ偏光成分を反射し、Ｐ偏光成分を透過するように構成されている。このため、偏光分離素子１３または偏光分離素子１４に入射した蛍光ＦＬ（黄色光Ｙｓ，Ｙｐ）のうち、Ｐ偏光の黄色光Ｙｐは偏光分離素子１３および偏光分離素子１４を透過する。一方、偏光分離素子１３に入射したＳ偏光の黄色光Ｙｓは、面１３Ｓ１において偏光分離素子１４に向けて反射される。また、偏光分離素子１４に入射したＳ偏光の黄色光Ｙｓは、面１４Ｓ１において偏光分離素子１３に向けて反射される。偏光分離素子１３，１４にそれぞれ入射したＳ偏光の黄色光Ｙｓは、それぞれの偏光分離面（面１３Ｓ１，面１４Ｓ１）でさらに反射されて集光光学系１６に入射し、集光光学系１６において所定のスポット径に集光されて波長変換部１２へ戻る光となる。波長変換部１２へ戻った黄色光Ｙｓは、蛍光体層１２２において散乱され、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分を含むランダム偏光（黄色光Ｙｓ，Ｙｐ）となって再び偏光分離素子１３または偏光分離素子１４に入射する。このサイクルを繰り返すことによって、Ｓ偏光の蛍光ＦＬ（黄色光Ｙｓ）を破棄することなく、光源装置１からは、Ｐ偏光成分の蛍光（黄色光Ｙｐ）のみが、後述する照明光学系３００へ向けて導かれるようになる。
　光源部１５からは、アシスト光として、Ｓ偏光を主とする赤色光Ｒｓ、緑色光Ｇｓおよび青色光Ｂｓが出射される。赤色光Ｒｓ、緑色光Ｇｓおよび青色光Ｂｓは、偏光分離素子１３の面１３Ｓ２側から入射し、面１３Ｓ１において反射される。偏光分離素子１３を透過した黄色光Ｙｐは、これら赤色光Ｒｓ、緑色光Ｇｓおよび青色光Ｂｓと合波されて照明光学系３００に向けて出射される。
（１－３．作用・効果）
　本実施の形態の光源装置１は、光源部１１と波長変換部１２との間に、波長変換部１２から出射されるランダム偏光の蛍光ＦＬを、偏光成分に基づいて分離する偏光分離素子１３を設け、さらに、蛍光ＦＬのみを偏光成分に基づいて分離する波長選択性の偏光分離素子１４を設けるようにした。これにより、波長変換部１２から出射された蛍光ＦＬの一方の偏光成分を破棄することなく、例えば、投射型表示装置５における照明として利用することが可能となる。以下、これについて説明する。
　プロジェクタ用の光源は、従来の放電管タイプからレーザ励起蛍光体光源に変わってきている。これは、蛍光体光源の寿命が、放電管タイプの光源に比べて約１０倍と非常に長いことが主な理由である。現在主流の蛍光体光源では、多くがＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の蛍光体を用いている。このＹＡＧ系蛍光体を蛍光体光源として用いたプロジェクタでは、緑～赤の連続波長帯域の黄色の発光色を緑と赤とに分光して利用している。
　しかしながら、ＹＡＧの波長スペクトルでは、発光波長を有効利用する場合、ｓＲＧＢの色域でＤ６５付近のホワイトバランスを実現することが限界であり、それよりも広い色域を表示する場合には、各原色の波長域を狭めて原色性を高くする必要がある。その場合、不要部分の光は破棄される。更に、白色点の表示のためにＲＧＢのバランスを変更する場合には、ＹＡＧ系蛍光体を用いた蛍光体光源から出射された光のうち、緑の波長を破棄することとなる。このため、十分な輝度が得られないという課題がある。
　上記課題を解決する手段としては、各原色の補助光（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂレーザ）を蛍光体光源から出射される蛍光と合波させることが考えられる。前述した光源装置では、蛍光光と、青色固体光源および赤色固体光源からの光とを同一光学系で集光、合成することにより、高い利用効率（低エテンデュー）を実現しているが、レーザの波長域で合成される蛍光光は、一方の偏光成分が破棄されてしまう。また、前述の光源装置は、原理的に緑を合成することができない構成となっている。
　これに対して、本実施の形態では、光源部１１と波長変換部１２との間に、入射光を偏光成分に基づいて分離する偏光分離素子１３と、所定の波長域の光を、偏光成分に基づいて選択的に分離する偏光分離素子１４とを設けるようにした。これにより、波長変換部１２から出射され、偏光分離素子１３または偏光分離素子１４に入射した蛍光ＦＬの一方の偏光成分（例えば、Ｐ偏光（黄色光Ｙｐ））は、偏光分離素子１３および偏光分離素子１４を透過し、例えば光源部１５から出射されたアシスト光（赤色光Ｒｓ、緑色光Ｇｓおよび青色光Ｂｓ）と合波されて照明光学系３００に導かれる。一方、偏光分離素子１３または偏光分離素子１４に入射した蛍光ＦＬの他方の偏光成分（例えば、Ｓ偏光（黄色光Ｙｓ））は、それぞれの偏光分離面（面１３Ｓ１，面１４Ｓ１）で２回反射されて波長変換部１２へ戻る光となる。波長変換部１２へ戻った黄色光Ｙｓは、蛍光体層１２２において散乱され、ランダム偏光（黄色光Ｙｓ＋Ｙｐ）となって再び偏光分離素子１３または偏光分離素子１４に入射する。このサイクルを繰り返すことによって、Ｓ偏光の蛍光ＦＬ（黄色光Ｙｓ）を破棄することなく、例えば、投射型表示装置５における照明として利用することが可能となる。
　以上により、本実施の形態の光源装置１では、蛍光ＦＬの一部を破棄することなく、投射型表示装置５における照明光として取り出すことが可能となる。即ち、よって、偏光の揃った光取り出し効率を向上させることが可能となる。また、補助光源（光源部１５）から出射される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のレーザ光との合波効率を向上させることが可能となる。
　更に、本実施の形態では、上記のように、蛍光ＦＬの一部を破棄することなく、合波することができるため、光強度を拡大することが可能となる。
　更にまた、本実施の形態では、補助光源（光源部１５）を、偏光分離素子１３の面１３Ｓ２に対して対向配置するようにした。これにより、波長変換部１２から出射された蛍光ＦＬと、光源部１５から出射された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のレーザ光を、同一の光軸で合成できるようになる。よって、エテンデューの悪化を防ぐことが可能となる。また、光源装置１を小型化することも可能となる。
　更に、本実施の形態の光源装置１では、製造性や使用環境に対するロバスト性を向上させることができる。例えば、半導体レーザの波長は、環境温度によって変動する。このため、前述の光源装置のように、ダイクロイックミラーを用いて蛍光光と、アシスト光とを合成する光源装置では、ダイクロイックミラーのカットオフ波長のばらつきや、レーザ光の波長の変動により、製造ばらつきや環境変動が大きいという課題がある。これに対して、本実施の形態の光源装置１の構成では、ダイクロイックミラーの製造ばらつきや、レーザ光の波長の変動による影響は受けない。これにより、構成部品の仕様精度や、レーザの使用温度等に厳密な制御が不要であるため、製造コストを低減することが可能となる。
　次に、本開示の第２～第４の実施の形態および変形例１～３ならびに適用例について説明する。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．第２の実施の形態＞
　図３は、本開示の第２の実施の形態に係る光源装置（光源装置２）の構成例を表したものである。光源装置２は、上記光源装置１と同様に、例えば、後述の投射型表示装置（投射型表示装置５）の照明として用いられるものである。上記第１の実施の形態では、プレート型の偏光分離素子１３，１４を用いた例を示したが、例えばキューブ型の偏光分離素子２３を用いた構成としてもよい。
　偏光分離素子２３は、例えば、３つのプリズム型の偏光ビームスプリッタ（プリズム２３１，２３２，２３３）から構成されている。３つのプリズム２３１，２３２，２３３は、例えば、プリズム２３１の一の面（面２３１Ｓ１）に対して、２つのプリズム２３２，２３３のそれぞれの一の面（面２３２Ｓ１，面２３３Ｓ１）とを、例えば後述する接着層２３４（図３では図示せず）を介して貼り合わせ、且つ、２つのプリズム２３２，２３３のそれぞれの一の面（面２３２Ｓ１，面２３３Ｓ１）と直角を成す他の面（面２３２Ｓ２，面２３３Ｓ２）とを、例えば後述する接着層２３５（図３では図示せず）貼り合わせることで、例えばキューブ型の偏光分離素子２３を成している。
　この偏光分離素子２３では、プリズム２３１の面２３１Ｓ１に、入射光を偏光成分ごとに反射または透過させる光学機能膜（例えば、後述するＰＢＳ膜２３１Ａ）が製膜されており、プリズム２３２の面２３２Ｓ２に、所定の波長域の光を偏光成分ごとに選択的に反射または透過させる光学機能膜（例えば、後述するダイクロイックＰＢＳ膜２３２Ａ）が製膜されている。即ち、プリズム２３１が、本開示の「第１の偏光分離素子」の一具体例
に相当し、プリズム２３２が、本開示の「第２の偏光分離素子」の一具体例に相当する。
　プリズム２３１，２３２，２３３は、例えば光弾性定数の小さな硝材を用いて構成することが好ましい。更に、プリズム２３１，２３２，２３３を冷却できるようにしてもよい。これにより、プリズム２３１，２３２，２３３を透過中の蛍光ＦＬの偏光の乱れが低減される。
　なお、プリズム２３１，２３２，２３３の冷却は、例えば、ファン等を設置して空冷してもよいし、あるいは、プリズム２３１，２３２，２３３に金属板や水冷ジャケット等の放熱部材を貼り付けることで可能となる。
　このように、本実施の形態の光源装置２では、プリズム型の偏光ビームスプリッタ（プリズム２３１，２３２）を用いるようにしたので、それぞれの偏光分離面（面２３１Ｓ１，面２３２Ｓ２）の角度交差を小さくすることが可能となる。また、光源部１１および光源部１５から出射される励起光ＥＬおよびアシスト光ならびに波長変換部１２から出射される蛍光ＦＬのそれぞれの光軸に対して、それぞれの偏光分離面（面２３１Ｓ１，面２３２Ｓ２）を、容易に４５°に配置できるようになる。これにより、性能のばらつきを低減することが可能となる。
　また、本実施の形態の光源装置３では、偏光分離素子２３として、プリズム型の偏光ビームスプリッタを用いるようにしたので、プレート型の偏光ビームスプリッタを用いた場合と比較して、例えば基板の反り等の劣化を低減することが可能となる。
　なお、プリズム２３１，２３２，２３３は、接着剤での貼り合わせの他に、例えば原子拡散接合を用いて貼り合わせることもできる。
＜３．変形例＞
（３－１．変形例１）
　図４は、本開示の変形例１に係る光源装置２Ａの構成例を表したものである。上記第２の実施の形態では、偏光分離素子２３を構成する３つのプリズム２３１，２３２，２３３を互いに貼り合わせた例を示したが、これに限らない。例えば、各プリズム２３１，２３２，２３３は、それぞれの間に空隙を設け、それぞれ保持具等によって個別に保持するようにしてもよい。
　このように、本変形例の光源装置２Ａでは、偏光分離素子２３を構成する各プリズム２３１，２３２，２３３の間に空隙を設け、それぞれを保持具等によって個別に保持するようにしたので、例えば、励起光ＥＬが透過することによる接着層の劣化を防ぐことが可能となる。よって、接着層を介して各プリズム２３１，２３２，２３３を貼り合わせた場合と比較して、信頼性を向上させることが可能となる。
（３－２．変形例２）
　図５は、本開示の変形例２に係る光源装置２Ｂの構成例を表したものである。上述した励起光ＥＬが透過することによる接着層の劣化は、図５に示したように、例えば、プリズム２３１と、プリズム２３２，２３３とを貼り合わせる接着層２３４の両側にＰＢＳ膜２３１Ａ，２３１Ｂを設けることで防ぐことができる。
　このような偏光分離素子２３は、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、プリズム２３１の面２３１Ｓ１にＰＢＳ膜２３１Ａを製膜する。また、プリズム２３２のダイクロイックＰＢＳ膜２３２Ａが製膜された面２３２Ｓ２とプリズム２３３の面２３３Ｓ２とを接着層２３５を介して貼り合わせた後、プリズム２３２の面２３２Ｓ１およびプリズム２３３の面２３３Ｓ１に連続するＰＢＳ膜２３１Ｂを製膜する。その後、ＰＢＳ膜２３１Ａが製膜されたプリズム２３１の面２３１Ｓ１と、ＰＢＳ膜２３１Ｂが製膜されたプリズム２３２およびプリズム２３３の面２３２Ｓ１，面２３３Ｓ１とを対向配置し、例えば一方に接着層２３４を塗布して貼り合わせる。これにより、接着層２３４がＰＢＳ膜２３１ＡとＰＢＳ膜２３１Ｂとで挟まれた偏光分離素子２３が完成する。
　このように、本変形例の光源装置２Ｂでは、プリズム２３１とプリズム２３２およびプリズム２３３とを貼り合わせる接着層２３４の両側にＰＢＳ膜２３１Ａ，２３１Ｂを設けるようにしたので、光源部１１から出射された励起光ＥＬは接着層２３４を透過することなく、波長変換部１２へ向けて反射されるようになる。よって、接着層２３４の劣化を低減することが可能となる。
（３－３．変形例３）
　図６は、本開示の変形例３に係る光源装置２Ｃの構成例を表したものである。上記変形例２では、接着層２３４の劣化は低減されるものの、プリズム２３２とプリズム２３３とを貼り合わせる接着層２３５は、励起光ＥＬが透過するため劣化する虞がある。
このため、プリズム２３２とプリズム２３３とは貼り合わせず、プリズム２３１の面２３１Ｓ１にプリズム２３２の面２３２Ｓ１およびプリズム２３３の面２３３Ｓ１を、接着層２３４を介して貼り合わせることで、各プリズム２３１，２３２，２３３を一体化するようにしてもよい。その際には、プリズム２３２とプリズム２３３との対向する面２３２Ｓ２と面２３３Ｓ２との間に空隙を設けるようにしてもよい。
　これにより、プリズム２３２とプリズム２３３とを接着層（例えば、接着層２３５）を介して貼り合わせた場合と比較して、信頼性を向上させることが可能となる。
＜４．第３の実施の形態＞
　図７は、本開示の第３の実施の形態に係る光源装置（光源装置３）の構成例を表したものである。光源装置３は、上記光源装置１と同様に、例えば、後述の投射型表示装置（投射型表示装置５）の照明として用いられるものである。本実施の形態の光源装置３は、波長変換部１２と偏光分離素子１３、１４との間に偏光変換素子１７を設けた点が、上記第１の実施の形態とは異なる。
　偏光変換素子１７は、入射光の偏光状態を攪乱して出射するものである。具体的には、偏光変換素子１７は、偏光分離素子１３の面１３Ｓ１および偏光分離素子１４の面１４Ｓ１において２回反射されて波長変換部１２に戻るＳ偏光の蛍光ＦＬ（黄色光Ｙｓ）の偏光状態を攪乱して一部をＰ偏光に変換することで、偏光分離素子１３，１４において蛍光ＦＬを効率よく透過させるためのものである。偏光変換素子１７は、例えば、偏光分離素子１３，１４と集光光学系１６との間に配置される。
　偏光変換素子１７としては、例えば、水晶板等の偏光解消素子や偏光解消フィルムを用いることができる。この他、偏光変換素子１７として、例えば１／４λ板や、１／４λ＋αの位相差を生む位相差板を用いることができる。例えば、偏光変換素子１７として１／４λ板を用いた場合には、偏光分離素子１３の面１３Ｓ１において反射されたＳ偏光の蛍光ＦＬ（黄色光Ｙｓ）は、円偏光に変換されて波長変換部１２に向けて出射され、波長変換部１２において反射されて再度１／４λ板を通過する際に直線偏光に変換される。そのうちのＰ偏光の蛍光ＦＬ（黄色光Ｙｐ）は、偏光分離素子１３を透過して照明光学系３００に導かれる。
　以上のように、本実施の形態では、波長変換部１２と偏光分離素子１３，１４との間、具体的には、偏光分離素子１３，１４と集光光学系１６との間に偏光変換素子１７を設けるようにしたので、偏光分離素子１３において蛍光ＦＬを効率よく透過させることができる。これにより、蛍光ＦＬをアシスト光と効率よく合波させることができるようになり、偏光の揃った光取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。
　なお、本実施の形態では、偏光変換素子１７を別途配置した例を示したが、例えば、集光光学系１６を構成するレンズを、例えば複屈折を有するコリメータ硝材を用いて構成することにより、偏光変換素子としての機能を付加することができる。これにより、光源装置の部品点数を抑えつつ、偏光の揃った光取り出し効率をさらに向上させることが可能となる。
＜５．第４の実施の形態＞
　図８は、本開示の第４の実施の形態に係る光源装置（光源装置４）の構成例を表したものである。光源装置４は、上記光源装置１と同様に、例えば、後述の投射型表示装置（投射型表示装置５）の照明として用いられるものである。本実施の形態の光源装置４は、波長変換部２２を構成する支持基板２２１の背面から蛍光体層２２２に対してさらに励起光ＥＬを照射した点が上記第１の実施の形態とは異なる。
　光源装置４では、上記第１の実施の形態と同様に、光源部１１と光源部１５とが一の方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿って対向配置されており、波長変換部２２は、光源部１１および光源部１５の配列方向（Ｘ軸方向）に対して、例えば略直交方向（例えば、Ｙ軸方向）に配置されている。偏光分離素子１３は、光源部１１と光源部１５との間に、例えばＹ軸方向に対して対向する面１３Ｓ１および面１３Ｓ２が略４５°の角度となるように配置されている。偏光分離素子１４は、偏光分離素子１３の面１３Ｓ１側に、例えば、対向する面１４Ｓ１および面１４Ｓ２と偏光分離素子１３の面１３Ｓ１とが、互いに略直角を成すように配置されている。本実施の形態では、さらに、励起光ＥＬを出射する光源部２１が、Ｙ軸方向に沿って、波長変換部２２の背面側に配置されている。光源部２１と波長変換部２２との間には、例えば、色分離素子１８およびレンズ１９が配置されている。
　光源部２１は、光源部１１と同様に、１または複数の光源２１１と、それぞれの光源２１１に対向配置されたレンズ２１２とを有する。光源２１１は、波長変換部２２の蛍光体層２２２に含まれる蛍光体粒子を励起するためのものであり、例えばＬＤを用いることができる。この他、ＬＥＤを用いてもよい。
　波長変換部２２は、光源部２１から出射された光（励起光ＥＬ）を波長域の異なる光（蛍光ＦＬ）に変換して出射するものであり、本開示の「波長変換部」の一具体例に相当する。波長変換部２２は、例えば、光透過性を有する支持基板２２１に蛍光体層２２２が設けられており、支持基板２２１の蛍光体層２２２が形成された面とは反対側の面、例えば、光源部２１と対向する面に色分離素子１８が設けられている。
　色分離素子１８は、例えばダイクロイックミラーを含んで構成され、入射光を波長域に基づいて分離するものである。具体的には、色分離素子１８は、励起光ＥＬを透過し、蛍光ＦＬを反射するように構成されている。
　なお、図８では、色分離素子１８を支持基板２２１と一体形成した例を示したが、色分離素子１８は、波長変換部２２とは別に配置するようにしてもよい。
　レンズ１９は、例えば、集光光学系１６と同様に、１または複数のレンズによって構成されており、例えば、コリメートレンズを含んで構成されている。レンズ１９は、光源部２１と波長変換部２２との間に配置され、励起光ＥＬを所定のスポット径に集光して蛍光体層２２２へ入射させるものである。
　このように、前面および背面の両方向から蛍光体層２２２に対して励起光ＥＬを照射するようにしてもよい。前面および背面の両方向から励起光ＥＬを照射することにより、一方向から励起光ＥＬを照射する場合と比較して、輝度飽和現象による波長変換部２２の変換効率の低下が低減され、光源の効率を向上させることが可能となる。よって、高輝度化を実現することが可能となる。
＜６．適用例＞
＜適用例１＞
　図９は、適用例１に係る投射型表示装置（投射型表示装置５）の全体構成を表す機能ブロック図である。この投射型表示装置５は、例えばスクリーン６８（投射面）に画像を投射する表示装置である。投射型表示装置５は、例えば、図示しないＰＣ等のコンピュータや各種画像プレーヤ等の外部の画像供給装置に、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）を介して接続されており、このインターフェイスに入力される画像信号に基づいて、スクリーン６８への投影を行うものである。
　投射型表示装置５は、例えば、光源駆動部５１と、光源装置１と、光変調装置５２と、投影光学系５３と、画像処理部５４と、フレームメモリ５５と、パネル駆動部５６と、投影光学系駆動部５７と、制御部５０とを備えている。
　光源駆動部５１は、光源装置１に配置された光源（光源１１１および光源１５１）の発光タイミングを制御するための信号を出力するものである。この光源駆動部５１は、例えば図示しないＰＷＭ設定部、ＰＷＭ信号生成部およびリミッター等を備えており、制御部５０の制御に基づいて、光源装置１の光源ドライバーを制御し、光源１１１および光源１５１をＰＷＭ制御することにより、光源１１１および光源１５１の点灯および消灯、あるいは輝度の調整を行うものである。
　光源装置１は、特に図示していないが、上記第１の実施の形態において説明した構成要素の他に、例えば、光源１１１および光源１５１をそれぞれ駆動する光源ドライバーと、光源１１１および光源１５１を駆動する際の電流値をそれぞれ設定する電流値設定部とを備えている。光源ドライバーは、図示しない電源回路から供給される電源に基づき、光源駆動部５１から入力される信号に同期して、電流値設定部が設定した電流値をもつ電流を生成する。生成された電流は、光源１１１および光源１５１にそれぞれ供給される。
　光変調装置５２は、画像信号に基づき、光源装置１から出力された光（照明光）を変調して画像光を生成するものである。光変調装置５２は、例えば、後述するＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型または反射型のライトバルブを含んで構成されている。例えば、青色光（Ｂ）を変調する液晶パネル、赤色光（Ｒ）を変調する液晶パネルおよび緑色光（Ｇ）を変調する液晶パネルが挙げられる。反射型液晶パネルとしては、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等の液晶素子を用いることができる。但し、光変調装置５２には、液晶素子に限らず、他の光変調素子、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等が用いられてもよい。光変調装置５２により変調されたＲＧＢの各色光は、図示しないクロスダイクロイックプリズム等により合成されて、投影光学系５３に導かれる。
　投影光学系５３は、光変調装置５２で変調された光をスクリーン６８上に投射して結像させるためのレンズ群等を含むものである。
　画像処理部５４は、外部から入力された画像信号を取得して、画像サイズの判別、解像度の判別および静止画像であるか動画像であるかの判別等を行うものである。動画像である場合には、フレームレート等の画像データの属性等についても判定する。また、取得した画像信号の解像度が、光変調装置５２の各液晶パネルの表示解像度と異なる場合には、解像度変換処理を行う。画像処理部５４は、これらの各処理後の画像を、フレーム毎にフレームメモリ５５に展開すると共に、フレームメモリ５５に展開したフレーム毎の画像を表示信号としてパネル駆動部５６に出力する。
　パネル駆動部５６は、光変調装置５２の各液晶パネルを駆動するものである。このパネル駆動部５６の駆動により、各液晶パネルに配置された各画素における光の透過率が変化し、画像が形成される。
　投影光学系駆動部５７は、投影光学系５３に配置されたレンズを駆動するモータを含んで構成されている。この投影光学系駆動部５７は、制御部５０の制御に従って、例えば投影光学系５３を駆動し、例えばズーム調整、フォーカス調整および絞り調整等を行うものである。
　制御部５０は、光源駆動部５１、画像処理部５４、パネル駆動部５６および投影光学系駆動部５７を制御するものである。
　この投射型表示装置５では、例えば、上述した光源装置１を備えることで、装置全体の簡易化および小型化を実現することができる。
（投射型表示装置の構成例１）
　図１０は、投射型表示装置５を構成する光学系の全体構成の一例（投射型表示装置５Ａ）を表した概略図である。投射型表示装置５Ａは、反射型の液晶パネル（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）により光変調を行う反射型３ＬＣＤ方式の投射型表示装置である。
　投射型表示装置５Ａは、図１０に示したように、光源装置１と、照明光学系３００と、画像形成部４００と、投影光学系５００とを順に備えている。
　照明光学系３００は、例えば、光源装置１に近い位置からフライアイレンズ３１０（３１０Ａ，３１０Ｂ）と、偏光変換素子３２０と、レンズ３３０と、ダイクロイックミラー３４０Ａ，３４０Ｂと、反射ミラー３５０Ａ，３５０Ｂと、レンズ３６０Ａ，３６０Ｂと、ダイクロイックミラー３７０と、偏光板３８０Ａ～３８０Ｃとを有している。
　フライアイレンズ３１０（３１０Ａ，３１０Ｂ）は、光源装置１からの照明光の照度分布の均質化を図るものである。偏光変換素子３２０は、入射光の偏光軸を所定方向に揃えるように機能するものである。例えば、ランダム偏光の光をＰ偏光に変換する。レンズ３３０は、偏光変換素子３２０からの光をダイクロイックミラー３４０Ａ，３４０Ｂへ向けて集光する。ダイクロイックミラー３４０Ａ，３４０Ｂは、所定の波長域の光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を選択的に透過させるものである。例えば、ダイクロイックミラー３４０Ａは、主に赤色光Ｌｒおよび緑色光Ｌｇを反射ミラー３５０Ａの方向へ反射させる。また、ダイクロイックミラー３４０Ｂは、主に青色光Ｌｂを反射ミラー３５０Ｂの方向へ反射させる。反射ミラー３５０Ａは、ダイクロイックミラー３４０Ａからの光（主に赤色光Ｌｒおよび緑色光Ｌｇ）をレンズ３６０Ａに向けて反射し、反射ミラー３５０Ｂは、ダイクロイックミラー３４０Ｂからの光（主に青色光Ｌｂ）をレンズ３６０Ｂに向けて反射する。レンズ３６０Ａは、反射ミラー３５０Ａからの光（主に赤色光Ｌｒおよび緑色光Ｌｇ）を透過し、ダイクロイックミラー３７０へ集光させる。ダイクロイックミラー３７０は、緑色光Ｌｇを選択的に偏光板３８０Ｃへ向けて反射すると共にそれ以外の波長域の光を選択的に透過するものである。偏光板３８０Ａ～３８０Ｃは、所定方向の偏光軸を有する偏光子を含んでいる。例えば、偏光変換素子３２０においてＰ偏光に変換されている場合、偏光板３８０Ａ～３８０ＣはＰ偏光の光を透過し、Ｓ偏光の光を反射する。
　画像形成部４００は、反射型偏光板４１０Ａ～４１０Ｃと、反射型液晶パネル４２０Ａ～４２０Ｃ（光変調素子）と、ダイクロイックプリズム４３０とを有する。
　反射型偏光板４１０Ａ～４１０Ｃは、それぞれ、偏光板３８０Ａ～３８０Ｃからの偏光光の偏光軸と同じ偏光軸の光（例えばＰ偏光）を透過し、それ以外の偏光軸の光（Ｓ偏光）を反射するものである。具体的には、反射型偏光板４１０Ａは、偏光板３８０ＡからのＰ偏光の赤色光Ｌｒを反射型液晶パネル４２０Ａの方向へ透過させる。反射型偏光板４１０Ｂは、偏光板３８０ＢからのＰ偏光の青色光Ｌｂを反射型液晶パネル４２０Ｂの方向へ透過させる。反射型偏光板４１０Ｃは、偏光板３８０ＣからのＰ偏光の緑色光Ｌｇを反射型液晶パネル４２０Ｃの方向へ透過させる。また、反射型偏光板４１０Ａは、反射型液晶パネル４２０ＡからのＳ偏光の赤色光Ｌｒを反射してダイクロイックプリズム４３０に入射させる。反射型偏光板４１０Ｂは、反射型液晶パネル４２０ＢからのＳ偏光の青色光Ｌｂを反射してダイクロイックプリズム４３０に入射させる。反射型偏光板４１０Ｃは、反射型液晶パネル４２０ＣからのＳ偏光の緑色光Ｌｇを反射してダイクロイックプリズム４３０に入射させる。
　反射型液晶パネル４２０Ａ～４２０Ｃは、それぞれ、赤色光Ｌｒ、青色光Ｌｂまたは緑色光Ｌｇの空間変調を行うものである。
　ダイクロイックプリズム４３０は、入射される赤色光Ｌｒ、青色光Ｌｂおよび緑色光Ｌｇを合成し、投影光学系５００へ向けて射出するものである。
　投影光学系５００は、例えば、複数のレンズ等を有する。投影光学系５００は、画像形成部４００からの出射光を拡大してスクリーン６００等へ投射する。
（投射型表示装置の構成例２）
　図１１は、投射型表示装置５を構成する光学系の全体構成の他の例（投射型表示装置５Ｂ）を表した概略図である。投射型表示装置５Ｂは、透過型の液晶パネル（ＬＣＤ）により光変調を行う透過型３ＬＣＤ方式の投射型表示装置である。
　投射型表示装置５Ｂは、例えば、光源装置１と、照明光学系７１０および画像生成部７３０を有する画像生成システム７００と、投影光学系５００とを順に備えている。
　照明光学系７１０は、例えば、インテグレータ素子７１１と、偏光変換素子７１２と、集光レンズ７１３とを有する。インテグレータ素子７１１は、二次元に配列された複数のマイクロレンズを有する第１のフライアイレンズ７１１Ａおよびその各マイクロレンズに１つずつ対応するように配列された複数のマイクロレンズを有する第２のフライアイレンズ７１１Ｂを含んでいる。
　光源装置１からインテグレータ素子７１１に入射する光（平行光）は、第１のフライアイレンズ７１１Ａのマイクロレンズによって複数の光束に分割され、第２のフライアイレンズ７１１Ｂにおける対応するマイクロレンズにそれぞれ結像される。第２のフライアイレンズ７１１Ｂのマイクロレンズのそれぞれが、二次光源として機能し、輝度が揃った複数の平行光を、偏光変換素子７１２に入射光として照射する。
　インテグレータ素子７１１は、全体として、光源装置１から偏光変換素子７１２に照射される入射光を、均一な輝度分布に整える機能を有する。
　偏光変換素子７１２は、インテグレータ素子７１１等を介して入射する入射光の偏光状態を揃える機能を有する。この偏光変換素子７１２は、例えば、光源装置１の出射側に配置されたレンズ等を介して、青色光Ｌｂ、緑色光Ｌｇおよび赤色光Ｌｒを含む出射光を出射する。
　照明光学系７１０は、さらに、ダイクロイックミラー７１４およびダイクロイックミラー７１５、ミラー７１６、ミラー７１７およびミラー７１８、リレーレンズ７１９およびリレーレンズ７２０、フィールドレンズ７２１Ｒ、フィールドレンズ７２１Ｇおよびフィールドレンズ７２１Ｂ、画像生成部７３０としての液晶パネル７３１Ｒ、７３１Ｇおよび７３１Ｂ、ダイクロイックプリズム７３２を含んでいる。
　ダイクロイックミラー７１４およびダイクロイックミラー７１５は、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。例えば、ダイクロイックミラー７１４は、赤色光Ｌｒを選択的に反射する。ダイクロイックミラー７１５は、ダイクロイックミラー７１４を透過した緑色光Ｌｇおよび青色光Ｌｂのうち、緑色光Ｌｇを選択的に反射する。残る青色光Ｌｂが、ダイクロイックミラー７１５を透過する。これにより、光源装置１から出射された光（例えば白色の合波光Ｌｗ）が、異なる色の複数の色光に分離される。
　分離された赤色光Ｌｒは、ミラー７１６により反射され、フィールドレンズ７２１Ｒを通ることによって平行化された後、赤色光の変調用の液晶パネル７３１Ｒに入射する。緑色光Ｌｇは、フィールドレンズ７２１Ｇを通ることによって平行化された後、緑色光の変調用の液晶パネル７３１Ｇに入射する。青色光Ｌｂは、リレーレンズ７１９を通ってミラー７１７により反射され、さらにリレーレンズ７２０を通ってミラー７１８により反射される。ミラー７１８により反射された青色光Ｌｂは、フィールドレンズ７２１Ｂを通ることによって平行化された後、青色光Ｌｂの変調用の液晶パネル７３１Ｂに入射する。
　液晶パネル７３１Ｒ、７３１Ｇおよび７３１Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源（例えば、ＰＣ等）と電気的に接続されている。液晶パネル７３１Ｒ、７３１Ｇおよび７３１Ｂは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像および青色画像を生成する。変調された各色の光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム７３２に入射して合成される。ダイクロイックプリズム７３２は、３つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投影光学系５００に向けて出射する。
　投影光学系５００は、例えば、複数のレンズ等を有する。投影光学系５００は、画像生成システム７００からの出射光を拡大してスクリーン６００へ投射する。
＜適用例２＞
　図１２は、適用例２に係る表示システムの構成を模式的に表したものである。図１３は、適用例２に係る表示システムの機能構成を表したものである。この表示システムは、リストバンド型端末（リストバンド型情報処理装置）８と、スマートフォン（外部装置）６とを備えている。
　スマートフォン６は、例えばリストバンド型端末８と連携して動作する情報処理装置であり、リストバンド型端末８に対して、投影または表示させるための画像を送信すると共に、ユーザ操作を示す情報を受信する機能を有している。具体的には、スマートフォン６は、リストバンド型端末８に対し、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を示す画像を送信して、そのＧＵＩに対するユーザ操作信号を受信する。そして、スマートフォン６は、受信したユーザ操作に応じた処理を行い、その処理に応じて更新したＧＵＩを示す画像をリストバンド型端末８に送信する。
　なお、リストバンド型端末８と連携して動作する外部装置としては、スマートフォンに限らず、他の情報処理装置、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、ＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、タブレット端末、携帯電話端末、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置または携帯用ゲーム機器等であってもよい。
　リストバンド型端末８は、例えば、表示部８１０と、上記実施の形態等の光源装置（例えば、光源装置１）を備えた投射型表示装置５とを有しており、バンド部７ａによりユーザの手首等に装着されて使用されるものである。バンド部７ａは、腕時計用バンドと同様に、例えば皮革や金属、繊維、ゴム等から構成されている。
　このリストバンド型端末８は、更に、例えば図１３に示したように、制御部８２０、通信部８３０、撮像部８４０、操作部８５０およびセンサ部８６０を有している。また、リストバンド型端末８は、スマートフォン６と無線通信によって接続されており、スマートフォン６と連携して動作するものである。例えば、ユーザの衣服のポケット等に入っているスマートフォン６から受信した画像を、表示部８１０に表示したり、投射型表示装置５を用いてユーザの手のひら等に投影したりすることができる。
　表示部８１０は、制御部８２０による制御に基づき、画像（静止画像または動画像）の表示を行うものであり、例えばＬＣＤまたはＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode）等を含んで構成されている。この表示部８１０は、例えば操作部８５０と一体的に構成され、いわゆるタッチパネルとして機能する。
　通信部８３０は、スマートフォン６との間において信号（画像信号およびユーザ操作信号等）の送受信を行うものである。通信方式としては、例えば、無線、Bluetooth（登録商標）、ＷｉＨＤ（Wireless High Definition）、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity：登録商標）、ＮＦＣ（Near Field communication）、赤外線通信等の方式が挙げられる。また、他にも、３Ｇ／ＬＴＥ（Long Term Evolution）あるいはミリ波帯の電波を用いた通信が行われてもよい。
　撮像部８４０は、例えば、撮像レンズ、絞り、ズームレンズおよびフォーカスレンズ等を含むレンズ部と、レンズ部を駆動してフォーカス動作やズーム動作を行わせる駆動部と、レンズ部を介して得られた撮像光に基づいて撮像信号を生成する固体撮像素子とを有するものである。固体撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等から構成されている。撮像部８４０は、デジタル信号とされた撮影画像のデータを、制御部８２０に出力する。
　操作部８５０は、ユーザからの入力信号（ユーザ操作信号）を受け取る機能を有する。この操作部８５０は、例えば、ボタン、タッチセンサ、トラックボール等により構成されている。ここでは、操作部８５０は、表示部８１０と一体的に構成されることで、タッチパネルとして機能する。この操作部８５０は、入力されたユーザ操作信号を、制御部８２０に出力する。
　センサ部８６０は、ユーザの動作や状態に関する情報を取得する機能を有するものである。例えば、センサ部８６０は、ユーザの顔や目、またはリストバンド型端末８が装着された手を撮像対象とするカメラを備えている。この他にも、センサ部８６０は、例えば、奥行き検出機能付きカメラ、マイク、ＧＰＳ、赤外線センサ、光線センサ、筋電センサ、神経センサ、脈拍センサ、体温センサ、ジャイロセンサ、加速度センサまたはタッチセンサ等を備えていてもよい。これらのうち、筋電センサ、神経センサ、脈拍センサおよび体温センサは、バンド部７ａに設けられてもよい。このようなセンサ部８６０は、ユーザの手に近い位置でセンシングを行うことができるため、手の動きを精度良く検出することができる。センサ部８６０は、ユーザの動作や状態をセンシングし、そのセンシング結果を示す情報を、制御部８２０に出力する。
　制御部８２０は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従ってリストバンド型端末８内の動作全般を制御するものである。制御部８２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはマイクロプロセッサにより構成されている。この制御部８２０は、使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、および適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んでいてもよい。
　この制御部８２０は、例えば認識部８２１および検出部８２２を有しており、これにより、ジェスチャー入力が可能となっている。認識部８２１は、バンド部７ａが装着されたユーザの手の動きを認識する機能を有する。具体的には、認識部８２１は、センサ部８６０から入力された画像（例えばユーザの手を撮像した画像）を用いた画像認識、およびモーション認識等により、手の動きを認識する。制御部８２０は、認識部８２１による認識結果に基づいて、画面遷移等の各種処理を行う。検出部８２２は、投射型表示装置５による投影画像Ｙ１に対するユーザ操作を検出する機能を有する。例えば、検出部８２２は、投影画像に対するフリックやタッチ等のユーザ操作を検出する。制御部８２０は、検出部８２２により検出されたユーザ操作を示す情報をスマートフォン６に送信し、スマートフォン６によりユーザ操作に応じた処理がなされる。これにより、リストバンド型端末８では、スマートフォン６のタッチパネルに対して行う操作（フリックやタッチ等）をした場合と同様の機能（画面遷移等）を、表示部８１０またはユーザの手において実行することができる。例えば、ユーザが投影画像Ｙ１に対して上下にフリックすると、投影画像Ｙ１がスクロールする機能を実行することが可能である。
　なお、図１２に示した例では、スマートフォン６においてＧＰＳ（Global Positioning System）機能を利用して生成された地図画像が、表示部８１０に表示されると共に、投影画像Ｙ１として投影されている。リストバンド型端末８では、携帯性の実現のため、表示部８１０の物理的な大きさに限界があり、ユーザが表示部８１０の表示画像が見づらい場合がある。このような場合に、投射型表示装置５を用いて、画像を例えばスマートフォン６と同等のインチサイズに拡大して手に投影することで、画像の視認性を高めることができる。また、スマートフォン６をポケットや鞄等に入れたままの状態で、スマートフォン６から受信した画像を手元で見ることができるので、ユーザビリティの向上につながる。
　上記のような表示システムにおいて、光源装置１の照明光の色バランスを調整する場合や、センサ部８６０において赤外線を利用する場合等において、上記実施の形態等の光源装置（例えば、光源装置１）を好適に用いることができる。
＜適用例３＞
　図１４は、適用例３に係る表示システムの構成を模式的に表したものである。この表示システムは、上記実施の形態等の光源装置（例えば、光源装置１）を備えた投射型表示装置５と、レーザポインタ９１０と、投影用のコンテンツを投射型表示装置５に出力するＰＣ９２０とを備えたものである。投影用のコンテンツとは、図表、文章、その他種々のグラフィック画像や、地図あるいはウェブサイト等である。
　レーザポインタ９１０は、ユーザによる操作ボタン９１０ａの押下操作に応じて、レーザ光（非可視光または可視光）を照射する機能をもつものである。ユーザは、レーザポインタ９１０を使用して、スクリーン９３０に投影された画像上にレーザ光を照射して、例えば、照射位置Ｐを説明個所に合せて指示しながらプレゼンテーションを行うことができる。
　ＰＣ９２０は、投影用の画像データを生成し、この画像データを投射型表示装置５に有線または無線により送信し、投影制御を行うものである。図１４では、一例としてノート型ＰＣを示しているが、このＰＣ９２０はノート型ＰＣに限定されず、デスクトップ型ＰＣや、ネットワーク（クラウド）上のサーバであってもよい。
　この適用例では、投射型表示装置５は、ＰＣ９２０から受信した画像を、スクリーン９３０に投影すると共に、投影画像上へのレーザポインタ９１０による照射を認識するための撮像部を有する。撮像部では、スクリーン９３０上に照射されたレーザ光（非可視光または可視光）を用いた検出が可能である。この撮像部は、投射型表示装置５に内蔵されていてもよいし、外付けされてもよい。投射型表示装置５において、上記実施の形態等の光源装置（例えば、光源装置１）が用いられることで、上述のように複数波長の合成光を１種の光源を用いて出力可能となる。これにより、投影用の光源と撮像用の光源とをそれぞれ別々に設ける必要がなく、装置全体の簡易化およびコンパクト化を実現することができる。
　以上、第１～第４の実施の形態および変形例１～３ならびに適用例を挙げて説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、光源部１１および光源部１５を、赤色光、緑色光および青色光等の可視光あるいはＵＶを発振するレーザを用いた例を示したが、例えば赤外域の光（infrared ray：ＩＲ）等を用いてもよい。
　また、上記実施の形態等において例示した光学系の構成要素（例えば、光源部１１，１５、波長変換部、偏光分離素子１３，１４、集光光学系１６等）の配置および数等は、あくまでも一例であり、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素をさらに備えていてもよい。
　更に、上記実施の形態等の光源装置（例えば、光源装置１）の適用例として説明した投射型表示装置および表示システムは一例であり、上述のものに限定されるものではない。例えば、赤外線を用いた暗視装置（暗視システム）にも、本開示の光源装置は適用可能である。
　更に、本開示に係る投射型表示装置として、上記投射型表示装置５（５Ａ，５Ｂ）以外の装置が構成されてもよい。また投射型表示装置ではない装置に本開示に係る光源装置が用いられてもよい。例えば、本開示の光源装置１は、照明用途として用いてもよく、例えば、自動車のヘッドランプやライトアップ用の光源に適用可能である。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
　本技術は以下のような構成を取ることも可能である。以下の構成の本技術によれば、第１の光源部と波長変換部との間に、波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する偏光分離素子を設け、この偏光分離素子と第１の光源部との間に、入射した光の波長域にも基づいて分離する色分離素子を設けることにより、波長変換部から出射された蛍光（第２の波長域の光）の利用効率が向上する。よって、偏光の揃った光取り出し効率を向上させることが可能となる。
（１）
　第１の波長域の光を出射する第１の光源部と、
　前記第１の波長域の光の光路上に配置されると共に、前記第１の光源部から出射された前記第１の波長域の光によって励起され、前記第１の波長域とは異なる第２の波長域の光を出射する波長変換部と、
　前記波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する第１の偏光分離素子と、
　前記第１の偏光分離素子と共に前記第１の光源部と前記波長変換部との間に配置された、波長選択性を有する第２の偏光分離素子と
　を備えた光源装置。
（２）
　前記第１の偏光分離素子の第１の偏光分離面と前記第２の偏光分離素子の第２の偏光分離面とは、互いに略直角を成す向きに配置されている、前記（１）に記載の光源装置。
（３）
　前記第１の偏光分離素子は前記第１の波長域の光および前記第２の波長域の光に作用し、
　前記第２の偏光分離素子は前記第２の波長域の光のみに作用する、前記（１）または（２）に記載の光源装置。
（４）
　前記第１の偏光分離素子および前記第２の偏光分離素子は、それぞれ、プレート型の偏光ビームスプリッタである、前記（１）乃至（３）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（５）
　前記第１の偏光分離素子および前記第２の偏光分離素子は、それぞれ、プリズム型の偏光ビームスプリッタであり、
　前記第１の偏光分離素子は、第１のプリズムの第１の面に第１の偏光ビームスプリッタ膜が製膜され、
　前記第２の偏光分離素子は、前記第１の面と略直角を成す第２のプリズムの第２の面に第２の偏光ビームスプリッタ膜が製膜されている、前記（１）乃至（３）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（６）
　第３のプリズムをさらに有し、
　前記第１のプリズム、前記第２のプリズムおよび前記第３のプリズムは、互いに間隔をあけて略キューブ状に構成されている、前記（５）に記載の光源装置。
（７）
　第３のプリズムをさらに有し、
　前記第１のプリズム、前記第２のプリズムおよび前記第３のプリズムは、互いに接着層を介して略キューブ状に一体形成されている、前記（５）に記載の光源装置。
（８）
　前記第２のプリズムの、前記第１の面と対向する第３の面および前記第３のプリズムの、前記第１の面と対向する第４の面には、前記第１の偏光ビームスプリッタ膜と同じ特性を有する第３の偏光ビームスプリッタ膜がさらに設けられており、
　前記接着層は、前記第１の偏光ビームスプリッタ膜と前記第３の偏光ビームスプリッタ膜との間に設けられている、前記（７）に記載の光源装置。
（９）
　前記第２の波長域の光とは異なる第３の波長域の光を出射する第２の光源部をさらに有する、前記（１）乃至（８）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１０）
　第２の光源部は、互いに異なる波長域の光を出射する複数の光源を有する、前記（４）乃至（９）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１１）
　前記第１の偏光分離素子は、光路合成素子を兼ねている、前記（１）乃至（１０）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１２）
　前記第２の波長域の光および前記第３の波長域の光は、前記第１の偏光分離素子で光路合成される、前記（９）乃至（１１）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１３）
　前記波長変換部と前記第２の偏光分離素子との間に集光光学系をさらに有する、前記（１）乃至（１２）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１４）
　前記集光光学系はコリメートレンズである、前記（１３）に記載の光源装置。
（１５）
　前記波長変換部と、前記第２の偏光分離素子との間に配置され、前記第１の偏光分離素子において反射された前記第２の波長域の光の偏光を変える偏光変換素子をさらに有する、前記（１）乃至（１４）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１６）
　前記偏光変換素子は偏光解消素子である、前記（１５）に記載の光源装置。
（１７）
　前記偏光変換素子は位相差板である、前記（１５）に記載の光源装置。
（１８）
　前記波長変換部は、蛍光体と、前記蛍光体を保持する保持部とを有する、前記（１）乃至（１７）のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
（１９）
　前記波長変換部は、前記保持部を回転させる駆動部をさらに有する、前記（１８）に記載の光源装置。
（２０）
　光源装置と、
　前記光源装置から射出される光を変調する光変調素子と、
　前記光変調素子からの光を投射する投射光学系とを備え、
　前記光源装置は、
　第１の波長域の光を出射する第１の光源部と、
　前記第１の波長域の光の光路上に配置されると共に、前記第１の光源部から出射された前記第１の波長域の光によって励起され、前記第１の波長域とは異なる第２の波長域の光を出射する波長変換部と、
　前記波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する第１の偏光分離素子と、
　前記第１の偏光分離素子と共に前記第１の光源部と前記波長変換部との間に配置された、波長選択性を有する第２の偏光分離素子と
　を有する投射型表示装置。
　本出願は、日本国特許庁において２０１９年１２月２７日に出願された日本特許出願番号２０１９－２３９３１１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1. 　第１の波長域の光を出射する第１の光源部と、
    　前記第１の波長域の光の光路上に配置されると共に、前記第１の光源部から出射された前記第１の波長域の光によって励起され、前記第１の波長域とは異なる第２の波長域の光を出射する波長変換部と、
    　前記波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する第１の偏光分離素子と、
    　前記第１の偏光分離素子と共に前記第１の光源部と前記波長変換部との間に配置された、波長選択性を有する第２の偏光分離素子と
    　を備えた光源装置。
  2. 　前記第１の偏光分離素子の第１の偏光分離面と前記第２の偏光分離素子の第２の偏光分離面とは、互いに略直角を成す向きに配置されている、請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記第１の偏光分離素子は前記第１の波長域の光および前記第２の波長域の光に作用し、
    　前記第２の偏光分離素子は前記第２の波長域の光のみに作用する、請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記第１の偏光分離素子および前記第２の偏光分離素子は、それぞれ、プレート型の偏光ビームスプリッタである、請求項１に記載の光源装置。
  5. 　前記第１の偏光分離素子および前記第２の偏光分離素子は、それぞれ、プリズム型の偏光ビームスプリッタであり、
    　前記第１の偏光分離素子は、第１のプリズムの第１の面に第１の偏光ビームスプリッタ膜が製膜され、
    　前記第２の偏光分離素子は、前記第１の面と略直角を成す第２のプリズムの第２の面に第２の偏光ビームスプリッタ膜が製膜されている、請求項１に記載の光源装置。
  6. 　第３のプリズムをさらに有し、
    　前記第１のプリズム、前記第２のプリズムおよび前記第３のプリズムは、互いに間隔をあけて略キューブ状に構成されている、請求項５に記載の光源装置。
  7. 　第３のプリズムをさらに有し、
    　前記第１のプリズム、前記第２のプリズムおよび前記第３のプリズムは、互いに接着層を介して略キューブ状に一体形成されている、請求項５に記載の光源装置。
  8. 　前記第２のプリズムの、前記第１の面と対向する第３の面および前記第３のプリズムの、前記第１の面と対向する第４の面には、前記第１の偏光ビームスプリッタ膜と同じ特性を有する第３の偏光ビームスプリッタ膜がさらに設けられており、
    　前記接着層は、前記第１の偏光ビームスプリッタ膜と前記第３の偏光ビームスプリッタ膜との間に設けられている、請求項７に記載の光源装置。
  9. 　前記第２の波長域の光とは異なる第３の波長域の光を出射する第２の光源部をさらに有する、請求項１に記載の光源装置。
  10. 　第２の光源部は、互いに異なる波長域の光を出射する複数の光源を有する、請求項４に記載の光源装置。
  11. 　前記第１の偏光分離素子は、光路合成素子を兼ねている、請求項１に記載の光源装置。
  12. 　前記第２の波長域の光および前記第３の波長域の光は、前記第１の偏光分離素子で光路合成される、請求項９に記載の光源装置。
  13. 　前記波長変換部と前記第２の偏光分離素子との間に集光光学系をさらに有する、請求項１に記載の光源装置。
  14. 　前記集光光学系はコリメートレンズである、請求項１３に記載の光源装置。
  15. 　前記波長変換部と、前記第２の偏光分離素子との間に配置され、前記第１の偏光分離素子において反射された前記第２の波長域の光の偏光を変える偏光変換素子をさらに有する、請求項１に記載の光源装置。
  16. 　前記偏光変換素子は偏光解消素子である、請求項１５に記載の光源装置。
  17. 　前記偏光変換素子は位相差板である、請求項１５に記載の光源装置。
  18. 　前記波長変換部は、蛍光体と、前記蛍光体を保持する保持部とを有する、請求項１に記載の光源装置。
  19. 　前記波長変換部は、前記保持部を回転させる駆動部をさらに有する、請求項１８に記載の光源装置。
  20. 　光源装置と、
    　前記光源装置から射出される光を変調する光変調素子と、
    　前記光変調素子からの光を投射する投射光学系とを備え、
    　前記光源装置は、
    　第１の波長域の光を出射する第１の光源部と、
    　前記第１の波長域の光の光路上に配置されると共に、前記第１の光源部から出射された前記第１の波長域の光によって励起され、前記第１の波長域とは異なる第２の波長域の光を出射する波長変換部と、
    　前記波長変換部から出射された第２の波長域の光を偏光に基づいて分離する第１の偏光分離素子と、
    　前記第１の偏光分離素子と共に前記第１の光源部と前記波長変換部との間に配置された、波長選択性を有する第２の偏光分離素子と
    　を有する投射型表示装置。
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