特開 2024-67668 プロジェクター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024067668

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】プロジェクター

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/16 20060101AFI20240510BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240510BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20240510BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20240510BHJP

   H04N 9/31 20060101ALI20240510BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20240510BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

G03B21/16

G03B21/00 E

G02B5/30

H04N5/74 A

H04N9/31 440

G02F1/13 505

G02B5/20

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022177916

(22)【出願日】2022-11-07

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】水谷 友哉

(72)【発明者】

【氏名】柏木 章宏

【テーマコード（参考）】

2H088

2H148

2H149

2K203

5C058

5C060

【Ｆターム（参考）】

2H088EA13

2H088HA08

2H088HA12

2H088HA13

2H088HA16

2H088HA18

2H088HA24

2H088HA28

2H088MA20

2H148AA07

2H148AA11

2H149AA17

2H149AB01

2H149AB11

2H149AB13

2H149BA23

2H149DA04

2H149DA12

2H149EA02

2H149FA42Z

2H149FC00

2K203FA03

2K203FA22

2K203FA32

2K203FA44

2K203FA45

2K203FA62

2K203HA14

2K203HA34

2K203HA42

2K203HA74

2K203HA87

2K203LA04

2K203LA42

2K203MA12

5C058AB02

5C058AB03

5C058AB05

5C058BA35

5C058EA14

5C058EA52

5C060GB01

5C060HC16

5C060HC24

5C060JA25

(57)【要約】

【課題】単板式のプロジェクターにおいて、反射偏光子よりも光源側の光路上に配置されているレンズの変形及び変質、レンズの光学機能の低下を防止する。
【解決手段】本発明のプロジェクターは、第１光を発光する光源と、第１光が照射され、第１光とは異なる発光波長を有する第２光を発光する波長変換素子と、波長変換素子からの第１光の光束と第２光の光束とを拡大する光学系と、光学系によって拡大化された光を平行化する平行化レンズと、入射した光を変調して画像光を生成する光変調素子と、光変調素子から射出された画像光が入射する射出側偏光素子と、射出側偏光素子から射出された画像光を投射する投射レンズと、所定の偏光方向の偏光を透過し、所定の偏光方向以外の偏光を反射する入射側偏光素子と、を備える。入射側偏光素子には非直線偏光が入射し、第２光の光路上において、入射側偏光素子は光源と平行化レンズとの間に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１光を発光する光源と、
前記第１光が照射され、前記第１光とは異なる発光波長を有する第２光を発光する波長変換素子と、
前記波長変換素子を透過した前記第１光の光束と前記波長変換素子から発光された前記第２光の光束とを拡大する光学系と、
前記光学系によって拡大化された光を平行化する平行化レンズと、
前記平行化レンズによって平行化された光が入射し、入射した光を変調して画像光を生成する光変調素子と、
前記光変調素子から射出された画像光が入射する射出側偏光素子と、
前記射出側偏光素子から射出された画像光を投射する投射レンズと、
所定の偏光方向の偏光を透過し、前記所定の偏光方向以外の偏光を反射する入射側偏光素子と、
を備え、
前記入射側偏光素子には非直線偏光が入射し、
前記第２光の光路上において、前記入射側偏光素子は前記光源と前記平行化レンズとの間に配置されている、
プロジェクター。

【請求項2】

前記入射側偏光素子は前記波長変換素子と前記光学系との間に配置されている、
請求項１に記載のプロジェクター。

【請求項3】

前記波長変換素子は蛍光体層を有し、
前記蛍光体層において光源と対向する面とは反対側の面と前記入射側偏光素子の入射側の面とは互いに平行である、
請求項２に記載のプロジェクター。

【請求項4】

前記入射側偏光素子は前記波長変換素子に当接している、
請求項２に記載のプロジェクター。

【請求項5】

前記入射側偏光素子はワイヤーグリッド偏光子であり、
前記ワイヤーグリッド偏光子の周期は前記第１光の所定の波長の半分よりも短い、
請求項４に記載のプロジェクター。

【請求項6】

前記光源と前記波長変換素子との間に配置され、前記第１光を透過し、少なくとも一部の前記第２光を反射するダイクロイックミラーを備える、
請求項２に記載のプロジェクター。

【請求項7】

前記光源と前記ダイクロイックミラーとの間に配置された透光性部材を備える、
請求項６に記載のプロジェクター。

【請求項8】

前記入射側偏光素子は前記波長変換素子において前記光源と対向する面とは反対側の面を覆うように設けられている、
請求項２に記載のプロジェクター。

【請求項9】

前記入射側偏光素子は前記光学系と前記平行化レンズとの間に配置されている、
請求項１に記載のプロジェクター。

【請求項10】

前記光源と前記波長変換素子との間に配置され、前記第１光を透過し、少なくとも一部の前記第２光を反射するダイクロイックミラーを備える、
請求項９に記載のプロジェクター。

【請求項11】

前記波長変換素子と前記入射側偏光素子との間に配置された位相差板を備える、
請求項１に記載のプロジェクター。

【請求項12】

前記位相差板は、１／４波長板である、
請求項１１に記載のプロジェクター。

【請求項13】

前記位相差板は前記入射側偏光素子に当接している、
請求項１１に記載のプロジェクター。

【請求項14】

前記位相差板は、１／４波長板である、
請求項１３に記載のプロジェクター。

【請求項15】

前記第２光の光路に沿って前記光源の周縁と前記入射側偏光素子の周縁との間を接続し、少なくとも前記光源と前記入射側偏光素子を囲むように設けられ、内壁面に照射される光を反射するロッド部材を備える、
請求項１に記載のプロジェクター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プロジェクターに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、色光から当該色の画像光を生成する光変調素子として１枚の液晶パネルを備えるプロジェクター、すなわち単板式のプロジェクターが知られている。例えば、特許文献１に開示されている単板式のプロジェクターでは、２枚のフレネルレンズのうち、光源の近くに配置されたている入射側のフレネルレンズと液晶パネルとの間に、反射型の偏光板が設けられている。光源から射出される光がコンデンサーレンズ及び入射側のフレネルレンズを介して反射型の偏光板に入射すると、入射光のうちの所定の偏光方向の偏光が偏光板を透過し、液晶パネルに入射し、画像光に変調される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国実用新案第２０１６２２４３２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の特許文献１に開示されているプロジェクターでは、光源から射出される光が反射型の偏光板に入射すると、入射光のうちの所定の偏光方向以外の偏光の少なくとも一部が入射側のフレネルレンズに戻り、入射側のフレネルレンズでの光の吸収量や発熱が増大する。すなわち、反射型の偏光板よりも光源に近い領域に配置されているレンズの変形や、レンズに入射する光量及びレンズから射出される光量の損失が発生すると考えられる。例えば、レンズが樹脂製であれば、レンズの黄変が生じることも考えられる。そのため、単板式のプロジェクターにおいて、反射型の偏光板よりも光源に近い光路上に配置されているレンズの変形、変質及び光学機能の低下を防止する対策が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、第１光を発光する光源と、第１光が照射され、第１光とは異なる発光波長を有する第２光を発光する波長変換素子と、波長変換素子を透過した第１光の光束と波長変換素子から発光された第２光の光束とを拡大する光学系と、光学系によって拡大化された光を平行化する平行化レンズと、平行化レンズによって平行化された光が入射し、入射した光を変調して画像光を生成する光変調素子と、光変調素子から射出された画像光が入射する射出側偏光素子と、射出側偏光素子から射出された画像光を投射する投射レンズと、所定の偏光方向の偏光を透過し、所定の偏光方向以外の偏光を反射する入射側偏光素子と、を備える。入射側偏光素子には非直線偏光が入射し、第２光の光路上において、入射側偏光素子は光源と平行化レンズとの間に配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態のプロジェクターの構成を示す概略図である。

【図2】図１のプロジェクターの発光部及び入射側偏光素子の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。

【図3】第２実施形態のプロジェクターの発光部及び入射側偏光素子の構成を示す概略図である。

【図4】第３実施形態のプロジェクターの発光部及び入射側偏光素子の構成を示す概略図である。

【図5】第４実施形態のプロジェクターの発光部及び入射側偏光素子の構成を示す概略図である。

【図6】第５実施形態のプロジェクターの発光部、入射側偏光素子、及び白色光を拡大する光学系の構成を示す概略図である。

【図7】第６実施形態のプロジェクターの発光部、光学系及び入射側偏光素子の構成を示す概略図である。

【図8】第７実施形態のプロジェクターの発光部、光学系及び入射側偏光素子の構成を示す概略図である。

【図9】第８実施形態のプロジェクターの発光部、光学系、位相差板及び入射側偏光素子の構成を示す概略図である。

【図10】第８実施形態のプロジェクターにおける青色光及び黄色光の有効利用効率を算出したシミュレーション結果を示すグラフである。

【図11】第９実施形態のプロジェクターの発光部、ロッド部材及び入射側偏光素子の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。以下の各図面では、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を変えている場合がある。図１は、第１実施形態のプロジェクター１０１の構成を示す概略図である。プロジェクター１０１は、光変調素子として１枚の液晶パネルを用いた画像表示装置であり、所謂単板式のプロジェクターである。

【0008】

図１に示すように、プロジェクター１０１は、発光部１０と、入射側偏光素子８０と、ピックアップレンズ３０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、入射側偏光素子８０と、を備える。

【0009】

発光部１０は、白色光ＷＬを発する。以下の説明では、発光部１０の発光面１０ｓに平行な一方向をＸ方向とし、発光面１０ｓに平行であり且つＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、発光面１０ｓ、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。発光部１０の詳しい構成については、後に説明する。なお、第１実施形態の発光部１０の発光面１０ｓは、後述する波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓに該当する。発光部１０から発光される白色光ＷＬは、発光面からＺ方向を基準として発散する発散光であるとともに、非直線偏光であり、例えばランダム偏光である。本明細書において、非直線偏光は、電場ベクトルが振動する方向が一方向のみの直線偏光ではないことを意味し、例えば電場ベクトルの振動方向が互いに異なる複数の直線偏光を含んでもよく、例えばランダム偏光や楕円偏光を含む。なお、光の電場ベクトルが振動する方向を偏光方向と記載する場合がある。

【0010】

入射側偏光素子８０は、発光部１０から射出された白色光ＷＬの光路上に配置されている。入射側偏光素子８０は、反射型の偏光素子であり、発光部１０から発光された白色光ＷＬのうちの所定の偏光方向の偏光を透過し、所定の偏光方向以外の偏光を反射する。入射側偏光素子８０は、例えば可視波長帯に感度を有する反射型の偏光板８２である。所定の偏光方向の偏光は、例えばＰ偏光又はＳ偏光である。

【0011】

ピックアップレンズ３０は、入射側偏光素子８０を透過して入射側偏光素子８０から射出された白色光ＷＬの光路上に配置されている。ピックアップレンズ３０は、入射側偏光素子８０から射出された白色光ＷＬに含まれる青色光ＢＬの光束と黄色光ＹＬの光束とをＸ方向及びＹ方向を含むＸＹ平面で拡大する。入射側偏光素子８０から射出された白色光ＷＬは、後述する特許請求の範囲に記載されている「波長変換素子を透過した第１光の光束」及び「波長変換素子から発光された第２光の光束」に該当する。ピックアップレンズ３０は、例えば拡大された白色光ＷＬの射出側に凸である凸曲面を有する平凸レンズ３２である。なお、ピックアップレンズ３０は、複数のレンズで構成されてもよい。また、ピックアップレンズ３０に替えて、白色光ＷＬをＸＹ平面内で拡大可能な光学素子が配置されてもよい。ピックアップレンズ３０、或いは白色光ＷＬを拡大可能な光学素子は、後述する特許請求の範囲に記載されている「波長変換素子を透過した第１光の光束と波長変換素子から発光された第２光の光束とを拡大する光学系」に該当する。

【0012】

平行化レンズ３５は、ピックアップレンズ３０から射出された白色光ＷＬの光路上に配置されている。平行化レンズ３５は、ピックアップレンズ３０によって拡大化された白色光ＷＬをＺ方向に沿って平行化する。平行化レンズ３５は、例えば白色光ＷＬの入射側に凸であるレンズ面すなわち位相変調面を有するフレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ）３７である。フレネルレンズ３７が用いられることによって、平行化レンズ３５の直径が大きくても、平行化レンズ３５の厚みが抑えられる。

【0013】

光変調素子４０は、平行化レンズ３５から射出された白色光ＷＬの光路上に配置されている。すなわち、平行化レンズ３５から射出された白色光ＷＬは、光変調素子４０に入射する。平行化レンズ３５から射出された白色光ＷＬは、後述する特許請求の範囲に記載されている「平行化レンズによって平行化された光」に該当する。光変調素子４０は、入射した白色光ＷＬを変調し、フルカラーの画像光ＩＭを生成する。光変調素子４０は、例えば透過型の液晶パネル４２である。

【0014】

液晶パネル４２は、液晶素子４３と、複数のカラーフィルター４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂを備える。詳しく図示していないが、液晶素子４３は、複数の画素を有する。液晶素子４３の各々の画素は、赤色、緑色及び青色の各々に対応するサブ画素を有する。各々のサブ画素は、スイッチング素子を備える。スイッチング素子として、例えばポリシリコン薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）が挙げられる。また、詳しく図示してしないが、平行化レンズ３５と液晶素子４３との間に、吸収型の偏光素子を備えていてもよい。

【0015】

吸収型の偏光素子としては、例えば、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）系フィルムを一方向に延伸し、ヨウ素を吸着・分散させた偏光フィルム、化学処理を施して二色性を持たせたＰＶＡフィルムを一方向に延伸した偏光フィルム、ＰＶＡ系フィルムに金、銀、銅、水銀、鉄等の金属を吸着させたＰＶＡ・金属系偏光フィルム、ＰＶＡ系フィルムをヨウ化カリとチオ硫酸ソーダを含むホウ酸溶液で処理した近紫外偏光フィルム、及び分子内にカチオン基を含有する変成ＰＶＡからなるＰＶＡ系フィルムの表面及び内部の少なくとも一方に二色性染料を有する偏光素子を用いることができる。吸収型の偏光素子の透過軸は、後述する入射側偏光素子８０の透過軸と方向が互いに一致していることが好ましい。このことにより、入射型偏光素子８０を透過した光束の偏光状態がずれた場合、このずれたノイズを吸収型の偏光素子により、吸収することができる。

【0016】

複数のカラーフィルター４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂは、液晶素子４３において白色光ＷＬが入射される側の板面４３ａに設けられている。複数のカラーフィルター４４Ｒは、液晶素子４３の複数の画素の赤色のサブ画素に対応して配置されている。複数のカラーフィルター４４Ｇは、液晶素子４３の複数の画素の緑色のサブ画素に対応して配置されている。複数のカラーフィルター４４Ｂは、液晶素子４３の複数の画素の青色のサブ画素に対応して配置されている。

【0017】

カラーフィルター４４Ｒは、入射する白色光ＷＬのうちの赤色光を透過する。カラーフィルター４４Ｒが配置されている液晶素子４３のサブ画素は、カラーフィルター４４Ｒを透過した赤色光の偏光方向をスイッチング素子の動作によって変調し、赤色の画像光を生成する。カラーフィルター４４Ｇは、入射する白色光ＷＬのうちの緑色光を透過する。カラーフィルター４４Ｇが配置されている液晶素子４３のサブ画素は、カラーフィルター４４Ｇを透過した緑色光の偏光方向をスイッチング素子の動作によって変調し、緑色の画像光を生成する。カラーフィルター４４Ｂは、入射する白色光ＷＬのうちの青色光を透過する。カラーフィルター４４Ｂが配置されている液晶素子４３のサブ画素は、カラーフィルター４４Ｂを透過した青色光の偏光方向をスイッチング素子の動作によって変調し、青色の画像光を生成する。液晶素子４３の複数の画素から射出される３原色の画像光は互いに合成され、フルカラーの画像光ＩＭが射出される。

【0018】

なお、図１では、カラーフィルター４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂがこの順に液晶素子４３の板面４３ａに繰り返し配置されているが、カラーフィルター４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂに対応して各々の画素において互いに異なる色光を変調するサブ画素が隣接していればよい。したがって、カラーフィルター４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂの配置及び順番は図１に示された例に限定されない。

【0019】

射出側偏光素子５０は、光変調素子４０から射出された画像光ＩＭの光路上に配置されている。射出側偏光素子５０は、例えば光変調素子４０の液晶パネル４２の液晶素子４３において板面４３ａとは反対側の板面４３ｂに設けられている。板面４３ｂは、液晶素子４３における画像光ＩＭが射出される側の板面である。射出側偏光素子５０は、光変調素子４０から射出された画像光ＩＭのうちの所定の偏光方向に基づく適切な偏光方向の偏光を透過し、適切な偏光方向以外の偏光を吸収する。すなわち、光変調素子４０から射出された画像光ＩＭは、射出側偏光素子５０に入射し、適切な偏光方向の偏光に変換される。射出側偏光素子５０は、例えば可視波長帯に感度を有する吸収型の偏光板５２である。

【0020】

射出側偏光素子５０から射出された画像光ＩＭの光路上に、集光レンズ６０が設けられている。集光レンズ６０は、射出側偏光素子５０から射出された画像光ＩＭをＺ方向に沿って集光する。集光レンズ６０は、例えば画像光ＩＭの射出側に凸であるレンズ面すなわち位相変調面を有するフレネルレンズ６２である。フレネルレンズ６２が用いられることによって、集光レンズ６０の直径が大きくても、集光レンズ６０の厚みが抑えられる。集光レンズ６０から射出された画像光ＩＭは、後述する特許請求の範囲に記載されている「射出側偏光素子から射出されたされた画像光」に該当する。

【0021】

投射光学系７０は、集光レンズ６０から射出された画像光ＩＭの光路上に配置されている。投射光学系７０は、射出側偏光素子５０から射出された画像光ＩＭを投射し、画像光ＩＭの進行方向で投射光学系７０の前方に設けられた不図示のスクリーンに、画像光ＩＭに基づくフルカラーの画像を表示する。投射光学系７０は、例えば平凸レンズ７１と、両凹レンズ７２と、両凸レンズ７３によって構成されている。なお、投射光学系７０は、２個以下の光学レンズ、或いは４個以上の光学レンズによって構成されてもよい。各々の光学レンズは、平凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズに限定されず、メニスカスレンズ、自由曲面レンズや非球面レンズであってもよい。投射光学系７０は、後述する特許請求の範囲に記載されている「投射レンズ」に該当する。

【0022】

図２は、図１のプロジェクター１０１の要部の概略図であり、発光部１０の構成と発光部１０及び入射側偏光素子８０における光のふるまいとを説明するための図である。図２に示すように、発光部１０は、基板１１と、光源１２と、波長変換素子１３によって構成されている。基板１１は、ＸＹ平面に平行な板面１１ｂを有する。

【0023】

光源１２は、基板１１の板面１１ｂに設けられている。発光部１０が有する光源１２の数は特定数に限定されないが、発光部１０は例えば複数の光源１２を備える。複数の光源１２は、基板１１の板面１１ｂにＸ方向及びＹ方向で互いに間隔をあけて配置されている。光源１２は、青色光ＢＬを発光する。青色光ＢＬの発光波長は、例えば４４０ｎｍ～４８０ｎｍであるが、可視波長帯域のうちの青色波長帯に属する波長帯であれば特定されない。

【0024】

光源１２は、青色光ＢＬを発光する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）である。青色光ＢＬは、光源１２において基板１１の板面１１ｂに接する底面１２ａとは反対側の発光面１２ｓから放射状に射出される。

【0025】

波長変換素子１３は、複数の光源１２の発光面１２ｓを覆うように配置されている。波長変換素子１３は、光源１２から射出された青色光ＢＬを黄色光ＹＬに波長変換し、黄色光ＹＬを射出する。波長変換素子１３は、例えばＸＹ平面に平行に形成された蛍光体層１４である。蛍光体層１４は、複数の光源１２の発光面１２ｓに接する入射面１４ａと、入射面１４ａとは反対側の発光面１４ｓと、を有する。蛍光体層１４の入射面１４ａは、複数の光源１２の発光面１２ｓに接している。光源１２から発せられた青色光ＢＬは、入射面１４ａから蛍光体層１４の内部に入射し、散乱される。蛍光体層１４の内部に入射した青色光ＢＬの少なくとも一部は、励起光として作用し、蛍光としての黄色光ＹＬ１を発生させる。すなわち、蛍光体層１４は、発光面１４ｓから黄色光ＹＬを発光する。一方、青色光ＢＬの残りの少なくとも一部は、蛍光体層１４で内部散乱され、蛍光体層１４を透過し、発光面１４ｓから略放射状に射出される。結果として、青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬは、蛍光体層１４の発光面１４ｓ上の波源ＷＳ１から放射状に射出される。

【0026】

黄色光ＹＬの発光波長は、例えば５００ｎｍ～６７０ｎｍであるが、可視波長帯域のうちの黄色波長帯に属する波長帯であれば特定されない。光源１２が発光する青色光ＢＬは、後述する特許請求の範囲に記載されている「第１光」に該当する。波長変換素子１３が発光する黄色光ＹＬは、後述する特許請求の範囲に記載されている「第２光」に該当し、第１光とは異なる発光波長を有する。黄色光ＹＬは、緑色光及び赤色光を含む。

【0027】

蛍光体層１４は、例えばイットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙｔｔｒｉｕｍ・Ａｌｕｍｉｎｕｍ・Ｇａｒｎｅｔ；ＹＡＧ）系のセラミックス蛍光体によって形成されている。蛍光体層１４の蛍光体は、例えばセリウム（Ｃｅ）が付活されたＹＡＧ（ＹＡＧ：Ｃｅ^３＋）である。なお、蛍光体層１４の蛍光体は、１種であってもよく、２種以上の蛍光材料によって形成されている粒子を混合したものであってもよい。

【0028】

光源１２から射出されて波長変換素子１３を透過する青色光ＢＬ及び波長変換素子１３から射出される黄色光ＹＬ１は、非直線偏光であり、例えばランダム偏光である。なお、図２には、青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの偏光方向のうち、Ｘ方向及びＹ方向に平行な偏光成分が例示されている。波長変換素子１３を透過した青色光ＢＬ及び波長変換素子１３から射出された黄色光ＹＬ１の非直線偏光のうち、光変調素子４０の液晶パネル４２の仕様及び光学特性に応じて設定される所定の偏光方向の青色光ＢＬ２及び黄色光ＹＬ２は入射側偏光素子８０の偏光板８２を透過する。所定の偏光方向は、例えばＹ方向に平行であり、図１の紙面の縦方向であり、図２の紙面の横方向である。

【0029】

一方、波長変換素子１３を透過した青色光ＢＬ１及び波長変換素子１３から射出された黄色光ＹＬ１の非直線偏光のうち、所定の偏光方向以外の偏光方向を有する青色光ＢＬ３及び黄色光ＹＬ３は入射側偏光素子８０の偏光板８２によって反射される。青色光ＢＬ３は、蛍光体層１４の発光面１４ｓに照射され、発光面１４ｓから蛍光体層１４の内部に入射し、励起光として作用し、蛍光としての黄色光ＹＬ４を発生させる。黄色光ＹＬ４は、蛍光体層１４の発光面１４ｓ上の波源ＷＳ２から放射状に射出される。黄色光ＹＬ４は、ランダム偏光及び楕円偏光を含む。前述の黄色光ＹＬ１と同様に、黄色光ＹＬ４の偏光のうち、所定の偏光方向を有する黄色光ＹＬ５は入射側偏光素子８０の偏光板８２を透過する。黄色光ＹＬ４の偏光のうち、所定の偏光方向以外の偏光方向を有する不図示の黄色光ＹＬは入射側偏光素子８０の偏光板８２によって反射される。

【0030】

上述のように、波長変換素子１３からの青色光ＢＬ１及び黄色光ＹＬ１，ＹＬ４の射出が繰り返される。また、入射側偏光素子８０からの青色光ＢＬ１及び黄色光ＹＬ２，ＹＬ５の透過と青色光ＢＬ３及び黄色光ＹＬ３の反射が繰り返される。波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓには、複数の波源ＷＳ１，ＷＳ２が生じる。複数の波源ＷＳ１を中心とする各波源ＷＳ１の近傍の波長変換素子１３では、青色光ＢＬが発散光として射出され、蛍光である黄色光ＹＬが発光する。複数の波源ＷＳ２を中心とする各波源ＷＳ２の近傍の波長変換素子１３では、青色光ＢＬによる再励起が起こり、ランダム偏光の黄色光ＹＬが発せられるとともに、黄色光ＹＬが内面散乱される。

【0031】

波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓから射出される青色光ＢＬ１及び黄色光ＹＬ１と、青色光ＢＬ１及び黄色光ＹＬ４は、互いに合成されて非直線偏光の白色光ＷＬとしてふるまう。同様に、入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａとは反対側の射出面８２ｂから射出される青色光ＢＬ２及び黄色光ＹＬ２，ＹＬ５は、互いに合成されて非直線偏光の白色光ＷＬとしてふるまう。

【0032】

上述の光学的なふるまいによって、入射側偏光素子８０からの青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの反射回数と、発光部１０における波長変換素子１３の蛍光体層１４における再励起と黄色光ＹＬが発光される回数が多い程、入射側偏光素子８０から射出される黄色光ＹＬの光量が同じく入射側偏光素子８０から射出される青色光ＢＬの光量よりも多い。そのため、第１実施形態のプロジェクター１０１から射出されるフルカラーの画像光ＩＭのカラーバランスを好適にするためには、発光部１０から最初に射出される白色光ＷＬに含まれる青色光ＢＬの光量が黄色光ＹＬの光量よりも多いことが好ましい。発光部１０から最初に射出される青色光ＢＬの光量を高める方法としては、例えば光源１２に供給する駆動電流を高めに設定する方法、或いは波長変換素子１３における青色光ＢＬから黄色光ＹＬへの変換効率を抑える方法が挙げられる。波長変換素子１３における青色光ＢＬから黄色光ＹＬへの変換効率は、例えば蛍光体層１４の蛍光体におけるセリウム（Ｃｅ）の濃度を変更する、或いは蛍光体の気孔率を変更する、蛍光体層の厚み、又は蛍光体の構成元素の比率や混合比を変更し、蛍光体層１４の組成を変更することによって適宜調整される。

【0033】

つまり、発光部１０から最初に射出される青色光ＢＬと黄色光ＹＬの光量比は、プロジェクター１０１から射出されるフルカラーの画像光ＩＭに求められるカラーバランスに応じて適宜設定及び調整されている。

【0034】

以上説明した第１実施形態のプロジェクター１０１は、光源１２と、波長変換素子１３と、ピックアップレンズ３０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、入射側偏光素子８０と、を備える。光源１２は、青色光ＢＬを発光する。波長変換素子１３には、青色光ＢＬが照射される。波長変換素子１３は、青色光ＢＬとは異なる発光波長を有する黄色光ＹＬを発光する。ピックアップレンズ３０は、波長変換素子１３を透過した青色光ＢＬの光束と波長変換素子１３から発光された黄色光ＹＬの光束とを拡大する。平行化レンズ３５は、ピックアップレンズ３０によって拡大化された白色光ＷＬを平行化する。光変調素子４０には、平行化レンズ３５によって平行化された白色光ＷＬが入射する。光変調素子４０は、入射した白色光ＷＬを変調して画像光ＩＭを生成する。射出側偏光素子５０には、光変調素子４０から射出された画像光ＩＭが入射する。投射光学系７０は、射出側偏光素子５０から射出された画像光ＩＭを投射する。入射側偏光素子８０には、少なくとも波長変換素子１３から射出された非直線偏光の白色光ＷＬが入射する。入射側偏光素子８０は、反射型の偏光素子であり、入射した白色光ＷＬのうち所定の偏光方向の偏光を透過し、所定の偏光方向以外の偏光方向の偏光を反射する。

【0035】

第１実施形態のプロジェクター１０１では、少なくとも黄色光ＹＬの光路上において、入射側偏光素子８０は発光部１０の光源１２と平行化レンズ３５との間に配置されている。黄色光ＹＬ及び白色光ＷＬの光路は、後述する特許請求の範囲に記載されている「第２光の光路」に該当する。第１実施形態のプロジェクター１０１によれば、入射側偏光素子８０が平行化レンズ３５よりも光源１２に近い側の白色光ＷＬの光路上に配置されるため、入射側偏光素子８０が平行化レンズ３５よりも波長変換素子１３から遠い側の白色光ＷＬの光路上に配置される場合に比べて、入射側偏光素子８０から平行化レンズ３５に向けて反射されて平行化レンズ３５に照射される白色光ＷＬの光量を低減することができる。このことによって、単板式のプロジェクター１０１において、入射側偏光素子８０よりも光源１２に近い光路上に配置されている平行化レンズ３５の変形及び変質を防止することができる。また、平行化レンズ３５に入射する所定の偏光方向以外の偏光を有する白色光ＷＬの光量を抑え、平行化レンズ３５の光学機能の低下を防止することができる。平行化レンズ３５の光学機能の低下は、例えば平行化レンズ３５から射出される白色光ＷＬの光量の低減によって図られる。一方、従来のプロジェクターでは、入射側偏光素子は例えば平行化レンズと光変調素子との間の光路上に配置されている。そのため、入射側偏光素子によって反射された光の大部分は平行化レンズに照射され、平行化レンズの変形、変質及び光学機能が低下し易い。特に、平行化レンズ３５が可視光に対して透明な樹脂やプラスチックで形成されている場合であれば、第１実施形態のプロジェクター１０１によって、平行化レンズ３５に入射する所定の偏光方向以外の偏光方向の白色光ＷＬの光量を抑え、平行化レンズ３５の黄変等を防止することができる。

【0036】

第１実施形態のプロジェクター１０１では、入射側偏光素子８０は、発光部１０の波長変換素子１３とピックアップレンズ３０との間に配置されている。そのため、第１実施形態のプロジェクター１０１によれば、入射側偏光素子８０が平行化レンズ３５よりも波長変換素子１３から遠い方の白色光ＷＬの光路上に配置される場合に比べて、上述のように入射側偏光素子８０から平行化レンズ３５に向けて反射されて平行化レンズ３５に照射される白色光ＷＬの光量を低減することができる。また、第１実施形態のプロジェクター１０１では、入射側偏光素子８０が波長変換素子１３の直後段に配置されるため、入射側偏光素子８０から反射される白色光ＷＬのうち、波長変換素子１３に入射する青色光ＢＬの光量を増やすことができる。このことによって、蛍光としての黄色光ＹＬの励起光である青色光ＢＬの活用率をさらに高め、プロジェクター１０１における光利用効率を向上させることができる。

【0037】

また、第１実施形態のプロジェクター１０１では、波長変換素子１３は、蛍光体層１４を有する。蛍光体層１４において光源１２と対向する入射面１４ａとは反対側の発光面１４ｓと入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａとは互いに平行である。そのため、第１実施形態のプロジェクター１０１によれば、入射側偏光素子８０から反射される白色光ＷＬのうち、入射側偏光素子８０の偏光板８２から波長変換素子１３の蛍光体層１４よりもＸＹ平面で外側に外れて反射されて励起光として活用されない青色光ＢＬの損失を低減し、蛍光体層１４の発光面１４ｓから蛍光体層１４に入射する青色光ＢＬの光量を確保することができる。このことによって、励起光としての青色光ＢＬの活用率をさらに高め、プロジェクター１０１における光利用効率を向上させることができる。

【0038】

なお、第１実施形態のプロジェクター１０１では、光変調素子４０において複数のカラーフィルター４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂの入射側の板面に、入射側偏光素子８０とは異なる不図示の偏光素子が設けられていてもよい。

【0039】

［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
なお、第２実施形態以降の各実施形態において、上位の実施形態と共通する構成には、当該構成と同じ符号を付し、その説明を省略する。第２実施形態以降の各実施形態では、上位の実施形態とは異なる構成や内容について説明する。

【0040】

図示していないが、第２実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様に、発光部１０と、入射側偏光素子８０と、ピックアップレンズ３０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備える。

【0041】

図３は、第２実施形態の発光部１０及び入射側偏光素子８０の構成を説明するための概略図である。図３に示すように、第２実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０は、発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓに設けられている。すなわち、入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａは、波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓに当接している。

【0042】

入射側偏光素子８０が波長変換素子１３に当接している状態は、Ｚ方向で入射側偏光素子８０と波長変換素子１３との間に空間が略存在しないことを意味し、入射側偏光素子８０と波長変換素子１３との間に白色光ＷＬのふるまいに影響を及ぼさない接着剤等が介在している状態も含む。接着剤は、特に限定されないが、白色光ＷＬに対して高透過率、高耐光性、高耐熱性を有するものであることが好ましい。例えば、透明接着剤として、シリコン接着剤、紫外線硬化接着剤、熱硬化接着剤等が挙げられる。また、入射側偏光素子８０と波長変換素子１３は、互いに接着されず、Ｚ方向で重ね合わされて化学的又は物理的に一体化されていてもよい。入射側偏光素子８０と波長変換素子１３とを化学的に重ね合わせる方法では、例えば偏光板８２と蛍光体層１４とをＺ方向で重ねて冷却してもよい。入射側偏光素子８０と波長変換素子１３とを物理的に重ね合わせる方法では、例えば偏光板８２と蛍光体層１４とをＺ方向で重ねて周縁部の少なくとも一部を不図示の固定部材で固定してもよい。

【0043】

第２実施形態のプロジェクターによれば、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様の作用効果が得られる。また、第２実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０が発光部１０の波長変換素子１３に当接しているため、第１実施形態のように入射側偏光素子８０が波長変換素子１３に対して間隔をあけて配置される場合に比べて、入射側偏光素子８０から反射されて波長変換素子１３に入射する白色光ＷＬの光量をさらに増やすことができる。

【0044】

［第３実施形態］
次いで、本発明の第３実施形態について、図４を用いて説明する。図示していないが、第３実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様に、発光部１０と、入射側偏光素子８０と、ピックアップレンズ３０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備える。

【0045】

図４は、第３実施形態の発光部１０及び入射側偏光素子８０の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。図４に示すように、第３実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０として、ワイヤーグリッド偏光子８４が用いられている。ワイヤーグリッド偏光子８４は、例えば基材８７と、複数の線部材８８と、を有する。基材８７は、波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓに平行な入射側の板面８７ａと射出側の板面８７ｂを有する。基材８７は、白色光ＷＬに対する高い透過率と放熱性とを有する材質で形成され、例えば光学ガラスや石英（ＳｉＯ_２）、放熱性に優れたサファイア、有機材料によって形成されている。複数の線部材８８は、基材８７の板面８７ｂに互いに間隔をあけて設けられ、金属製である。

【0046】

第１実施形態と同様に、所定の偏光方向がＹ方向と平行である場合には、各々の線部材８８は、Ｘ方向に延在している。複数の線部材８８は、Ｙ方向で互いに間隔ｄをあけて配置されている。間隔ｄは、Ｙ方向で互いに隣り合う線部材８８の中心間の距離である。複数の線部材８８の周期は、間隔ｄに基づき、青色光ＢＬのピーク波長の半値よりも小さいことが好ましい。青色光ＢＬのピーク波長は、後述する特許請求の範囲に記載されている「第１光の所定の波長」に該当する。

【0047】

第３実施形態のプロジェクターによれば、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様の作用効果が得られる。また、第３実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０がワイヤーグリッド偏光子８４によって構成されるため、発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４からの熱が金属製の複数の線部材８８を介して、又は直接、基材８７に受熱され、基材８７から放熱される。このように波長変換素子１３の熱を入射側偏光素子８０を介して放熱することによって、第３実施形態のプロジェクターの放熱性を向上させることができる。

【0048】

［第４実施形態］
次いで、本発明の第４実施形態について、図５を用いて説明する。図示していないが、第４実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様に、発光部１０と、入射側偏光素子８０と、ピックアップレンズ３０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備える。

【0049】

図５は、第４実施形態の発光部１０及び入射側偏光素子８０の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。図５に示すように、第４実施形態のプロジェクターにおいて、発光部１０は、基板１１と、光源１２と、波長変換素子１３と、ダイクロイックミラー１６によって構成されている。ダイクロイックミラー１６は、複数の光源１２と波長変換素子１３である蛍光体層１４との間の青色光ＢＬの光路上に配置されている。ダイクロイックミラー１６において複数の光源１２に向いている入射面１６ａと複数の光源１２の発光面１２ｓとは、Ｚ方向で互いに間隔をあけて配置されている。蛍光体層１４は、ダイクロイックミラー１６において入射面１６ａとは反対側の射出面１６ｂに設けられている。すなわち、蛍光体層１４の入射面１４ａは、ダイクロイックミラー１６の射出面１６ｂに当接している。入射側偏光素子８０は、蛍光体層１４の発光面１４ｓに設けられている。すなわち、入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａは、波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓに当接している。

【0050】

なお、第１実施形態では図２を参照して、蛍光体層１４の発光面１４ｓから入射側偏光素子８０に向けて放射状に発せられる黄色光ＹＬのふるまいを重点的に説明した。しかしながら、蛍光体層１４は、複数の光源１２から射出された青色光ＢＬを励起光として、黄色光ＹＬを全方向に射出する。すなわち、蛍光体層１４は、光源１２に向けても黄色光ＹＬを発光する。第４実施形態において、ダイクロイックミラー１６は、光源１２から射出された青色光ＢＬ１を含む青色光ＢＬを透過し、蛍光体層１４から発光された黄色光ＹＬのうちの光源１２に向けて射出される黄色光ＹＬ６を反射する。黄色光ＹＬ６は、後述する特許請求の範囲に記載されている「第２光の少なくとも一部の光」に該当する。ダイクロイックミラー１６によって反射された黄色光ＹＬ７の少なくとも一部は、蛍光体層１４を透過し、第１実施形態で説明した黄色光ＹＬ１と同様の光路を進み、黄色光ＹＬ１と同様にふるまう。ダイクロイックミラー１６によって反射された黄色光ＹＬ７の残部は、蛍光体層１４において内部散乱される。

【0051】

ダイクロイックミラー１６は、入射側偏光素子８０によって反射されて蛍光体層１４を透過した所定の偏光方向以外の偏光方向の黄色光ＹＬ３を反射する。ダイクロイックミラー１６によって反射された黄色光ＹＬ８は、上述の黄色光ＹＬ７と同様の光路を進む。ダイクロイックミラー１６は、黄色光ＹＬ３，ＹＬ６を含めて入射する黄色光ＹＬを反射する。

【0052】

第４実施形態のプロジェクターによれば、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様の作用効果が得られる。また、第４実施形態のプロジェクターは、光源１２と波長変換素子１３との間に配置されたダイクロイックミラー１６をさらに備える。ダイクロイックミラー１６は、青色光ＢＬを透過し、黄色光ＹＬの少なくとも一部の光を反射する。第４実施形態のプロジェクターによれば、入射側偏光素子８０によって反射され、波長変換素子１３を透過した黄色光ＹＬをダイクロイックミラー１６によって反射させるため、黄色光ＹＬの利用効率を高めることができる。

【0053】

また、第４実施形態のプロジェクターでは、第２実施形態のプロジェクターと同様に、入射側偏光素子８０が発光部１０の波長変換素子１３に当接しているため、第１実施形態のプロジェクター１０１に比べて、入射側偏光素子８０から反射されて波長変換素子１３に入射する白色光ＷＬの光量を増やすことができる。

【0054】

なお、第４実施形態の変形例として、図５に破線で示すように、発光部１０のダイクロイックミラー１６の入射面１６ａに透光性部材１８が設けられてもよい。透光性部材１８は、ダイクロイックミラー１６の入射面１６ａに平行な入射面１８ａ及び射出面１８ｂを有する。すなわち、透光性部材１８の射出面１８ｂは、ダイクロイックミラー１６の入射面１６ａに当接している。透光性部材１８の入射面１８ａは、Ｚ方向で複数の光源１２の発光面１２ｓとは間隔をあけて配置されている。

【0055】

透光性部材１８は、ダイクロイックミラー１６と波長変換素子１３の蛍光体層１４と入射側偏光素子８０を支持する役割を担っている。すなわち、透光性部材１８は、ダイクロイックミラー１６の支持部材である。特に、ダイクロイックミラー１６のＺ方向の大きさすなわち厚みは、例えば０．１ｍｍ程度であり、蛍光体層１４や入射側偏光素子８０よりも薄い。そのため、透光性部材１８が設けられることによって、少なくともダイクロイックミラー１６が安定して配置される。例えば、ダイクロイックミラー１６は、透光性部材１８の射出面１８ｂにダイクロイックミラー１６の材料の粉体を蒸着することによって、形成されてもよい。

【0056】

透光性部材１８は、少なくとも青色光ＢＬを透過する材質で形成され、青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬを含む可視波長帯の光に対して透光性を有する材質で形成されている。透光性部材１８は、例えば光学ガラス、石英等で形成され、放熱性に優れたサファイアで形成されていてもよい。言い換えれば、透光性部材１８として少なくとも青色光ＢＬに対して透光性を有し、且つ放熱性の高い部材を用いることにって、第４実施形態の変形例のプロジェクターにおける発光部の放熱性を向上させることができる。

【0057】

なお、第４実施形態の変形例では、図５に示すダイクロイックミラー１６と透光性部材１８との配置が入れ替わってもよい。つまり、ダイクロイックミラー１６が透光性部材１８の入射面１８ａに設けられ、透光性部材１８の射出面１８ｂと波長変換素子１３の蛍光体層１４の入射面１４ａが互いに当接していてもよい。この場合には、透光性部材１８は、少なくとも青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬに対して透光性を有する。このような構成であっても、上述の第４実施形態の変形例と同様の効果を得ることができる。

【0058】

［第５実施形態］
次いで、本発明の第５実施形態について、図６を用いて説明する。図示していないが、第５実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様に、発光部１０と、入射側偏光素子８０と、ピックアップレンズ３０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備える。

【0059】

図６は、第５実施形態の発光部１０、入射側偏光素子８０及びピックアップレンズ３０の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。図６に示すように、第５実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０は、基材８５と、反射型の偏光層８６と、を備える。基材８５は、ＸＹ平面内で発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４よりも大きく形成されている。基材８５は、半球状或いはドーム状に形成され、Ｚ方向沿って見たときに周縁から中心に近づくに従って蛍光体層１４から離れるように凸である凸曲面を有する。基材８５は、蛍光体層１４から射出された白色光ＷＬが入射する凸曲面８５ａと、基材８５を透過した白色光ＷＬが射出する凸曲面８５ｂと、を有する。基材８５は、白色光ＷＬの可視波長帯の光に対して透光性を有する材質で形成され、例えば光学ガラス、石英、サファイア等で形成されている。なお、基材８５は、形状を保持可能なフィルム状の基材であってもよい。

【0060】

反射型の偏光層８６は、基材８５の凸曲面８５ａに設けられている。偏光層８６は、基材８５に支持されることによって、ＸＹ平面内で基材８５よりも小さく、且つ波長変換素子１３の蛍光体層１４よりも一回り大きく配置され、蛍光体層１４を囲み、且つ蛍光体層１４を覆っている。偏光層８６は、蛍光体層１４の発光面１４ｓに向き合う入射面８６ａと、入射面８６ａとは反対側の射出面８６ｂと、を有する。偏光層８６の射出面８６ｂは、基材８５の凸曲面８５ａに当接している。偏光層８６は、偏光板８２と同様に、発光部１０から発光された白色光ＷＬのうちの所定の偏光方向の偏光を透過し、所定の偏光方向以外の偏光を反射する。偏光層８６は、可視波長帯に感度を有する。

【0061】

第５実施形態のピックアップレンズ３０は、入射側偏光素子８０を透過した所定の偏光方向の白色光ＷＬの光路上に配置され、入射側偏光素子８０と図６では不図示の平行化レンズ３５との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。ピックアップレンズ３０は、両凸レンズ２１である。両凸レンズ２１は、入射側偏光素子８０から射出されて両凸レンズ２１に入射する白色光ＷＬの入射側及び射出側に凸である凸曲面を有する。

【0062】

発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４において発光面１４ｓの任意の位置の波源ＷＳ１から放射状に発光された黄色光ＹＬ１は、入射面８６ａから偏光層８６に入射する。偏光層８６に入射した白色光ＷＬのうちの所定の偏光方向の黄色光ＹＬ２は、偏光層８６及び基材８５を透過し、ピックアップレンズ３０に入射する。偏光層８６に入射した白色光ＷＬのうちの所定の偏光方向以外の偏光方向の黄色光ＹＬ３は、偏光層８６によって反射され、蛍光体層１４の発光面１４ｓにおいて波源ＷＳ１に近い位置に照射される。発光面１４ｓにおいて波源ＷＳ１に近い位置とは、波源ＷＳ１との距離が少なくとも波源ＷＳ１と黄色光ＹＬ１が偏光層８６の入射面８６ａに照射された位置とのＸＹ平面内での離間距離よりも短い位置を意味する。図示していないが、複数の光源１２の発光面１２ｓから射出された青色光ＢＬ１についても、前述の黄色光ＹＬ１と同様の光路を進む。

【0063】

入射側偏光素子８０の偏光層８６から蛍光体層１４の発光面１４ｓにおいて波源ＷＳ１に近い位置に照射された黄色光ＹＬ３は、蛍光体層１４で内部散乱される。また、偏光層８６から蛍光体層１４の発光面１４ｓにおいて黄色光ＹＬ３と略同様の位置に照射された青色光ＢＬ３は、蛍光体層１４で励起光として作用し、蛍光体層１４を再励起する。このことによって、波源ＷＳ１と略同様の位置から、黄色光ＹＬ４が射出される。黄色光ＹＬ４は、再び偏光層８６に入射する。偏光層８６に入射した黄色光ＹＬ４のうちの所定の偏光方向の偏光は、偏光層８６及び基材８５を透過し、ピックアップレンズ３０に入射する。偏光層８６に入射した黄色光ＹＬ４のうちの所定の偏光方向以外の偏光方向の黄色光ＹＬ１０は、偏光層８６によって反射され、蛍光体層１４の発光面１４ｓにおいて波源ＷＳ１に近い位置に照射される。

【0064】

上述のように入射側偏光素子８０が波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓをドーム状に覆っているため、入射側偏光素子８０によって蛍光体層１４に向けて反射される黄色光ＹＬ及び青色光ＢＬは、蛍光体層１４の発光面１４ｓにおいて波源ＷＳ１に近い位置に照射される。その結果、入射側偏光素子８０によって反射され且つ所定の偏光方向以外の偏光方向の白色光ＷＬは、蛍光体層１４の発光面１４ｓにおいて波源ＷＳ１に近い位置に集約される。

【0065】

第５実施形態のプロジェクターによれば、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様の作用効果が得られる。また、第５実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０は、発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４において光源１２と対向する入射面１４ａとは反対側の発光面１４ｓを覆うように、ドーム状に設けられている。このことによって、例えば第１実施形態で例示したように波長変換素子１３の発光面と入射側偏光素子８０の入射面及び射出面が互いに平行である場合に比べて、入射側偏光素子８０によってＸＹ平面において波長変換素子１３の外側に反射されて損失する白色光ＷＬを低減し、波長変換素子１３から射出された後に反射型の入射側偏光素子８０によって反射された白色光ＷＬを波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓにより多く照射することができる。このことによって、第５実施形態のプロジェクターにおける光利用効率を向上させることができる。

【0066】

なお、図示していないが、第５実施形態の変形例として、複数の光源１２と波長変換素子１３との間に、第４実施形態で説明したダイクロイックミラー１６と同様に作用するダイクロイックミラーが設けられてもよい。その場合には、入射側偏光素子８０によって反射され、波長変換素子１３を透過した黄色光ＹＬをダイクロイックミラーによって反射させるため、黄色光ＹＬの利用効率を高めることができる。また、前述の構成では、複数の光源１２とダイクロイックミラーとの間、又はダイクロイックミラーと波長変換素子１３との間に第４実施形態で説明した透光性部材１８と同様に作用する透光性部材が設けられてもよい。そのことによって、ダイクロイックミラーを安定して配置することができる。

【0067】

［第６実施形態］
次いで、本発明の第６実施形態について、図７を用いて説明する。図示していないが、第６実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様に、発光部１０と、ピックアップレンズ３０と、入射側偏光素子８０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備える。

【0068】

図７は、第６実施形態の発光部１０、ピックアップレンズ３０及び入射側偏光素子８０の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。図７に示すように、第６実施形態の発光部１０では、第２実施形態の発光部１０と同様に、入射側偏光素子８０は、発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓに設けられている。すなわち、入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａは、波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓに当接している。

【0069】

第６実施形態のピックアップレンズ３０は、発光部１０の波長変換素子１３から射出された黄色光ＹＬ及び青色光ＢＬを含む白色光ＷＬの光路上に配置され、波長変換素子１３と入射側偏光素子８０との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。ピックアップレンズ３０は、平凸レンズ３３Ａと、両凸レンズ３３Ｂによって構成されている。平凸レンズ３３Ａは、ＸＹ平面に平行な平面と、波長変換素子１３から射出されて平凸レンズ３３Ａに入射する白色光ＷＬの射出側に凸である凸曲面と、を有する。両凸レンズ３３Ｂは、平凸レンズ３３Ａから射出されて両凸レンズ３３Ｂに入射する白色光ＷＬの入射側及び射出側に凸である凸曲面を有する。

【0070】

第６実施形態の入射側偏光素子８０は、ピックアップレンズ３０から射出された白色光ＷＬの光路上に配置され、波長変換素子１３と図６では不図示の平行化レンズ３５との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。

【0071】

発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓから拡散されて射出された白色光ＷＬは、ピックアップレンズ３０の平凸レンズ３３Ａに入射する。平凸レンズ３３Ａは、入射した白色光ＷＬを凸曲面の形状等に応じてＸＹ平面で拡大し、凸曲面から射出する。平凸レンズ３３Ａから射出された白色光ＷＬは、両凸レンズ３３Ｂに入射する。両凸レンズ３３Ｂは、入射した白色光ＷＬを凸曲面の形状等に応じてＸＹ平面でさらに拡大し、射出側の凸曲面から射出する。

【0072】

ピックアップレンズ３０から射出された白色光ＷＬは、入射側偏光素子８０の偏光板８２に入射する。入射側偏光素子８０に入射した白色光ＷＬのうち、所定の偏光方向の偏光は、入射側偏光素子８０を透過し、入射側偏光素子８０から不図示の平行化レンズ３５に向けて射出される。入射側偏光素子８０に入射した白色光ＷＬのうち、所定の偏光方向以外の偏光は、入射側偏光素子８０によって反射され、ピックアップレンズ３０を通ってＸＹ平面で縮小され、蛍光体層１４の発光面１４ｓから波長変換素子１３に入射する。入射側偏光素子８０によって反射された所定の偏光方向以外の白色光ＷＬは、波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓから入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａまでの白色光ＷＬの光路と略同様の光路を逆向きに進む。

【0073】

前述の各実施形態で説明したように、入射側偏光素子８０によって反射されて波長変換素子１３に入射した白色光ＷＬのうちの黄色光ＹＬは蛍光体層１４で内部散乱され、黄色光ＹＬの一部は波長変換素子１３からピックアップレンズ３０に向けて射出される。入射側偏光素子８０によって反射されて波長変換素子１３に入射した白色光ＷＬのうちの青色光ＢＬは蛍光体層１４で励起光として作用し、再励起によって発生した黄色光ＹＬも波長変換素子１３からピックアップレンズ３０に向けて射出される。

【0074】

第６実施形態のプロジェクターでは、第１実施形態のプロジェクター１０１と同様の作用効果が得られる。また、第６実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０は、ピックアップレンズ３０と平行化レンズ３５との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。第６実施形態のプロジェクターによれば、第１実施形態のプロジェクターのように入射側偏光素子８０が発光部１０の波長変換素子１３とピックアップレンズ３０との間の白色光ＷＬの光路上に配置される場合に比べて、入射側偏光素子８０を設置するスペースを広く確保し易く、入射側偏光素子８０及び不図示の入射側偏光素子８０の支持部材等を容易に設置することができる。

【0075】

また、第６実施形態のプロジェクターでは、第２実施形態のプロジェクターと同様に、入射側偏光素子８０が発光部１０の波長変換素子１３に当接しているため、第１実施形態のプロジェクター１０１に比べて、入射側偏光素子８０から反射されて波長変換素子１３に入射する白色光ＷＬの光量を増やすことができる。

【0076】

［第７実施形態］
次いで、本発明の第７実施形態について、図８を用いて説明する。図示していないが、第７実施形態のプロジェクターは、第６実施形態のプロジェクターと同様に、発光部１０と、ピックアップレンズ３０と、入射側偏光素子８０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備える。

【0077】

図８は、第７実施形態の発光部１０、ピックアップレンズ３０及び入射側偏光素子８０の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。図８に示すように、第７実施形態の発光部１０は、第４実施形態の変形例の発光部１０と同様に、基板１１と、光源１２と、波長変換素子１３と、ダイクロイックミラー１６と、透光性部材１８によって構成されている。すなわち、波長変換素子１３の蛍光体層１４の入射面１４ａは、複数の光源１２の発光面１２ｓとはＺ方向で間隔をあけて配置されている。ダイクロイックミラー１６及び透光性部材１８は、複数の光源１２と波長変換素子１３との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。透光性部材１８の入射面１８ａは、複数の光源１２の発光面１２ｓとはＺ方向で間隔をあけて配置されている。ダイクロイックミラー１６は、透光性部材１８の射出面１８ｂに設けられている。入射側偏光素子８０は、ダイクロイックミラー１６の射出面１６ｂに設けられている。透光性部材１８の射出面１８ｂとダイクロイックミラー１６の入射面１６ａとは互いに当接し、ダイクロイックミラー１６の射出面１６ｂと蛍光体層１４の入射面１４ａとは互いに当接している。

【0078】

第７実施形態のプロジェクターでは、第６実施形態のプロジェクターと同様の作用効果が得られる。また、第７実施形態のプロジェクターでは、光源１２と波長変換素子１３との間に配置されたダイクロイックミラー１６をさらに備えるため、入射側偏光素子８０によって反射されて波長変換素子１３を透過した黄色光ＹＬをダイクロイックミラー１６によって反射し、黄色光ＹＬの利用効率及び第６実施形態のプロジェクターにおける光利用効率を高めることができる。また、第７実施形態のプロジェクターでは、ダイクロイックミラー１６の入射面１６ａに透光性部材１８が設けられることによって、ダイクロイックミラー１６及び蛍光体層１４が安定して配置される。透光性部材１８として少なくとも青色光ＢＬに対して透光性を有し、且つ放熱性の高い部材を用いることにって、第７実施形態のプロジェクターにおける発光部１０の放熱性を向上させることができる。

【0079】

［第８実施形態］
次いで、本発明の第８実施形態について、図９を用いて説明する。図示していないが、第８実施形態のプロジェクターは、第６実施形態のプロジェクターと同様に、発光部１０と、ピックアップレンズ３０と、入射側偏光素子８０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備え、位相差板９０をさらに備える。

【0080】

図９は、第８実施形態の発光部１０、ピックアップレンズ３０、位相差板９０及び入射側偏光素子８０の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。図９に示すように、位相差板９０は、ピックアップレンズ３０の両凸レンズ３３Ｂと入射側偏光素子８０の偏光板８２との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。位相差板９０は、両凸レンズ３３Ｂから射出された非直線偏光の白色光ＷＬに所定の位相差を付与可能な部材であれば特に限定されないが、例えば１／４波長板であることが好ましい。第８実施形態では、位相差板９０が１／４波長板９２であると想定して説明する。

【0081】

ピックアップレンズ３０から射出された白色光ＷＬは、入射側偏光素子８０に入射する前に位相差板９０に入射する。位相差板９０は、入射した白色光ＷＬに所定の位相差を与え、白色光ＷＬを当該位相差に応じた偏光方向の偏光に変換する。位相差板９０が１／４波長板９２であるため、所定の位相差は入射波長の１／４、すなわちπ／２である。例えば、位相差板９０の１／４波長板９２にＰ偏光又はＳ偏光の白色光ＷＬが入射すると、１／４波長板９２は入射した白色光ＷＬを楕円偏光又は円偏光の白色光ＷＬに変換し、楕円偏光又は円偏光の白色光ＷＬを射出する。

【0082】

発光部１０における複数の光源１２から射出される青色光ＢＬの非直線偏光のランダム度合いが高く、且つ波長変換素子１３の蛍光体層１４の偏光変換機能が低く、蛍光体層１４から射出される白色光ＷＬのランダム度合いが蛍光体層１４に入射する青色光ＢＬや黄色光ＹＬと同様に高い場合には、先ず、ランダム度合いの高い非直線偏光の白色光ＷＬが入射面９２ａから位相差板９０の１／４波長板９２に入射し、白色光ＷＬにπ／２の位相差が与えられる。１／４波長板９２は、直線偏光の白色光ＷＬを射出する。この場合に、１／４波長板９２から射出される大部分の直線偏光の白色光ＷＬの偏光方向が入射側偏光素子８０の偏光板８２が透過する光の所定の偏光方向と略同等であるように、１／４波長板９２の図示略の進相軸又は遅相軸が適切に配置されることが好ましい。このことによって、入射側偏光素子８０を透過する所定の偏光方向の白色光ＷＬの光量が増える。

【0083】

１／４波長板９２から射出された白色光ＷＬが入射側偏光素子８０の偏光板８２に入射すると、入射した白色光ＷＬのうちの所定の偏光方向の偏光が偏光板８２を透過し、図９では不図示の平行化レンズ３５に向けて射出される。偏光板８２に入射した白色光ＷＬのうちの所定の偏光方向以外の偏光が偏光板８２によって反射され、１／４波長板９２に入射する。

【0084】

偏光板８２によって反射されて１／４波長板９２に入射した白色光ＷＬＯ２は１／４波長板９２を通り、白色光ＷＬＯ２にπ／２の位相差が与えられる。例えば、白色光ＷＬＯ２の大部分がＸＹ平面内で所定の偏光方向に直交する直線偏光であれば、白色光ＷＬＯ２は１／４波長板９２によって楕円偏光を含む円偏光に変換される。１／４波長板９２は、偏光板８２によって反射された白色光ＷＬＯ２の偏光状態に応じた白色光ＷＬ、すなわち偏光板８２によって反射された白色光ＷＬＯ２にπ／２の位相差を与えた後の白色光ＷＬをピックアップレンズ３０に向けて射出する。１／４波長板９２からピックアップレンズ３０に向けて射出された白色光ＷＬは、波長変換素子１３からピックアップレンズ３０を通って１／４波長板９２に入射する白色光ＷＬと略同様の光路を逆向きに進み、ピックアップレンズ３０によってＸＹ平面で縮小され、波長変換素子１３の蛍光体層１４に発光面１４ｓから入射する。

【0085】

上述の各実施形態でも説明したように、発光面１４ｓから蛍光体層１４に入射した白色光ＷＬのうちの青色光ＢＬは励起光として作用し、黄色光ＹＬが発生する。発光面１４ｓから蛍光体層１４に入射した白色光ＷＬのうちの黄色光ＹＬは蛍光体層１４で内部散乱される。前述のように蛍光体層１４の偏光変換機能が低いため、白色光ＷＬＯ２に起因して蛍光体層１４の発光面１４ｓからピックアップレンズ３０に射出される白色光ＷＬの偏光状態は、白色光ＷＬＯ２に起因して蛍光体層１４に入射する白色光ＷＬの偏光状態と略同様である。

【0086】

白色光ＷＬＯ２に起因して蛍光体層１４からピックアップレンズ３０に射出された白色光ＷＬは、ピックアップレンズ３０を通り、１／４波長板９２に入射する。１／４波長板９２に入射した白色光ＷＬに対して、π／２の位相差が与えられる。その後、１／４波長板９２から射出された白色光ＷＬが入射側偏光素子８０の偏光板８２に入射する。入射した白色光ＷＬのうちの所定の偏光方向の偏光が偏光板８２を透過し、所定の偏光方向以外の偏光が偏光板８２によって反射される。例えば、白色光ＷＬＯ２の大部分がＸＹ平面内で所定の偏光方向に直交する直線偏光であれば、白色光ＷＬＯ２に起因して蛍光体層１４から射出されて１／４波長板９２に入射した白色光ＷＬは１／４波長板９２によって所定の偏光方向の直線偏光に変換される。このように１／４波長板９２によって所定の偏光方向の直線偏光に変換された白色光ＷＬの大部分は、偏光板８２を透過する。

【0087】

偏光板８２によって２回目に反射された所定の偏光方向以外の白色光ＷＬＯ４は、ＸＹ平面で白色光ＷＬＯ２とは異なる位置の光路上を、Ｚ方向で白色光ＷＬＯ２及び白色光ＷＬＯ２に起因する白色光ＷＬと同様に進む。

【0088】

図１０は、第１実施形態から第８実施形態の何れか一実施形態のプロジェクターにおいて、１次から６次までの各々の白色光ＷＬに含まれる黄色光ＹＬ及び青色光ＢＬの有効利用効率を数値シミュレーションによって算出した一例を示すグラフである。なお、１次の黄色光ＹＬ及び青色光ＢＬの有効利用効率とは、入射側偏光素子８０を最初にすなわち１回目に透過する黄色光ＹＬ及び青色光ＢＬの有効利用効率を表す。２次から６次までの各々の黄色光ＹＬ及び青色光ＢＬの有効利用効率とは、入射側偏光素子８０によって反射された後に入射側偏光素子８０を２回目から６回目までの各々に透過する黄色光ＹＬ及び青色光ＢＬの有効利用効率を表す。図１０には、参考として、第１実施形態から第８実施形態のプロジェクターにおいて発光部１０よりも後段の白色光ＷＬの光路上に入射側偏光素子８０が配置されない場合の構成を想定し、１次の白色光ＷＬＯ１から６次の白色光ＷＬＯ６までの各々の白色光ＷＬに含まれる青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの有効利用効率を算出した結果が示されている。

【0089】

図１０の「光源直後の反射偏光板有」は、第１実施形態から第８実施形態のプロジェクターのように入射側偏光素子８０が設けられた構成での算出結果を示す。図１０の「光源直後の反射偏光板無」は、入射側偏光素子８０が設けられていない参考例の構成での算出結果を示す。なお、図１０の「光源直後」は、波長変換素子１３である蛍光体層１４を介して光源１２の後段且つ波長変換素子１３以外の例えばピックアップレンズ３０等の構成要素の前段を意味する。また、図１０の「光源直後の反射偏光板有」及び「光源直後の反射偏光板無」の何れの場合においても、第１実施形態で説明したように平行化レンズ３５と液晶素子４３との間に吸収型の偏光素子が配置されているものと想定した。具体的には、本計算において、入射側偏光素子８０としてワイヤーグリッド偏光子８４が用いられ、ワイヤーグリッド偏光子８４の反射軸と不図示の吸収型の偏光素子の吸収軸を揃えた。

【0090】

図１０に示すように、１次の黄色光ＹＬの有効利用効率は、２次以上の高次の黄色光ＹＬの有効利用効率よりも高い。入射側偏光素子８０が設けられているプロジェクターでは、発光部１０の直後の白色光ＷＬの光路上に入射側偏光素子８０として反射型の偏光板８２或いはワイヤーグリッド偏光子８４が配置されているため、入射側偏光素子８０によって反射された、より多くの光量の白色光ＷＬが発光部１０に戻り、波長変換素子１３に入射し、内部散乱される。このことによって、２次の黄色光ＹＬの有効利用効率は、１次の黄色光ＹＬの有効利用効率よりは低いが、ある程度得られる。次数が高くなるに従って黄色光ＹＬの有効利用効率は減少するが、黄色光ＹＬの有効利用効率は凡そ２次関数的に減少し、例えば２次から５次までの黄色光ＹＬが入射側偏光素子８０よりも後段に配置されている光変調素子４０において有効利用可能である。

【0091】

一方、入射側偏光素子８０が設けられていない参考例では、１次の黄色光ＹＬの有効利用効率は、入射側偏光素子８０が設けられているプロジェクターの構成に比べて、入射側偏光素子８０における光損失の分だけ高い。しかしながら、入射側偏光素子８０が設けられていない参考例では、平行化レンズ３５と液晶素子４３との間に配置された吸収型の偏光板によって白色光ＷＬの一部の偏光が吸収され、少なくとも白色光ＷＬが発光部１０には戻らず、波長変換素子１３に入射しない。このことによって、２次の黄色光ＹＬの有効利用効率は、略０％になる。すなわち、入射側偏光素子８０が設けられていない参考例では、２次以上の高次の黄色光ＹＬが光変調素子４０において有効利用されない。入射側偏光素子８０が設けられていない参考例では、全次数で積算すると、第１実施形態から第８実施形態で説明したように入射側偏光素子８０が設けられているプロジェクターの構成に比べて黄色光ＹＬの有効利用効率が低いことがわかる。

【0092】

第１実施形態で説明したように通常用いられる色度を有する白色光ＷＬであれば、光源１２から射出されて波長変換素子１３を透過する青色光ＢＬの光量は、波長変換素子１３から射出される黄色光ＹＬの光量よりも相対的に少ない。そのため、１次の青色光ＢＬの有効利用効率は、１次の黄色光ＹＬの有効利用効率よりも低い。しかしながら、２次以上の高次において、次数が高くなることに伴う青色光ＢＬの有効利用効率の変化は、黄色光ＹＬの有効利用効率の変化と同様である。すなわち、入射側偏光素子８０が設けられているプロジェクターでは、次数が高くなるに従って青色光ＢＬの有効利用効率が減少するが、青色光ＢＬの有効利用効率は凡そ２次関数的に減少し、例えば２次から４次までの青色光ＢＬが入射側偏光素子８０よりも後段に配置されている光変調素子４０において有効利用可能である。一方、入射側偏光素子８０が設けられていない参考例では、２次以上の高次の青色光ＢＬが光変調素子４０において有効利用されない。入射側偏光素子８０が設けられていない参考例では、全次数で積算すると、入射側偏光素子８０が設けられているプロジェクターの構成に比べて青色光ＢＬの有効利用効率も低いことがわかる。なお、本計算に際して、入射側偏光素子８０としてワイヤーグリッド偏光子８４を想定したが、上述の複数の実施形態で説明したように入射側偏光素子８０として偏光板８２が用いられる場合を想定しても、同様の結果が得られる。すなわち、本計算によって確認された効果は、入射側偏光素子８０が偏光板８２及びワイヤーグリッド偏光子８４の何れであっても共通し、第１実施形態から第８実施形態の実施形態のプロジェクターによって共通して発揮される効果であるといえる。

【0093】

以上説明した第８実施形態のプロジェクターでは、第６実施形態のプロジェクターと同様の作用効果が得られる。第８実施形態のプロジェクターは、波長変換素子１３と入射側偏光素子８０との間に配置された位相差板９０をさらに備える。位相差板９０は、入射した白色光ＷＬに所定の位相差を与える。第８実施形態のプロジェクターによれば、入射側偏光素子８０によって反射された光に起因して波長変換素子１３から射出された光の位相が位相差板９０によって変調されるため、入射側偏光素子８０での青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの有効利用効率すなわち透過率の大幅な低減を抑えることができる。

【0094】

また、第８実施形態のプロジェクターでは、位相差板９０は１／４波長板９２である。第８実施形態のプロジェクターでは、入射側偏光素子８０によって反射された白色光ＷＬのうちのＸＹ平面で所定の偏光方向に直交する偏光方向を有する白色光ＷＬに含まれる青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬに対して、各々の発光波長の１／４、すなわちπ／２の位相差を与える。所定の偏光方向に直交する偏光方向を有する白色光ＷＬに起因して波長変換素子１３から射出された白色光ＷＬに対しても、入射側偏光素子８０によってπ／２の位相差を与える。第８実施形態のプロジェクターによれば、入射側偏光素子８０によって所定の偏光方向に直交する偏光方向を有する白色光ＷＬに起因して波長変換素子１３から射出された白色光ＷＬを所定の偏光方向の偏光に変換し、入射側偏光素子８０を透過させることができる。すなわち、第８実施形態のプロジェクターによれば、位相差板９０として１／４波長板９２が用いられるため、入射側偏光素子８０での青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの有効利用効率すなわち透過率の大幅な低減を好適に抑えることができる。

【0095】

なお、位相差板９０として１／４波長板９２が好ましい旨を説明したが、位相差板９０は、入射側偏光素子８０によって反射された光に起因して波長変換素子１３から射出された光の位相を少しでも変調することができればよい。位相差板９０が入射する光の位相を少しでも変調することができれば、第８実施形態のプロジェクターによる上述の効果が少なからず得られる。位相差板９０は、例えば所定の厚みを有する水晶板であってもよい。所定の厚みが決まると、水晶板に入射する光の波長に応じて光に与えられる位相差が算出される。そのため、位相差板９０に求められる所定の位相差と、青色光ＢＬの発光波長、及び黄色光ＹＬの発光波長等を考慮して、水晶板の所定の厚みを設定することができる。

【0096】

また、第８実施形態のプロジェクターでは、発光部１０の波長変換素子１３の偏光変換機能が低い場合に、上述のように入射側偏光素子８０での青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの透過率の大幅な低減を抑えることができるという効果が顕著に発揮される。第８実施形態のプロジェクターを含めて上述の実施形態では、発光部１０の光源１２から非直線偏光の青色光ＢＬが射出される。そのため、例えば波長変換素子１３に入射する光の５割以下が直線偏光、或いは非直線偏光以外の特定の偏光状態にされる場合、好ましくは波長変換素子１３に入射する光の２割以下が非直線偏光以外の特定の偏光状態にされる場合に、第８実施形態のプロジェクターの構成を採用することによって、入射側偏光素子８０での青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの透過率の大幅な低減を確実に抑えることができる。

【0097】

図示していないが、第８実施形態の変形例として、位相差板９０は入射側偏光素子８０に当接していてもよい。具体的には、位相差板９０の１／４波長板９２の射出面９２ｂは、入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａに当接していてもよい。第８実施形態の変形例のプロジェクターによれば、第８実施形態のプロジェクターの上述の効果に加えて、入射側偏光素子８０での青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの透過率を安定させることができるという効果が得られる。

【0098】

［第９実施形態］
次いで、本発明の第９実施形態について、図１１を用いて説明する。図示していないが、第９実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクターと同様に、発光部１０と、入射側偏光素子８０と、ピックアップレンズ３０と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と、を備え、位相差板９０と、ロッド部材２００と、をさらに備える。

【0099】

図１１は、第９実施形態の発光部１０、位相差板９０、入射側偏光素子８０及びロッド部材２００の構成及び光のふるまいを説明するための概略図である。図１１に示すように、位相差板９０は、発光部１０の波長変換素子１３の蛍光体層１４と入射側偏光素子８０の偏光板８２との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。位相差板９０は、波長変換素子１３から射出された非直線偏光の白色光ＷＬに位相差を付与可能な部材であれば特に限定されないが、例えば１／４波長板であることが好ましい。第８実施形態と同様に、位相差板９０は、例えば１／４波長板９２である。

【0100】

ロッド部材２００は、少なくとも複数の光源１２の全体のＸＹ平面での周縁１２ｒと入射側偏光素子８０の偏光板８２のＸＹ平面での周縁８２ｒとをＺ方向及び白色光ＷＬの光路に沿って接続する部材であり、例えば筒状の部材である。複数の光源１２の周縁１２ｒは、後述する特許請求の範囲に記載されている「光源の周縁」に該当する。なお、発光部１０が１つの光源１２を備える場合には、「光源の周縁」は、１つの光源１２の周縁を意味する。発光部１０が複数の光源１２を備える場合には、「光源の周縁」は、基板１１の板面１１ｂにおいて複数の光源１２が占める領域の周縁を意味する。

【0101】

ロッド部材２００は、ＸＹ平面で少なくとも複数の光源１２と入射側偏光素子８０とを囲むように設けられている。第１実施形態で説明したように発光部１０において、各々の光源１２から青色光ＢＬが放射状に射出されることをふまえ、波長変換素子１３の蛍光体層１４は、ＸＹ平面で基板１１の板面１１ｂにおいて複数の光源１２が占める領域よりも大きく形成され、例えば基板１１と同等の大きさを有する。第９実施形態では、ロッド部材２００は、基板１１のＸＹ平面での周縁１１ｒと入射側偏光素子８０の偏光板８２の周縁８２ｒとを白色光ＷＬの光路に沿って接続する。なお、白色光ＷＬがＸＹ平面でロッド部材２００の外側に漏れる、或いは乱反射等を発生させなければ、ロッド部材２００の内壁面２００ｗは、基板１１の周縁１１ｒ、蛍光体層１４の周縁１４ｒ、及び偏光板８２の周縁８２ｒと僅かに間隔をあけて配置されてもよい。

【0102】

第１実施形態で説明したように発光部１０において、波長変換素子１３から青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬが放射状に射出されることをふまえ、ＸＹ平面において、位相差板９０及び入射側偏光素子８０は波長変換素子１３よりも大きく形成され、入射側偏光素子８０は位相差板９０よりも大きく形成されている。そのため、ロッド部材２００の内壁面２００ｗで囲まれる空間は、光源１２から入射側偏光素子８０に向かってＺ方向に沿って進むに従って拡大する。内壁面２００ｗで囲まれる空間が前述のように拡大するように形成されれば、ロッド部材２００の形状及び大きさは特に限定されない。

【0103】

ロッド部材２００の内壁面２００ｗは、白色光ＷＬを反射する。そのため、ロッド部材２００は、白色光ＷＬを反射可能な材質で形成されていてもよい。或いは、ロッド部材２００が上述のように基板１１の周縁１１ｒと偏光板８２の周縁８２ｒとを白色光ＷＬの光路に沿って接続するように任意の材質で形成された基材を備え、基材の内壁面に白色光ＷＬを反射可能な反射膜が設けられてもよい。

【0104】

波長変換素子１３の蛍光体層１４の発光面１４ｓの外周部分の波源ＷＳ１から射出された白色光ＷＬは、位相差板９０に入射する。位相差板９０は、入射した白色光ＷＬに所定の位相差を与える。位相差板９０から射出された白色光ＷＬは、入射側偏光素子８０に入射する。入射側偏光素子８０に入射した白色光ＷＬのうち、所定の偏光方向の偏光は入射側偏光素子８０を透過し、所定の偏光方向以外の偏光は入射側偏光素子８０によって反射される。入射側偏光素子８０を透過した所定の偏光方向の偏光は、図１１には示されていない平行化レンズ３５に入射する。

【0105】

特に、ＸＹ平面で外側に発散する方向に沿って入射側偏光素子８０に入射した白色光ＷＬについて、所定の偏光方向以外の偏光は、入射側偏光素子８０によって反射され、入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａからＸＹ平面でさらに発散する方向に沿って射出される。このように偏光板８２の入射面８２ａから発散する方向に沿って射出された白色光ＷＬは、ロッド部材２００の内壁面２００ｗに照射され、内壁面２００ｗによって反射される。内壁面２００ｗによって反射された白色光ＷＬは、ＸＹ平面で内側に集束する方向に沿って射出され、位相差板９０を通り、所定の位相差を与えられ、偏光変換される。偏光変換されて位相差板９０から射出された白色光ＷＬは、発光面１４ｓから蛍光体層１４に入射し、内部散乱される。位相差板９０から蛍光体層１４に入射した白色光ＷＬの入射位置の近傍を波源ＷＳ２として、白色光ＷＬが波源ＷＳ２から射出される。

【0106】

波源ＷＳ２から射出された白色光ＷＬのうち、Ｚ方向に対して広角に射出された一部の白色光ＷＬは、位相差板９０に入射する前にロッド部材２００の内壁面２００ｗに照射され、内壁面２００ｗによって反射される。内壁面２００ｗによって反射された白色光ＷＬは、位相差板９０を通り、所定の位相差を与えられ、偏光変換される。偏光変換されて位相差板９０から射出された白色光ＷＬは、入射側偏光素子８０に入射する。入射側偏光素子８０に入射した白色光ＷＬのうち、所定の偏光方向の偏光は入射側偏光素子８０を透過し、所定の偏光方向以外の偏光は入射側偏光素子８０によって反射される。入射側偏光素子８０を透過した所定の偏光方向の偏光は、図１１には示されていない平行化レンズ３５に入射する。入射側偏光素子８０によって反射された所定の偏光方向以外の偏光は、上述と同様にふるまう。このとき、偏光板８２の入射面８２ａからＸＹ平面で発散する方向に沿って射出された一部の白色光ＷＬは、ロッド部材２００の内壁面２００ｗに照射され、内壁面２００ｗによって反射される。内壁面２００ｗによって反射された白色光ＷＬは、ＸＹ平面で集束する方向に沿って射出され、結果として発光面１４ｓから蛍光体層１４に入射する。

【0107】

入射側偏光素子８０の偏光板８２の入射面８２ａの外周部分からＸＹ平面で発散する方向に沿って射出された白色光ＷＬ、或いは波源ＷＳ１，ＷＳ２からＸＹ平面で偏光板８２の入射面８２ａに照射可能な領域よりも外側へ広角に射出された白色光ＷＬは、ロッド部材２００の内壁面２００ｗによって反射されなければ、発光部１０及び入射側偏光素子８０よりも外側の領域に放出される。したがって、ロッド部材２００が設けられることによって、偏光板８２の入射面８２ａの外周部分から発散する方向に沿って射出された白色光ＷＬや波源ＷＳ１，ＷＳ２から偏光板８２の入射面８２ａよりも外側に向けて広角に射出された白色光ＷＬの少なくとも一部が波長変換素子１３に戻される。その結果、前述の白色光ＷＬの少なくとも一部が入射側偏光素子８０の偏光板８２の射出面８２ｂから平行化レンズ３５に向けて射出され、有効に利用される。

【0108】

以上説明した第９実施形態のプロジェクターでは、第１実施形態のプロジェクターと同様の作用効果が得られる。第９実施形態のプロジェクターは、光源１２と入射側偏光素子８０との間を接続するロッド部材２００を備える。ロッド部材２００は、少なくとも光源１２と入射側偏光素子８０とを囲むように設けられている。ロッド部材２００の内壁面２００ｗに照射される白色光ＷＬは、内壁面２００ｗによって反射される。第９実施形態のプロジェクターによれば、光源１２及び波長変換素子１３と入射側偏光素子８０との間の領域においてＸＹ平面で発散する白色光ＷＬをロッド部材２００を用いて集束させるため、白色光ＷＬの損失を抑えることができる。

【0109】

また、第９実施形態のプロジェクターでは、位相差板９０は１／４波長板９２である。第９実施形態のプロジェクターによれば、入射側偏光素子８０によって所定の偏光方向に直交する偏光方向を有する白色光ＷＬに起因して波長変換素子１３から射出された白色光ＷＬを所定の偏光方向の偏光に変換し、入射側偏光素子８０を透過させることができる。すなわち、第９実施形態のプロジェクターによれば、第８実施形態のプロジェクターと同様に、入射側偏光素子８０での青色光ＢＬ及び黄色光ＹＬの有効利用効率すなわち透過率の大幅な低減を好適に抑えることができる。

【0110】

なお、好適な位相差板９０は１／４波長板９２であるが、第８実施形態で説明したように、位相差板９０は例えば所定の厚みを有する水晶板であってもよい。

【0111】

また、第９実施形態のプロジェクターでは、発光部１０の波長変換素子１３の偏光変換機能が高く、位相差板９０が配置されなくても所定の偏光方向に直交する偏光方向を有する白色光ＷＬに起因して波長変換素子１３から射出された白色光ＷＬが所定の偏光方向の偏光に変換される場合には、位相差板９０は省略されてもよい。

【0112】

また、上述では、筒状に形成された中空材であるロッド部材２００を例示したが、ロッド部材２００は、Ｚ方向における波長変換素子１３と位相差板９０との間を満たす中実材と、位相差板９０と入射側偏光素子８０との間を満たす中実材によって構成されてもよい。図示していないが、中実材であるロッド部材２００の材質は、白色光ＷＬを透過し、白色光ＷＬの偏光方向に影響を与えない材質である。なお、中実材であるロッド部材２００の屈折率が白色光ＷＬに対して全反射条件を満たせば、ロッド部材２００のＸＹ平面の外壁面に必ずしも反射膜が設けられなくてもよい。

【0113】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、複数の実施形態及び実施形態の変形例の構成は適宜組み合わせられてもよい。

【0114】

例えば、第７実施形態のプロジェクターにおいて、位相差板９０が図８に示すピックアップレンズ３０の両凸レンズ３３Ｂと入射側偏光素子８０の偏光板８２との間の白色光ＷＬの光路上に配置されてもよい。また、位相差板９０は、波長変換素子１３の蛍光体層１４とピックアップレンズ３０の平凸レンズ３３Ａとの間の白色光ＷＬの光路上に配置されてもよい。

【0115】

また、入射側偏光素子８０は、平行化レンズ３５の前段且つ近傍の白色光ＷＬの光路上に配置されてもよい。さらに、図１には、Ｚ方向に沿って光学系が略直線状に構成されたプロジェクター１０１を例示したが、上述の各実施形態のプロジェクターにおいて、白色光ＷＬ及び画像光ＩＭの光路上に適宜反射部材や偏向部材が配置され、光学系が直線状以外の形状に構成されてもよい。例えば、上述の各実施形態のプロジェクターにおいて、光学系がＬ字状に構成されてもよい。

【0116】

［本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
（付記１）第１光を発光する光源と、第１光が照射され、第１光とは異なる発光波長を有する第２光を発光する波長変換素子と、波長変換素子を透過した第１光の光束と波長変換素子から発光された第２光の光束とを拡大する光学系と、光学系によって拡大化された光を平行化する平行化レンズと、平行化レンズによって平行化された光が入射し、入射した光を変調して画像光を生成する光変調素子と、光変調素子から射出された画像光が入射する射出側偏光素子と、射出側偏光素子から射出された画像光を投射する投射レンズと、所定の偏光方向の偏光を透過し、所定の偏光方向以外の偏光を反射する入射側偏光素子と、を備え、入射側偏光素子には非直線偏光が入射し、第２光の光路上において、入射側偏光素子は光源と平行化レンズとの間に配置されている、プロジェクター。

【0117】

付記１の構成により、平行化レンズよりも光源に近い領域で非直線偏光を直線偏光に変換し、従来のプロジェクターに比べて平行化レンズに照射される光量を低減することができる。そのため、光が入射することによる平行化レンズの劣化を低減し、平行化レンズの変質を防止することができる。

【0118】

（付記２）入射側偏光素子は波長変換素子と前記光学系との間に配置されている、付記１のプロジェクター。

【0119】

付記２の構成により、入射側偏光素子の小型化を図ることができる。また、ピックアップレンズ等を含む光学系よりも光源に近い領域に入射側偏光素子が配置されるため、入射側偏光素子によって反射された光の多くの部分を波長変換素子に照射することができる。

【0120】

（付記３）波長変換素子は蛍光体層を有し、蛍光体層において光源と対向する面とは反対側の面と入射側偏光素子の入射側の面とは互いに平行である、付記２のプロジェクター。

【0121】

付記３の構成により、入射側偏光素子によって反射された光を波長変換素子に照射し、光利用効率を高めることができる。

【0122】

（付記４）入射側偏光素子は波長変換素子に当接している、付記２又は３のプロジェクター。

【0123】

付記４の構成により、入射側偏光素子によって反射された光をより多く波長変換素子に照射し、光利用効率をさらに高めることができる。

【0124】

（付記５）入射側偏光素子はワイヤーグリッド偏光子であり、ワイヤーグリッド偏光子の周期は第１光の所定の波長の半分よりも短い、付記４のプロジェクター。

【0125】

付記５の構成により、波長変換素子の熱をワイヤーグリッド偏光子を介して放熱することができる。

【0126】

（付記６）光源と波長変換素子との間に配置され、第１光を透過し、少なくとも一部の第２光を反射するダイクロイックミラーを備える、付記２から５の何れか一つのプロジェクター。

【0127】

付記６の構成により、入射側偏光素子によって反射された後に波長変換素子に入射されて波長変換素子を透過した光を入射側偏光素子に向けて反射し、プロジェクターにおける光利用効率を向上させることができる。

【0128】

（付記７）光源とダイクロイックミラーとの間に配置された透光性部材を備える、付記６のプロジェクター。

【0129】

付記７の構成により、例えばダイクロイックミラーの材料を透光性部材の表面に蒸着する等の製造方法を採用し、ダイクロイックミラーを透光性部材の表面に安定して保持させることができる。また、透光性部材が優れた放熱性を有する場合には、ダイクロイックミラーの熱を良好に放熱することができる。

【0130】

（付記８）入射側偏光素子は波長変換素子において光源と対向する面とは反対側の面を覆うように設けられている、付記２に記載のプロジェクター。

【0131】

付記８の構成により、波長変換素子から射出された後に入射側偏光素子によって反射された光をより多く波長変換素子に照射することができる。

【0132】

（付記９）入射側偏光素子は光学系と平行化レンズとの間に配置されている、付記１のプロジェクター。

【0133】

付記９の構成により、プロジェクターにおいて、入射型偏光素子の設置スペースを広く確保し、入射型偏光素子の設置位置の自由度を高めることができる。

【0134】

（付記１０）光源と波長変換素子との間に配置され、第１光を透過し、少なくとも一部の第２光を反射するダイクロイックミラーを備える、付記９に記載のプロジェクター。

【0135】

付記１０の構成により、プロジェクターにおける入射側偏光素子の設置スペースが広く確保されるため、入射側偏光素子を容易に設置することができる。また、入射側偏光素子によって反射された後に波長変換素子１３に入射して波長変換素子１３を透過する光をダイクロイックミラーによって反射し、プロジェクターにおける光利用効率を向上させることができる。

【0136】

（付記１１）波長変換素子と入射側偏光素子との間に配置された位相差板を備える、付記１から１０の何れか一つのプロジェクター。

【0137】

付記１１の構成により、入射側偏光素子によって反射された後に波長変換素子から射出された光の位相を変調し、入射側偏光素子での第１光及び第２光の透過率の低減を抑制することができる。

【0138】

（付記１２）位相差板は入射側偏光素子に当接している、付記１１のプロジェクター。

【0139】

付記１２の構成により、入射側偏光素子での第１光及び第２光の透過率を安定させることができる。

【0140】

（付記１３）位相差板は、１／４波長板である、付記１１又は１２のプロジェクター。

【0141】

付記１３の構成により、入射側偏光素子によって反射された光のうちの所定の偏光方向に直交する偏光方向を有する光の入射側偏光素子での透過率を高めることができる。その結果、入射側偏光素子での第１光及び第２光の透過率の大幅な低減を効率良く抑制することができる。

【0142】

（付記１４）光路に沿って光源の周縁と入射側偏光素子の周縁との間を接続し、少なくとも光源と入射側偏光素子を囲むように設けられ、内壁面に照射される光を反射するロッド部材を備える、付記１１のプロジェクター。

【0143】

付記１４の構成により、波長変換素子から入射側偏光素子までの間の発散光をロッド部材によって反射するとともに集束させるため、波長変換素子から入射側偏光素子までの間の領域での光の損失を抑えることができる。

【符号の説明】

【0144】

１２…光源、１３…波長変換素子、３０…ピックアップレンズ、３５…平行化レンズ、４０…光変調素子、５０…射出側偏光素子、７０…投射光学系（投射レンズ）、８０…入射側偏光素子、９０…位相差板、１０１…プロジェクター、２００…ロッド部材、ＢＬ…青色光（第１光）、ＹＬ…黄色光（第２光）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0002】

近年、色光から当該色の画像光を生成する光変調素子として１枚の液晶パネルを備える
プロジェクター、すなわち単板式のプロジェクターが知られている。例えば、特許文献１
に開示されている単板式のプロジェクターでは、２枚のフレネルレンズのうち、光源の近
くに配置されている入射側のフレネルレンズと液晶パネルとの間に、反射型の偏光板が設
けられている。光源から射出される光がコンデンサーレンズ及び入射側のフレネルレンズ
を介して反射型の偏光板に入射すると、入射光のうちの所定の偏光方向の偏光が偏光板を
透過し、液晶パネルに入射し、画像光に変調される。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

図１に示すように、プロジェクター１０１は、発光部１０と、ピックアップレンズ３０
と、平行化レンズ３５と、光変調素子４０と、射出側偏光素子５０と、投射光学系７０と
、入射側偏光素子８０と、を備える。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0015】

吸収型の偏光素子としては、例えば、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ａ
ｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）系フィルムを一方向に延伸し、ヨウ素を吸着・分散させた偏光フ
ィルム、化学処理を施して二色性を持たせたＰＶＡフィルムを一方向に延伸した偏光フィ
ルム、ＰＶＡ系フィルムに金、銀、銅、水銀、鉄等の金属を吸着させたＰＶＡ・金属系偏
光フィルム、ＰＶＡ系フィルムをヨウ化カリとチオ硫酸ソーダを含むホウ酸溶液で処理し
た近紫外偏光フィルム、及び分子内にカチオン基を含有する変成ＰＶＡからなるＰＶＡ系
フィルムの表面及び内部の少なくとも一方に二色性染料を有する偏光素子を用いることが
できる。吸収型の偏光素子の透過軸は、後述する入射側偏光素子８０の透過軸と方向が互
いに一致していることが好ましい。このことにより、入射側偏光素子８０を透過した光束
の偏光状態がずれた場合、このずれたノイズを吸収型の偏光素子により、吸収することが
できる。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0020】

射出側偏光素子５０から射出された画像光ＩＭの光路上に、集光レンズ６０が設けられ
ている。集光レンズ６０は、射出側偏光素子５０から射出された画像光ＩＭをＺ方向に沿
って集光する。集光レンズ６０は、例えば画像光ＩＭの射出側に凸であるレンズ面すなわ
ち位相変調面を有するフレネルレンズ６２である。フレネルレンズ６２が用いられること
によって、集光レンズ６０の直径が大きくても、集光レンズ６０の厚みが抑えられる。集
光レンズ６０から射出された画像光ＩＭは、後述する特許請求の範囲に記載されている「
射出側偏光素子から射出された画像光」に該当する。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0035】

第１実施形態のプロジェクター１０１では、少なくとも黄色光ＹＬの光路上において、
入射側偏光素子８０は発光部１０の光源１２と平行化レンズ３５との間に配置されている
。黄色光ＹＬ及び白色光ＷＬの光路は、後述する特許請求の範囲に記載されている「第２
光の光路」に該当する。第１実施形態のプロジェクター１０１によれば、入射側偏光素子
８０が平行化レンズ３５よりも光源１２に近い側の白色光ＷＬの光路上に配置されるため
、入射側偏光素子８０が平行化レンズ３５よりも波長変換素子１３から遠い側の白色光Ｗ
Ｌの光路上に配置される場合に比べて、入射側偏光素子８０から平行化レンズ３５に向け
て反射されて平行化レンズ３５に照射される白色光ＷＬの光量を低減することができる。
このことによって、単板式のプロジェクター１０１において、平行化レンズ３５の変形及
び変質を防止することができる。また、平行化レンズ３５に入射する所定の偏光方向以外
の偏光を有する白色光ＷＬの光量を抑え、平行化レンズ３５の光学機能の低下を防止する
ことができる。平行化レンズ３５の光学機能の低下は、例えば平行化レンズ３５から射出
される白色光ＷＬの光量の低減によって図られる。一方、従来のプロジェクターでは、入
射側偏光素子は例えば平行化レンズと光変調素子との間の光路上に配置されている。その
ため、入射側偏光素子によって反射された光の大部分は平行化レンズに照射され、平行化
レンズの変形、変質及び光学機能が低下し易い。特に、平行化レンズ３５が可視光に対し
て透明な樹脂やプラスチックで形成されている場合であれば、第１実施形態のプロジェク
ター１０１によって、平行化レンズ３５に入射する所定の偏光方向以外の偏光方向の白色
光ＷＬの光量を抑え、平行化レンズ３５の黄変等を防止することができる。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0078】

第７実施形態のプロジェクターでは、第６実施形態のプロジェクターと同様の作用効果
が得られる。また、第７実施形態のプロジェクターでは、光源１２と波長変換素子１３と
の間に配置されたダイクロイックミラー１６をさらに備えるため、入射側偏光素子８０に
よって反射されて波長変換素子１３を透過した黄色光ＹＬをダイクロイックミラー１６に
よって反射し、黄色光ＹＬの利用効率及び第７実施形態のプロジェクターにおける光利用
効率を高めることができる。また、第７実施形態のプロジェクターでは、ダイクロイック
ミラー１６の入射面１６ａに透光性部材１８が設けられることによって、ダイクロイック
ミラー１６及び蛍光体層１４が安定して配置される。透光性部材１８として少なくとも青
色光ＢＬに対して透光性を有し、且つ放熱性の高い部材を用いることにって、第７実施形
態のプロジェクターにおける発光部１０の放熱性を向上させることができる。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0112】

また、上述では、筒状に形成された中空材であるロッド部材２００を例示したが、ロッ
ド部材２００は、Ｚ方向における波長変換素子１３と位相差板９０との間を満たす中実材
と、位相差板９０と入射側偏光素子８０との間を満たす中実材によって構成されてもよい
。図示していないが、中実材であるロッド部材２００の材質は、白色光ＷＬを透過し、白
色光ＷＬの偏光方向に影響を与えない材質である。なお、中実材であるロッド部材２００
の屈折率が白色光ＷＬに対して全反射条件を満たせば、ロッド部材２００の外壁面に必ず
しも反射膜が設けられなくてもよい。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0133】

付記９の構成により、プロジェクターにおいて、入射型偏光素子の設置スペースを広く
確保し、入射側偏光素子の設置位置の自由度を高めることができる。