特開 2024-85491 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】P2024085491

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】プロジェクター

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20240620BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240620BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240620BHJP

   F21V 9/40 20180101ALI20240620BHJP

   F21V 7/10 20060101ALI20240620BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20240620BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240620BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 A

G03B21/00 D

F21S2/00 340

F21V9/40 400

F21V7/10 100

F21V5/04 650

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022200018

(22)【出願日】2022-12-15

(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】安松 航

【テーマコード（参考）】

2K203

【Ｆターム（参考）】

2K203FA02

2K203FA22

2K203FA32

2K203FA44

2K203FA52

2K203GA22

2K203GA36

2K203GA40

2K203HA08

2K203HA63

2K203HA74

2K203HA88

2K203HA92

2K203MA32

(57)【要約】

【課題】単板式のプロジェクターにおいて、装置の大型化を抑える。
【解決手段】本発明のプロジェクターは、光を射出する光源と、光が入射する入射部、入射部から入射した光が射出される射出部、及び入射部と射出部との間に配置され、光を反射する反射部を有する集光器と、を備える光源装置と、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置から射出された画像光を投射する投射光学装置と、を備える。光源は、第１光を射出する第１光源と、第２光を射出する第２光源と、を有する。集光器は、逆テーパー状に形成され、第１集光器と、第２集光器と、を有する。第１集光器と第２集光器とは、光源装置における第１光及び第２光の光軸に平行な中心軸に直交する面内で並んで配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を射出する光源と、前記光が入射する入射部、前記入射部から入射した前記光が射出される射出部、及び前記入射部と前記射出部との間に配置され、前記光を反射する反射部を有する集光器と、
を備える光源装置と、
前記光源装置から射出された前記光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置から射出された画像光を投射する投射光学装置と、
を備え、
前記光源は、
第１光を射出する第１光源と、
第２光を射出する第２光源と、
を有し、
前記集光器は、前記入射部の中心から前記射出部の中心に向かう方向に対して逆テーパー状に形成され、
第１集光器と、
第２集光器と、
を有し、
前記第１集光器は、
前記第１光が入射する第１入射部と、
前記第１光が射出される第１射出部と、
前記第１入射部と前記第１射出部との間に配置され、前記第１光を反射する第１反射部と、
を有し、
前記第２集光器は、
前記第２光が入射する第２入射部と、
前記第２光が射出される第２射出部と、
前記第２入射部と前記第２射出部との間に配置され、前記第２光を反射する第２反射部と、
を有し、
前記第１集光器と前記第２集光器とは、前記光源装置における前記第１光及び前記第２光の光軸に平行な中心軸に直交する面内で並んで配置されている、
プロジェクター。

【請求項2】

前記第１射出部と前記第２射出部とは、前記中心軸に直交する面内で互いに離間している、
請求項１に記載のプロジェクター。

【請求項3】

前記射出部の前記中心軸に直交する面内面積は、前記光変調装置の変調面の面積よりも大きい、
請求項１又は２に記載のプロジェクター。

【請求項4】

前記光源は、前記中心軸に直交する面内で前記第１光源及び前記第２光源と離間して配置され、第３光を射出する第３光源をさらに有し、
前記集光器は、第３集光器をさらに有し、
前記第３集光器は、
前記第３光が入射する第３入射部と、
前記第３光が射出される第３射出部と、
前記第３入射部と前記第３射出部との間に配置され、前記第３光を反射する第３反射部と、
を有し、
前記第３集光器は、前記中心軸に直交する面内で前記第１集光器又は前記第２集光器に並んで配置されている、
請求項１又は２に記載のプロジェクター。

【請求項5】

前記第２集光器及び前記第３集光器は、前記中心軸に直交する面内で前記第１集光器を中心として回転対称な位置に配置されている、
請求項４に記載のプロジェクター。

【請求項6】

前記光源装置と前記光変調装置との間の前記光を光路上に、前記光源装置から射出された前記光を平行化する平行化レンズと、前記平行化レンズから射出された前記光を拡大する拡大レンズが配置されている、
請求項４に記載のプロジェクター。

【請求項7】

前記平行化レンズと前記拡大レンズとの間の前記光を光路上に、前記平行化レンズから射出された前記光を拡散する拡散素子が配置されている、
請求項６に記載のプロジェクター。

【請求項8】

前記拡大レンズと前記光変調装置との間の前記光を光路上に、前記拡大レンズから射出された前記光を平行化するフレネルレンズが配置されている、
請求項６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装置として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、液晶パネルの変調面よりも小さい発光面を有する光源から射出された光を光入射側から見て逆テーパー状のロッド部材を用いて拡大し、液晶パネルの変調面に照射する。液晶パネルによって変調されて生成された画像光は、集光レンズを通り、反射ミラーによって反射される。反射されて光路を折り返された画像光は、イメージングレンズを通り、投射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国実用新案第２１２５１５３２０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

単板式のプロジェクターの液晶パネルの変調面は、光の３原色の各色の画像光を個別に生成した後に３色の画像光を重ね合わせる３板式のプロジェクターの液晶パネルの変調面よりも大きい。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、光源から射出された光を１個のロッド部材によって拡大するため、液晶パネルの変調面の大きさに応じて、大型のロッド部材を必要とする。仮に、光源から射出される光の進行方向におけるロッド部材の大きさを抑えるために、光源と液晶パネルとの離間距離を縮小すると、ロッド部材のテーパー角度が大きくなる。その場合、光源から射出された光のうちロッド部材の側面に照射される量が減少し、光源から射出された光がロッド部材の側面によって反射される回数が減少するため、光軸に直交する面内での光強度分布の均一性が十分に得られない。そのことによって、液晶パネルの変調面に均一性の低い光が入射し、画像光の光強度分布のばらつきや色ムラが顕著に発生する。すなわち、単板式のプロジェクターにおいて、装置の大型化を抑え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、光を射出する光源と、光が入射する入射部、入射部から入射した光が射出される射出部、及び入射部と射出部との間に配置され、光を反射する反射部を有する集光器と、を備える光源装置と、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置から射出された画像光を投射する投射光学装置と、を備える。光源は、第１光を射出する第１光源と、第２光を射出する第２光源と、を有する。集光器は、入射部の中心から射出部の中心に向かう方向に対して逆テーパー状に形成され、第１集光器と、第２集光器と、を有する。第１集光器は、第１光が入射する第１入射部と、第１光が射出される第１射出部と、第１入射部と第１射出部との間に配置され、第１光を反射する第１反射部と、を有する。第２集光器は、第２光が入射する第２入射部と、第２光が射出される第２射出部と、第２入射部と第２射出部との間に配置され、第２光を反射する第２反射部と、を有する。第１集光器と第２集光器とは、光源装置における第１光及び第２光の光軸に平行な中心軸に直交する面内で並んで配置されている。

【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光源装置の第１集光器及び第２集光器から射出される光のふるまいを説明するための模式図である。

【図3】図１のプロジェクターの光源装置の第１集光器及び第２集光器から射出される光のふるまいを説明するための模式図である。

【図4】図１のプロジェクターの光源装置から射出された白色光が光変調装置の変調面に到達したときの照射分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す図である。

【図5】図１のプロジェクターの光源装置から射出された白色光が光変調装置の変調面に到達したときの照射分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す図である。

【図6】図１のプロジェクターの光源装置から射出された白色光が光変調装置の変調面に到達したときの照射分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す図である。

【図7】図１のプロジェクターの光源装置から射出された白色光が光変調装置の変調面に到達したときの照射分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す図である。

【図8】図１のプロジェクターの光源装置から射出された白色光が光変調装置の変調面に到達したときの照射分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す図である。

【図9】第２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10】図９のプロジェクターの斜視図である。

【図11】図９のプロジェクターの光源装置の斜視図である。

【図12】図９及び図１０のプロジェクターの光源装置から射出された白色光が光変調装置の変調面に到達したときの照射分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す図である。

【図13】参考例の光源装置から射出された白色光が光変調装置の変調面に到達したときの照射分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す図である。

【図14】図９のプロジェクターの変形例の要部の正面図である。

【図15】図９のプロジェクターの変形例の要部の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［第１実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。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。

【0008】

［第１実施形態］
先ず、本発明の第１実施形態について、図１から図６を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態のプロジェクター５０１の構成を示す概略図である。プロジェクター５０１は、光変調装置として１枚の液晶パネルを備える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。図１に示すように、プロジェクター５０１は、少なくとも光源装置５０と、光変調装置７０と、投射光学装置１００と、を備え、入射側偏光素子６０と、射出側偏光素子８０と、集光素子９０と、をさらに備える。

【0009】

光源装置５０は、光源２０と、集光器３０と、を備える。光源２０は、第１光源２０Ａと、第２光源２０Ｂと、を有する。第１光源２０Ａ及び第２光源２０Ｂは、互いに同様の構成を備え、発光体５と、蛍光体１０と、を有する。第１光源２０Ａ及び第２光源２０Ｂは、白色光ＷＬを射出する。

【0010】

発光体５は、射出面５ｓを有し、射出面５ｓから青色光を射出する。発光体５は、略直方体状に形成され、例えば発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）である。射出面５ｓは、矩形状を有する。発光体５の発光波長帯、すなわち青色光の波長帯は、例えば４４０ｎｍ～４８０ｎｍであるが、前述の波長帯に限定されず、次に説明する蛍光体１０の励起波長を含む波長帯であればよい。

【0011】

蛍光体１０は、発光体５の射出面５ｓに設けられ、具体的には射出面５ｓに接し、発光体５に積層されている。蛍光体１０は、発光体５と同様の形状を有し、略直方体状に形成されている。蛍光体１０は、発光体５の射出面５ｓに接する面とは反対側に射出面１０ｓを有する。射出面１０ｓは、例えば矩形状を有する。

【0012】

発光体５の射出面５ｓから射出された青色光は、蛍光体１０に入射する。蛍光体１０は、入射した青色光のうちの少なくとも一部の青色光によって励起され、射出面１０ｓから蛍光として黄色光を射出する。一方、蛍光体１０に入射した青色光のうちの残りの少なくとも一部の青色光は、蛍光体１０を透過し、射出面１０ｓから射出される。

【0013】

蛍光体１０の射出面１０ｓから射出される青色光と黄色光は合成され、白色光ＷＬが生成される。すなわち、蛍光体１０の射出面１０ｓから白色光ＷＬが射出される。白色光ＷＬのうち少なくとも黄色光は、蛍光体１０の射出面１０ｓの中心を通り、射出面１０ｓに直交する軸を光軸として略全方位に且つ放射状に射出される。第１光源２０Ａ及び第２光源２０Ｂを含む光源２０は、例えば前述の発光体５及び蛍光体１０を有する白色ＬＥＤであるが、白色光ＷＬを発光可能な光源であればよい。光源２０から射出される白色光ＷＬは、後述する特許請求の範囲に記載されている「光」に該当する。第１光源２０Ａから射出される白色光ＷＬ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。第２光源２０Ｂから射出される白色光ＷＬは、後述する特許請求の範囲に記載されている「第２光」に該当する。

【0014】

以下の説明及び図面では、蛍光体１０の射出面１０ｓから射出された直後の白色光ＷＬの光軸に平行な方向であって、白色光ＷＬの進む方向をＺ方向とする。Ｚ方向に直交し、蛍光体１０の射出面１０ｓに平行な一方向をＸ方向とする。Ｘ方向及びＺ方向に直交し、射出面１０ｓに平行な方向をＹ方向とする。

【0015】

第２光源２０Ｂは、第１光源２０ＡよりもＸ方向の後方に配置されている。第２光源２０Ｂの発光体５の射出面５ｓは、第１光源２０Ａの発光体５の射出面５ｓと平行に配置され、Ｚ方向で重なっている。同様に、第２光源２０Ｂの蛍光体１０の射出面１０ｓは、第１光源２０Ａの蛍光体１０の射出面１０ｓと平行に配置され、Ｚ方向で重なっている。第１光源２０Ａと第２光源２０ＢとのＸ方向での離間距離は、後述する集光器３０の第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂの大きさ及び離間距離Ｇによって決まる。

【0016】

集光器３０は、第１集光器３０Ａと、第２集光器３０Ｂと、を有する。第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂは、互いに同様の構成を備え、互いに同様の大きさ及び形状を有する。集光器３０は、入射部３１と、射出部３２と、反射部３４と、を有する。入射部３１には、光源２０から射出された白色光ＷＬが入射する。反射部３４は、入射部３１から集光器３０に入射した白色光ＷＬを射出部３２に向けて反射する。入射部３１から入射し、反射部３４によって反射された白色光ＷＬは、射出部３２から射出される。第１集光器３０Ａは、第１入射部３１Ａと、第１射出部３２Ａと、第１反射部３４Ａと、を有する。第２集光器３０Ｂは、第２入射部３１Ｂと、第２射出部３２Ｂと、第２反射部３４Ｂと、を有する。

【0017】

集光器３０は、例えば白色光ＷＬが入射する方を基端又は根元としたときに逆テーパー状に形成されたロッドレンズによって構成されている。集光器３０は、入射側の端面３０ａと、射出側の端面３０ｓと、側面３０ｄと、を有する。

【0018】

端面３０ａは、蛍光体１０の射出面１０ｓと同様の大きさ及び形状を有し、具体的には矩形状を有し、射出面１０ｓに接している。端面３０ｓは、後述する光変調装置７０の変調面７２ａのＺ方向に沿って見たときのＸＹ平面での大きさ及び形状に応じた大きさ及び形状を有し、具体的には矩形状を有し、入射側偏光素子６０の入射面６０ａに接している。端面３０ｓは、端面３０ａよりも大きい。

【0019】

側面３０ｄは、端面３０ａの４辺の各辺とその各辺と平行な端面３０ｓの各辺とをＺ方向で連結する面によって構成されている。側面３０ｄは、Ｚ方向に沿って端面３０ａの各辺を基端として基端から端面３０ｓにおいて対応する各辺を先端として先端に進むに従って、ＸＹ平面において軸ＪＸから離れる。すなわち、集光器３０は、Ｚ方向に平行な軸ＪＸに対して逆テーパー状に形成されている。軸ＪＸは、端面３０ａの中心と端面３０ｓの中心とを通る。

【0020】

集光器３０は、前述のように逆テーパー状のロッドレンズであり、空気よりも高い屈折率を有する素材で製造された中実部材である。前述の素材としては、空気よりも高い屈折率を有し、白色光ＷＬに対して透光性を有する素材であり、例えば光学ガラス、透明樹脂等が挙げられる。

【0021】

光源２０の蛍光体１０の射出面１０ｓから射出された白色光ＷＬは、射出面１０ｓに接する端面３０ａから集光器３０に入射する。端面３０ａは、光源２０から射出された白色光ＷＬが集光器３０に入射する入射部３１に相当する。

【0022】

集光器３０に入射した白色光ＷＬのうち、軸ＪＸに凡そ沿って進行する白色光ＷＬは、集光器３０の端面３０ｓに直接到達し、端面３０ｓからＺ方向に射出される。軸ＪＸに凡そ沿って進行する白色光ＷＬとは、蛍光体１０の射出面１０ｓから軸ＪＸに対して側面３０ｄの軸ＪＸに対する勾配角度θよりも小さい角度をなして射出される白色光ＷＬを表す。

【0023】

一方、集光器３０に入射した白色光ＷＬのうち、軸ＪＸに対して拡散するように進行する白色光ＷＬは、集光器３０の側面３０ｄに照射され、側面３０ｄによって反射され、端面３０ｓからＺ方向に射出される。軸ＪＸに対して拡散するように進行する白色光ＷＬとは、蛍光体１０の射出面１０ｓから軸ＪＸに対して側面３０ｄの勾配角度θよりも大きい角度をなして射出される白色光ＷＬを表す。端面３０ｓは、集光器３０に入射した白色光ＷＬを射出する射出部３２に相当する。

【0024】

軸ＪＸに対して拡散するように進行する白色光ＷＬが端面３０ａから端面３０ｓに到達するまでの間に側面３０ｄによって反射される回数は、蛍光体１０の射出面１０ｓから射出されたときの白色光ＷＬの進行方向を表す線と軸ＪＸとがなす狭角によって決まる。狭角が大きい程、白色光ＷＬが側面３０ｄによって反射される回数は多い。図１には、第１光源２０Ａの蛍光体１０の射出面１０ｓから射出される白色光ＷＬのうち、軸ＪＸに対して拡散するように進行する白色光ＷＬの典型的な２つの進路ＰＨ１，ＰＨ２が例示されている。例えば、進路ＰＨ１で表される白色光ＷＬは、蛍光体１０の射出面１０ｓから射出された後に、側面３０ｄで１回反射され、端面３０ｓに到達する。進路ＰＨ２で表される白色光ＷＬは、蛍光体１０の射出面１０ｓから進路ＰＨ１で表される白色光ＷＬよりも広角に射出された後に、側面３０ｄで２回反射され、端面３０ｓに到達する。

【0025】

側面３０ｄで反射されることによって、進路すなわち進行方向を表す線が軸ＪＸと略平行になると、当該進路を進む白色光ＷＬは、蛍光体１０の射出面１０ｓから軸ＪＸに凡そ沿って進行する白色光ＷＬと同様に、端面３０ｓに直接照射される。結果として、蛍光体１０の射出面１０ｓから軸ＪＸに凡そ沿って進行する白色光ＷＬと、軸ＪＸに対して拡散するように進行する白色光ＷＬは、双方ともに、軸ＪＸと略平行な方向から集光器３０の端面３０ｓに到達する。軸ＪＸと略平行であるとは、軸ＪＸとのなす狭角が例えば８°以内であり、好ましくは５°以内であることを意味する。側面３０ｄは、端面３０ａと端面３０ｓとの間に配置され、集光器３０に入射した白色光ＷＬを反射する反射部３４に相当する。

【0026】

集光器３０は、光源２０の蛍光体１０の射出面１０ｓから軸ＪＸを基準として多種広角に拡散して射出される白色光ＷＬを、Ｚ方向に進むに従って軸ＪＸに直交するＸＹ平面内で拡げるが、白色光ＷＬの進路を軸ＪＸに略平行にし、軸ＪＸに対する白色光ＷＬの拡散度を減じる。したがって、集光器３０は、白色光ＷＬを軸ＪＸに沿って勾配角度θの所定の範囲と同等の所定の角度範囲内の進行方向に集め、集光する。上述した軸ＪＸに凡そ沿って進行する白色光ＷＬの進路、或いは軸ＪＸに略平行な白色光ＷＬの進路と軸ＪＸとの狭角の上限値は、勾配角度θの所定の範囲内に含まれ、勾配角度θと同等である。

【0027】

集光器３０の側面３０ｄの勾配角度θ及びテーパー角度２θは、上述のように端面３０ａから軸ＪＸに対して拡散するように進行する白色光ＷＬが側面３０ｄで反射されることによって軸ＪＸと略平行に進み、端面３０ｓに到達するように所定の範囲内に設定されている。勾配角度θの所定の範囲は、例えば８°～１２°であり、好ましくは９°～１１°である。

【0028】

光源装置５０の大型化を抑える目的から、集光器３０の好ましいＺ方向の長さＴは、例えば１５０ｍｍ～１８０ｍｍである。言い換えれば、長さＴは、プロジェクター５０１の全体構成及び仕様やプロジェクター５０１における制約等から決まる光源装置５０のＺ方向の許容範囲に合わせて決まる。光源２０の蛍光体１０の射出面１０ｓのＸ方向及びＹ方向の大きさ、すなわち集光器３０の端面３０ａのＸ方向及びＹ方向の大きさに対して、先ず集光器３０の側面３０ｄの勾配角度θが適切な所定の範囲内に設定され、次いで集光器３０の長さＴが上述のように適切に設定されることによって、集光器３０の端面３０ｓのＸ方向及びＹ方向の大きさが決まる。

【0029】

集光器３０を構成する逆テーパー状のロッドレンズの屈折率は、側面３０ｄに照射された白色光ＷＬの反射率ができる限り高くなるように設定されている。好ましくは、集光器３０のロッドレンズの屈折率は、側面３０ｄに照射された白色光ＷＬが全反射されるように設定されている。例えば、集光器３０のロッドレンズが光学ガラスで構成されている場合には、ロッドレンズの屈折率は、例えば１．５３～１．８８の範囲内で、例えば前述のように側面３０ｄに照射された白色光ＷＬが全反射される値、且つ逆テーパー状の加工に適する任意の種類の光学ガラスの屈折率に設定されている。

【0030】

集光器３０の端面３０ａのＸ方向及びＹ方向の大きさに対して上述のように勾配角度θが満たされ、長さＴが決まると、端面３０ｓのＸ方向及びＹ方向の大きさが決まる。集光器３０の端面３０ｓのＸ方向及びＹ方向の大きさと光変調装置７０の変調面７２ａのＸ方向及びＹ方向の大きさとの比に応じて、光源装置５０が備える集光器３０の数が決まる。

【0031】

図１に示すように、プロジェクター５０１では、光変調装置７０の変調面７２ａのＸ方向の大きさは、光源の蛍光体１０の射出面１０ｓのＸ方向の大きさ、集光器３０の側面３０ｄの勾配角度θ及び長さＴが上述のように適切に設定された集光器３０の端面３０ｓのＸ方向の大きさの約２倍と離間距離Ｇとの和よりも小さい。離間距離Ｇは、端面３０ｓのＸ方向の大きさよりも極めて小さい。そのため、変調面７２ａのＸ方向の大きさは、１つの集光器３０の端面３０ｓのＸ方向の大きさよりも大きく、２つの集光器３０の端面３０ｓのＸ方向の大きさ、すなわち端面３０ｓのＸ方向の大きさの２倍よりも小さい。このことから、光源装置５０は、２つの光源２０すなわち第１光源２０Ａ及び第２光源２０Ｂと、２つの集光器３０すなわち第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂと、を備える。

【0032】

第１集光器３０Ａの端面３０ａは、第１光源２０Ａから射出された白色光ＷＬが入射する第１入射部３１Ａに相当する。第２集光器３０Ｂの端面３０ａは、第２光源２０Ｂから射出された白色光ＷＬが入射する第２入射部３１Ｂに相当する。第１集光器３０Ａの端面３０ｓは、第１集光器３０Ａに入射した白色光ＷＬを射出する第１射出部３２Ａに相当する。第２集光器３０Ｂの端面３０ｓは、第２集光器３０Ｂに入射した白色光ＷＬを射出する第２射出部３２Ｂに相当する。

【0033】

第１集光器３０Ａの側面３０ｄは、第１集光器３０Ａの端面３０ａの各辺と端面３０ｓの各辺とを連結し、第１集光器３０Ａの端面３０ａと端面３０ｓとの間に配置され、第１集光器３０Ａに入射した白色光ＷＬを反射する第１反射部３４Ａに相当する。第２集光器３０Ｂの側面３０ｄは、第２集光器３０Ｂの端面３０ａの各辺と端面３０ｓの各辺とを連結し、第２集光器３０Ｂの端面３０ａと端面３０ｓとの間に配置され、第２集光器３０Ｂに入射した白色光ＷＬを反射する第２反射部３４Ｂに相当する。

【0034】

第２集光器３０Ｂの端面３０ａは、第１集光器３０Ａの端面３０ａと平行に配置され、Ｚ方向で重なっている。同様に、第２集光器３０Ｂの端面３０ｓは、第１集光器３０Ａの端面３０ｓと平行に配置され、Ｚ方向で重なっている。第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂは、光源装置５０の中心軸ＣＸに直交する面内で並んで配置されている。中心軸ＣＸは、第１光源２０Ａ、第２光源２０Ｂ、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂが占める空間と同等の光源装置５０の領域のＸ方向及びＹ方向の中心を通る軸であり、Ｚ方向に平行である。光源装置５０の中心軸ＣＸは、Ｘ方向において第１集光器３０Ａの後端と第２集光器３０Ｂの前端との中間位置と重なり、Ｙ方向において第１集光器３０Ａの中心及び第２集光器３０Ｂの中心と重なっている。

【0035】

第１集光器３０Ａと第２集光器３０ＢのようにＸＹ平面で互いに隣り合う２個の集光器３０は、離間距離Ｇをあけて配置されている。具体的には、第２集光器３０Ｂは、第１集光器３０ＡよりもＸ方向の後方に配置されている。第２集光器３０ＢのＸ方向の前端は、第１集光器３０ＡのＸ方向の後端に対して離間距離ＧをあけてＸ方向の後方に配置されている。

【0036】

図２は、第１集光器３０ＡのＸ方向の後端と第２集光器３０ＢのＸ方向の前端が仮にＸ方向で互いに接する場合における白色光ＷＬのふるまいを説明するための概略図である。この場合では、図２に示すように、第１集光器３０ＡのＸ方向の後端と第２集光器３０ＢのＸ方向の前端とが互いに重なる位置、及び当該位置の近傍に接する入射側偏光素子６０の領域Ｃでは、第１集光器３０ＡのＸ方向の後側の端面３０ｓから射出された白色光ＷＬと第２集光器３０ＢのＸ方向の前側の端面３０ｓから射出された白色光ＷＬが互いに重なる。そのため、領域Ｃにおける白色光ＷＬの照度が周囲の領域における白色光ＷＬの照度よりも著しく高まる場合がある。

【0037】

図３は、プロジェクター５０１のように第１集光器３０ＡのＸ方向の後端と第２集光器３０ＢのＸ方向の前端がＸ方向で互いに離間距離Ｇだけ離れている場合における白色光ＷＬのふるまいを説明するための概略図である。この場合では、図３に示すように、第１集光器３０ＡのＸ方向の後側の端に近い端面３０ｓから射出された白色光ＷＬであっても、光源２０の蛍光体１０の射出面１０ｓから射出される際のＸ方向での相対位置等によって、領域Ｃに照射される白色光ＷＬと、領域ＣよりもＸ方向の外側の領域に照射される白色光ＷＬに分かれる。このことによって、領域Ｃにおける白色光ＷＬの照度と領域Ｃに接し且つ領域Ｃよりも外側の領域の白色光ＷＬの照度との差が減少する。その結果、領域Ｃにおける白色光ＷＬの照度分布の不均一性が抑えられ、白色光ＷＬのぎらつきの発生が抑えられる。

【0038】

光源装置５０の第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂの各々から射出される白色光ＷＬは、後述する入射側偏光素子６０を通り、所定の偏光の白色光ＷＬに変換され、光変調装置７０の入射面７０ａのうちの変調面７２ａから変調領域７２に入射する。図４から図８は、光変調装置７０の変調領域７２に入射する白色光ＷＬの照度分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す。本計算では、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂの側面３０ｄの勾配角度θ＝１０°、長さＴ＝１６２ｍｍ、端面３０ｓのＸ方向及びＹ方向の大きさが６０ｍｍであると想定した。

【0039】

図４は、光源装置５０の第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとの離間距離Ｇが設けられていない場合、すなわちＧ＝０［ｍｍ］である場合の白色光ＷＬの照度分布である。図５は、Ｇ＝１．０［ｍｍ］である場合の白色光ＷＬの照度分布である。図６は、Ｇ＝１．４［ｍｍ］である場合の白色光ＷＬの照度分布である。図７は、Ｇ＝２．０［ｍｍ］である場合の白色光ＷＬの照度分布である。図８は、Ｇ＝３．０［ｍｍ］である場合の白色光ＷＬの照度分布である。なお、白色光ＷＬの照度分布のＸ方向の算出範囲を－５５［ｍｍ］～＋５５［ｍｍ］とし、白色光ＷＬの照度分布のＹ方向の算出範囲を－３０［ｍｍ］～＋３０［ｍｍ］とした。

【0040】

図４から図８までの各図の横軸は、光変調装置７０の変調領域７２のＸ方向に対応している。図４から図８までの各図の縦軸は、変調領域７２のＹ方向に対応している。Ｘ＝０［ｍｍ］及びＹ＝０［ｍｍ］は、光源装置５０の中心軸ＣＸの延長線上の変調領域７２内の位置すなわち中心を表す。図４に示すように、離間距離Ｇが設けられていない場合には、変調領域７２におけるＸ＝０［ｍｍ］及びその近傍のＸ方向の中心領域に、第１集光器３０ＡのＸ方向の後端部から射出された白色光ＷＬ及び第２集光器３０ＢのＸ方向の前端部から射出された白色光ＷＬが重なり合う。そのため、変調領域７２のＸ方向の中心領域に照射される白色光ＷＬの照度が周囲の領域よりも顕著に高い。中心領域は、例えばＸ＝０±０．７［ｍｍ］からＸ＝０±１．０［ｍｍ］の領域であり、図２及び図３に例示した領域Ｃと同様の意味を持つ。

【0041】

図５に示すように、Ｇ＝１．０［ｍｍ］である場合には、Ｘ＝０［ｍｍ］及びその近傍のＸ方向の中心領域と周囲の領域での白色光ＷＬの照度の差は多少低減されるが、依然としてＸ方向の中心領域における白色光ＷＬの照度が周囲の領域に比べて高い。

【0042】

図４及び図５の結果から、上述の寸法の第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂに対して、Ｇ＝０［ｍｍ］，１．０［ｍｍ］である場合では、離間距離Ｇが不足し、Ｘ方向の中心領域の白色光ＷＬの照度が過度に高く、光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬのＸ方向における照度分布が不均一であることがわかる。

【0043】

図６に示すように、Ｇ＝１．４［ｍｍ］である場合には、変調領域７２におけるＸ方向の中心領域と当該領域の周囲の領域での白色光ＷＬの照度の差が著しく低減され、Ｘ方向の白色光ＷＬの均一性が高い。この結果から、上述の寸法の第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂに対して、Ｇ＝１．４［ｍｍ］である場合では、離間距離Ｇが適度に設定され、光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬのＸ方向における照度分布が均一であることがわかる。

【0044】

図７に示すように、Ｇ＝２．０［ｍｍ］である場合には、変調領域７２のＸ方向の中心領域の少なくとも一部では、第１集光器３０ＡのＸ方向の後端部から射出された白色光ＷＬ及び第２集光器３０ＢのＸ方向の前端部から射出された白色光ＷＬの略一方が照射されている。そのため、変調領域７２のＸ方向の中心領域に照射される白色光ＷＬの照度が周囲の領域よりも低い。

【0045】

図８に示すように、Ｇ＝３．０［ｍｍ］である場合には、変調領域７２のＸ方向の中心領域の少なくとも一部に、第１集光器３０ＡのＸ方向の後端部から射出された白色光ＷＬ及び第２集光器３０ＢのＸ方向の前端部から射出された白色光ＷＬの何れも略照射されない。そのため、変調領域７２のＸ方向の中心領域に照射される白色光ＷＬの照度が周囲の領域よりも顕著に低い。

【0046】

図７及び図８の結果から、上述の寸法の第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂに対して、Ｇ＝２．０［ｍｍ］，３．０［ｍｍ］である場合では、離間距離Ｇが大き過ぎて、Ｘ方向の中心領域の白色光ＷＬの照度が低く、光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬのＸ方向における照度分布が不均一であることがわかる。

【0047】

図１に示すように、入射側偏光素子６０は、光源装置５０よりもＺ方向の前方に設けられ、光源装置５０の第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂから射出される白色光ＷＬの光路上に配置されている。入射側偏光素子６０は、例えば可視波長帯に感度を有する吸収型の偏光板である。入射側偏光素子６０は、板状に形成され、入射面６０ａと、射出面６０ｂと、を有する。入射面６０ａ及び射出面６０ｂは、ＸＹ平面に平行である。入射面６０ａ及び射出面６０ｂの中心は、光源装置５０の中心軸ＣＸをＺ方向と平行に延長した延長線上にある。入射面６０ａは、光源装置５０の第１集光器３０Ａの端面３０ｓと第２集光器３０Ｂの端面３０ｓに接している。

【0048】

光源装置５０の第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂの各々から射出される白色光ＷＬは、例えばランダム偏光或いは非偏光であり、入射面６０ａから入射側偏光素子６０に入射する。入射側偏光素子６０は、入射した白色光ＷＬのうちの所定の偏光の白色光ＷＬを透過し、射出面６０ｂから射出する。所定の偏光は、例えばＰ偏光であるが、光変調装置７０の変調領域７２を構成する液晶素子の特性等に応じて適宜選択される。

【0049】

光変調装置７０は、入射側偏光素子６０から射出される白色光ＷＬの光路上に配置されている。光変調装置７０は、略板状に形成され、入射面７０ａと、射出面７０ｂと、を有する。入射面７０ａ及び射出面７０ｂは、ＸＹ平面に平行である。入射面７０ａ及び射出面７０ｂの中心は、光源装置５０の中心軸ＣＸの延長線上にある。入射面７０ａは、Ｚ方向で入射側偏光素子６０の射出面６０ｂと間隔をあけて配置されている。なお、光変調装置７０の入射面７０ａは、入射側偏光素子６０の射出面６０ｂに接していてもよい。

【0050】

Ｚ方向から見たときに、光変調装置７０の周端部よりも内側に、変調領域７２が設けられている。変調領域７２は、入射側偏光素子６０から射出されて光変調装置７０に入射する白色光ＷＬの光路及び照射領域と重なっている。変調面７２ａは、変調領域７２の入射側の面である。変調領域７２では、白色光ＷＬがプロジェクター５０１によって投射する画像情報に応じて変調され、フルカラーの画像光ＩＭが生成される。

【0051】

変調領域７２は、光の３原色である赤色、緑色及び青色のカラーフィルターと、液晶素子等によって構成されている。液晶素子は、複数の画素を有する。各々の画素は、赤色、緑色及び青色に対応するサブ画素を有する。各々のサブ画素は、例えばポリシリコン薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）で構成されるスイッチング素子を備える。３色のカラーフィルターは、液晶素子において白色光ＷＬが入射する面に設けられている。Ｚ方向から見たときに、赤色のカラーフィルターは、液晶素子の各画素の赤色のサブ画素と重なるように配置されている。緑色のカラーフィルターは、液晶素子の各画素の緑色のサブ画素と重なるように配置されている。青色のカラーフィルターは、液晶素子の各画素の青色のサブ画素と重なるように配置されている。

【0052】

液晶素子の各画素の赤色のサブ画素は、赤色のカラーフィルター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。液晶素子の各画素の緑色のサブ画素は、緑色のカラーフィルター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。液晶素子の各画素の青色のサブ画素は、青色のカラーフィルター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。液晶素子の複数の画素から射出される赤色、緑色及び青色の画像光は、互いに合成される。光変調装置７０の射出面７０ｂのうちの変調領域７２の射出面７２ｂから、フルカラーの画像光ＩＭが射出される。

【0053】

射出側偏光素子８０は、光変調装置７０よりもＺ方向の前方に設けられ、光変調装置７０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８０は、例えば可視波長帯に感度を有する吸収型の偏光板である。射出側偏光素子８０は、板状に形成され、入射面８０ａと、射出面８０ｂと、を有する。入射面８０ａ及び射出面８０ｂは、ＸＹ平面に平行である。入射面８０ａ及び射出面８０ｂの中心は、光源装置５０の中心軸ＣＸの延長線上にある。入射面８０ａは、Ｚ方向で光変調装置７０の射出面７０ｂと間隔をあけて配置されている。なお、射出側偏光素子８０の入射面８０ａは、光変調装置７０の射出面７０ｂに接していてもよい。

【0054】

光変調装置７０の変調領域７２から射出される画像光ＩＭは、入射面８０ａから射出側偏光素子８０に入射する。射出側偏光素子８０は、入射した画像光ＩＭのうちの適切な偏光を透過し、適切な偏光以外の画像光ＩＭを吸収する。すなわち、射出側偏光素子８０の射出面６０ｂから、所定の偏光に応じた適切な偏光である画像光ＩＭが射出される。

【0055】

集光素子９０は、射出側偏光素子８０よりもＺ方向の前方に設けられ、射出側偏光素子８０から射出された画像光ＩＭの光路上に配置されている。集光素子９０は、射出側偏光素子８０から射出される画像光ＩＭをＺ方向の前方で光源装置５０の中心軸ＣＸの延長線上に集光する。集光素子９０は、例えば光変調装置７０の変調領域７２のＸ方向及びＹ方向の大きさと略同等の径を有する両凸レンズである。

【0056】

投射光学装置１００は、少なくとも光変調装置７０よりもＺ方向の先方に設けられ、具体的には集光素子９０よりもＺ方向の前方に設けられている。投射光学装置１００は、光変調装置７０から射出されて射出側偏光素子８０を通り、集光素子９０によって集光された画像光ＩＭをＺ方向の前方に投射し、不図示のスクリーン等に表示する。投射光学装置１００は、例えば複数の光学レンズによって構成されている。光学レンズには、例えば平凸レンズ、平凹レンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、メニスカスレンズ、非球面レンズ、自由曲面レンズ等が含まれる。なお、投射光学装置１００を構成する光学レンズの種類及び数は、特に限定されず、投射光学装置１００とスクリーンの表示面との距離等に応じて適宜選択或いは設定される。

【0057】

以上説明した第１実施形態のプロジェクター５０１は、光源装置５０と、光変調装置７０と、投射光学装置１００と、を備える。光源装置５０は、白色光ＷＬを射出する光源２０と、集光器３０と、を備える。集光器３０は、白色光ＷＬが入射する入射部３１と、入射部３１から入射した白色光ＷＬが射出される射出部３２と、白色光ＷＬを反射する反射部３４と、を有する。反射部３４は、入射部３１と射出部３２との間に配置されている。光変調装置７０は、光源装置５０から射出された白色光ＷＬを画像情報に応じて変調する。投射光学装置１００は、光変調装置７０から射出された画像光ＩＭを投射する。第１実施形態のプロジェクター５０１では、光源２０は、白色光ＷＬを射出する第１光源２０Ａと、白色光ＷＬを射出する第２光源２０Ｂと、を有する。集光器３０は、入射部３１の中心から射出部３２の中心に向かうＺ方向に対して逆テーパー状に形成されている。集光器３０は、第１集光器３０Ａと、第２集光器３０Ｂと、を有する。第１集光器３０Ａは、第１光源２０Ａから射出された白色光ＷＬが入射する第１入射部３１Ａと、第１入射部３１Ａに入射した白色光ＷＬが射出される第１射出部３２Ａと、第１入射部３１Ａに入射した白色光ＷＬを第１射出部３２Ａに向けて反射する第１反射部３４Ａと、を有する。第１反射部３４Ａは、第１入射部３１Ａと第１射出部３２Ａとの間に配置されている。第２集光器３０Ｂは、第２光源２０Ｂから射出された白色光ＷＬが入射する第２入射部３１Ｂと、第２入射部３１Ｂに入射した白色光ＷＬが射出される第２射出部３２Ｂと、第２入射部３１Ｂに入射した白色光ＷＬを第２射出部３２Ｂに向けて反射する第２反射部３４Ｂと、を有する。第２反射部３４Ｂは、第２入射部３１Ｂと第２射出部３２Ｂとの間に配置されている。第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとは、光源装置５０の中心軸ＣＸに直交するＸＹ平面内で並んで配置されている。中心軸ＣＸは、光源装置５０において第１光源２０Ａから射出される白色光ＷＬの光軸すなわち第１集光器３０Ａの軸ＪＸに平行であり、第２光源２０Ｂから射出される白色光ＷＬの光軸すなわち第２集光器３０Ｂの軸ＪＸに平行である。なお、ＸＹ平面は、後述する特許請求の範囲に記載されている「光源装置における第１光及び第２光の光軸に平行な中心軸に直交する面」に該当する。

【0058】

第１実施形態のプロジェクター５０１では、第１光源２０Ａから射出される白色光ＷＬすなわち第１光をＺ方向に集光する第１集光器３０Ａと、第２光源２０Ｂから射出される白色光ＷＬすなわち第２光をＺ方向に集光する第２集光器３０Ｂと、をＸＹ平面内で並べて配置させる。このことによって、光変調装置の変調領域に対して白色光ＷＬを射出する１つの光源と１つの光源から射出された白色光ＷＬをＺ方向に集光して変調領域に就社する１つの集光器とを備える従来のプロジェクターに比べて、集光器３０の入射部３１から射出部３２までの長さＴを短くすることができる。その結果、単板式のプロジェクターである第１実施形態のプロジェクター５０１において、白色光ＷＬの伝搬距離を短くし、大型化を抑えることができる。また、第１実施形態のプロジェクター５０１によれば、集光器３０の側面３０ｄの勾配角度θを、反射部３４によって反射される白色光ＷＬがＺ方向と略平行に射出部３２に到達して射出部３２から射出されるように、適度な範囲内に設定することができる。言い換えれば、第１実施形態のプロジェクター５０１では、勾配角度θを適度な範囲内に設定したうえで、２つの集光器３０、つまり第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０ＢをＸＹ平面内で並べて配置し、光源装置５０の長さＴを抑え、光源装置５０の大型化、ひいては装置全体の大型化を抑えることができる。

【0059】

第１実施形態のプロジェクター５０１では、集光器３０が入射部３１を基端として逆テーパー状に形成されているため、射出部３２から射出される白色光ＷＬと光軸すなわち第１集光器３０Ａの軸ＪＸとのなす角度が小さく、光源装置５０よりも後段の各種装置や光学素子における光学的な負担が抑えられる。また、入射部３１よりも射出部３２の面積が大きいので、射出部３２から射出される白色光ＷＬの光束幅すなわちＸＹ平面での照射領域を拡げることができる。

【0060】

また、第１実施形態のプロジェクター５０１では、第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとは、ＸＹ平面内で互いに離間している。第１実施形態のプロジェクター５０１によれば、第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂの各々から射出された白色光ＷＬが第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとの間の領域で略重なり合わない。そのため、光源装置５０よりも後段で、ＸＹ平面において第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとの間の領域に対応する領域おける白色光ＷＬの照度が周囲の領域よりも顕著に高まることを防ぎ、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂから射出される白色光ＷＬの光強度分布のムラを低減することができる。

【0061】

また、第１実施形態のプロジェクター５０１では、集光器３０の射出部３２のＸＹ平面内での面積は、光変調装置７０の有効面積、すなわち変調領域７２のＸＹ平面内での面積よりも大きい。ここで、集光器３０の射出部３２のＸＹ平面内での大きさとは、第１集光器３０Ａの第１射出部３２Ａすなわち端面３０ｓのＸ方向又はＹ方向の大きさと第１集光器３０Ａの第１射出部３２Ａすなわち端面３０ｓのＸ方向又はＹ方向の大きさとの和を意味する。第１実施形態のプロジェクター５０１によれば、第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとの位置合わせのずれが生じても、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂと光変調装置７０とのＸＹ平面上での位置合わせを容易に行うことができる。

【0062】

なお、第１実施形態のプロジェクター５０１では、第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとは互いに同じ形状及び大きさを備え、Ｚ方向において互いに揃って配置されているが、例えば第１集光器３０Ａの形状及び大きさと第２集光器３０Ｂの形状及び大きさが互いに異なっていてもよい。一例として、光変調装置７０の変調領域７２のＸＹ平面での大きさが集光器３０の端面３０ｓよりも大きく、且つ端面３０ｓの２倍よりも小さく、端面３０ｓの１．２倍程度である場合を想定する。その場合、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂの側面３０ｄの勾配角度θは互いに同等であって、第２集光器３０Ｂの長さＴが第１集光器３０Ａの長さＴよりも小さくてもよい。その場合、第２集光器３０Ｂの端面３０ｓは、第１集光器３０Ａの端面３０ｓよりも小さい。第２集光器３０Ｂの端面３０ｓが上述説明したように入射側偏光素子６０の入射面６０ａに接していれば、第２光源２０Ｂの蛍光体１０の射出面１０ｓは第１光源２０Ａの蛍光体１０の射出面１０ｓよりもＺ方向の前方に配置される。このときの第２集光器３０Ｂの端面３０ｓのＸＹ平面での大きさすなわち面積、及び第１光源２０Ａに対する第２光源２０ＢのＺ方向の相対位置は、前述の光変調装置７０の変調領域７２のＸＹ平面での大きさすなわち面積に合わせて適宜設定され、第１実施形態のプロジェクター５０１と同様に第１集光器３０Ａの端面３０ｓ及び第２集光器３０Ｂの端面３０ｓの双方から射出される白色光ＷＬが均一に光変調装置７０の変調領域７２に照射されるように設定されればよい。

【0063】

また、第１実施形態のプロジェクター５０１について、集光器３０が逆テーパー状のロッドレンズであって、空気よりも高い屈折率を有する素材で形成された中実部材である旨を説明したが、変形例として集光器３０は中空部材であってもよい。図示していないが、集光器３０が中空部材である場合は、集光器３０は、光源２０から射出された白色光ＷＬが入射する入射部と、透過面から入射した白色光ＷＬが射出される射出部と、透過面からＺ方向及び軸ＪＸに対して勾配角度θよりも広角に入射する白色光ＷＬを射出部に向けて反射する反射部と、を有する。入射部及び射出部は、例えば白色光ＷＬに対して透光性を有する光学ガラスや石英等からなる板状部材によって構成される。または、入射部及び出射部は、縁部分が反射部で囲われた空洞であってもよい。反射部は、例えば白色光ＷＬを鏡面反射するステンレスやアルミニウム等の金属からなる板状部材、又は内壁面に白色光ＷＬを反射する反射膜が設けられた任意の板状部材によって構成される。

【0064】

また、第１実施形態のプロジェクター５０１では、光源装置５０の射出面すなわち第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂを占める面と入射側偏光素子６０の入射面６０ａとの間に、不図示の拡散素子が配置されていてもよい。上述のように、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂの各々に反射部３４すなわち側面３０ｄが設けられているため、各々の射出部３２すなわち端面３０ｓから射出される白色光ＷＬの照度分布の均一性は高められている。また、離間距離Ｇが適切な範囲内で設定されることによって、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂから射出される白色光ＷＬの全体の照度分布の均一性も高められている。したがって、光源装置５０の射出面入射側偏光素子６０の入射面６０ａとの間に拡散素子が設けられることによって、光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬの均一性がさらに高まる。

【0065】

また、第１実施形態のプロジェクター５０１について、光源装置５０よりも後段の構成要素、すなわち入射側偏光素子６０、光変調装置７０、射出側偏光素子８０及び投射光学装置１００が光源装置５０の中心軸ＣＸの延長線と重なる光軸ＡＸ１上に配置されている旨を説明した。つまり、第１実施形態のプロジェクター５０１の全ての構成要素が中心軸ＣＸ及び光軸ＡＸ１に沿って略一直線状に配置されている。しかしながら、設置場所の制約や使用目的等に応じて、光源装置５０よりも後段の構成要素が中心軸ＣＸの延長上で中心軸ＣＸに交差する光軸ＡＸ１に沿って配置されていてもよい。変形例として、例えば光源装置５０の射出面と入射側偏光素子６０の入射面６０ａとが互いに離間しており、光源装置５０の射出面と入射側偏光素子６０の入射面６０ａとの間の白色光ＷＬの光路上に不図示の反射ミラーが配置されてもよい。その場合、反射ミラーの反射面は、例えばＸＹ平面とＹ方向及びＺ方向を含むＹＺ平面との両平面に対して４５°の角度をなして傾斜している。このような構成では、第１実施形態のプロジェクター５０１の光源装置５０よりも後段で光軸ＡＸ１が略直角に屈折し、折り返し以降の光軸ＡＸ１はＸ方向に平行である。このような構成については、上述説明した光源装置５０よりも後段の各構成要素の構造及び作用における説明中のＸＹ平面をＹＺ平面に読み替えることができる。

【0066】

［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について、図９から図１１を用いて説明する。
なお、第２実施形態及び変形例において、第１実施形態と共通する構成には対応する第１実施形態の構成と同じ符号を付し、第１実施形態と重複する説明を省略する。第２実施形態及び変形例では、第１実施形態とは異なる構成や内容について説明する。

【0067】

図９は、本発明の第２実施形態のプロジェクター５０２の構成を示す概略図である。図１０は、第２実施形態のプロジェクター５０２の斜視図である。図１１は、第２実施形態のプロジェクター５０２の光源装置５２の斜視図である。プロジェクター５０２は、光変調装置として１枚の液晶パネルを備える画像表示装置であり、単板式のプロジェクターである。図９から図１１に示すように、プロジェクター５０２は、光源装置５２と、入射側偏光素子６０と、光変調装置７０と、射出側偏光素子８０と、集光素子９０と、投射光学装置１００と、を備え、平行化レンズ４０と、拡散素子４２と、拡大レンズ４５と、フレネルレンズ５５と、をさらに備える。

【0068】

光源装置５２は、第１実施形態で説明した光源装置５０と同様に、光源２０と集光器３０と、を備える。光源装置５２は、光源２０として、第１光源２０Ａ、第２光源２０Ｂに加えて、第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅを備える。第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅの各々は、第１光源２０Ａ及び第２光源２０Ｂと同様に、発光体５と、蛍光体１０と、を有し、例えば白色ＬＥＤである。第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅの各々から射出される白色光ＷＬは、後述する特許請求の範囲に記載されている「第３光」に該当する。

【0069】

光源装置５２は、集光器３０として、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂに加えて、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅを備える。第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々は、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂと同様の大きさ及び形状を有する。第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々は、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂと同様に、入射側の端面３０ａと、射出側の端面３０ｓと、側面３０ｄと、を有する。第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々は、逆テーパー状のロッドレンズであり、第１実施形態で説明したように空気よりも高い適切な屈折率を有する素材で製造された中実部材である。

【0070】

第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ａは、第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅの各々から射出された白色光ＷＬが入射する第３入射部３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅの各々に相当する。第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ｓは、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々に入射した白色光ＷＬを射出する第３射出部３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅの各々に相当する。

【0071】

第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の側面３０ｄは、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ａの各辺と端面３０ｓの各辺とを連結し、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ａと端面３０ｓとの間に配置されている。第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の側面３０ｄは、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々に入射した白色光ＷＬを反射する第３反射部３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅに相当する。

【0072】

プロジェクター５０２においても、集光器３０の側面３０ｄの好適な勾配角度θの範囲及び集光器３０の好適な長さＴの範囲は、第１実施形態のプロジェクター５０１で説明した勾配角度θ及び長さＴの各範囲と同様である。プロジェクター５０２では、光変調装置７０の変調面７２ａのＸ方向及びＹ方向の大きさは、勾配角度θ及び長さＴが適切に設定された集光器３０の端面３０ｓのＸ方向及びＹ方向の大きさの約３倍よりも大きい。このことと後述する平行化レンズ４０及び拡散素子４２の光学的機能と作用をふまえ、光源装置５２は、５つの光源２０すなわち第１光源２０Ａ、第２光源２０Ｂ及び第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅと、５つの集光器３０すなわち第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅと、を備える。

【0073】

プロジェクター５０２では、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂは、互いに同様の構成を備え、互いに同様の大きさ及び形状を有する。Ｚ方向に沿って見たときに、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａが光源装置５２の中心に配置されている。すなわち、ＸＹ平面内において、第１光源２０Ａの中心及び第１集光器３０Ａの軸ＪＸは、光源装置５２の中心と重なり、中心軸ＣＸ上に重なっている。

【0074】

第１光源２０Ａと第２光源２０Ｂ及び第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅとは、ＸＹ平面で互いに並び、間隔をあけて配置されている。このことに伴い、第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅとは、ＸＹ平面で互いに並び、間隔をあけて配置されている。具体的には、第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａに対してＸ方向の前方及びＹ方向の前方に配置されている。第３光源２０Ｃ及び第３集光器３０Ｃは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａに対してＸ方向の前方及びＹ方向の後方に配置されている。第３光源２０Ｄ及び第３集光器３０Ｄは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａに対してＸ方向の後方及びＹ方向の前方に配置されている。第３光源２０Ｅ及び第３集光器３０Ｅは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａに対してＸ方向の後方及びＹ方向の後方に配置されている。

【0075】

ＸＹ平面内において、第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂと第３光源２０Ｅ及び第３集光器３０Ｅとは、第１集光器３０Ａを挟んで互いに反対側に配置されている。第２集光器３０Ｂ、第１集光器３０Ａ及び第３集光器３０Ｅは、ＸＹ平面で中心軸ＣＸを通る光源装置５２の対角線上に並んで配置されている。また、ＸＹ平面内において、第３集光器３０Ｃと第３集光器３０Ｄとは、第１集光器３０Ａを挟んで互いに反対側に配置されている。第３集光器３０Ｃ、第１集光器３０Ａ及び第３集光器３０Ｄは、ＸＹ平面で中心軸ＣＸを通る光源装置５２のもう１つの対角線上に並んで配置されている。

【0076】

第２光源２０Ｂの中心及び第２集光器３０Ｂの軸ＪＸと第３光源２０Ｃの中心及び第３集光器３０Ｃの軸ＪＸは、Ｘ方向で互いに重なっている。第３光源２０Ｄの中心及び第３集光器３０Ｄの軸ＪＸと第３光源２０Ｅの中心及び第３集光器３０Ｅの軸ＪＸは、Ｘ方向で互いに重なっている。第２光源２０Ｂの中心及び第２集光器３０Ｂの軸ＪＸと第３光源２０Ｃの中心及び第３集光器３０Ｃの軸ＪＸとのＹ方向の離間距離は、第３光源２０Ｄの中心及び第３集光器３０Ｄの軸ＪＸと第３光源２０Ｅの中心及び第３集光器３０Ｅの軸ＪＸとのＹ方向の離間距離と同等である。また、第２光源２０Ｂの中心及び第２集光器３０Ｂの軸ＪＸと第３光源２０Ｄの中心及び第３集光器３０Ｄの軸ＪＸは、Ｙ方向で互いに重なっている。第３光源２０Ｃの中心及び第３集光器３０Ｃの軸ＪＸと第３光源２０Ｅの中心及び第３集光器３０Ｅの軸ＪＸは、Ｙ方向で互いに重なっている。第２光源２０Ｂの中心及び第２集光器３０Ｂの軸ＪＸと第３光源２０Ｄの中心及び第３集光器３０Ｄの軸ＪＸとのＸ方向の離間距離は、第３光源２０Ｃの中心及び第３集光器３０Ｃの軸ＪＸと第３光源２０Ｅの中心及び第３集光器３０Ｅの軸ＪＸとのＸ方向の離間距離と同等である。

【0077】

ＸＹ平面において、第２光源２０Ｂの中心及び第２集光器３０Ｂの軸ＪＸと、第３光源２０Ｃ，２０Ｄ,２０Ｅの各中心及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の軸ＪＸとは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａの軸ＪＸに対して互いに同等の離間距離をおいて配置されている。前述したＸＹ平面における合計５つの光源２０及び集光器３０の相対位置関係及び離間距離の関係から、第２光源２０Ｂ及び第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅは、ＸＹ平面内で第１光源２０Ａを中心として回転対称な位置に配置されている。すなわち、第２光源２０Ｂの中心及び第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅの各々の各中心は、ＸＹ平面内で第１光源２０Ａの中心を中心とする仮想円上で互いに等間隔に配置されている。また、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅは、ＸＹ平面内で第１集光器３０Ａを中心として４回回転対称な位置に配置されている。すなわち、第２集光器３０Ｂの軸ＪＸ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の軸ＪＸは、ＸＹ平面内で第１集光器３０Ａの軸ＪＸを中心とする仮想円上で互いに等間隔に配置されている。

【0078】

光源装置５２の中心軸ＣＸは、第１光源２０Ａ、第２光源２０Ｂ、第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅが占める空間と同等の光源装置５２の領域のＸ方向及びＹ方向の中心を通る軸であり、Ｚ方向に平行である。

【0079】

第２光源２０Ｂの蛍光体１０の射出面１０ｓ及び第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅの各々の蛍光体１０の射出面１０ｓは、第１光源２０Ａの蛍光体１０の射出面１０ｓと平行に配置され、Ｚ方向で重なっている。第２集光器３０Ｂの端面３０ａ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ａは、第１集光器３０Ａの端面３０ａと平行に配置され、Ｚ方向で重なっている。同様に、第２集光器３０Ｂの端面３０ｓ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ｓは、第１集光器３０Ａの端面３０ｓと平行に配置され、Ｚ方向で重なっている。

【0080】

平行化レンズ４０は、光源装置５２よりもＺ方向の前方に設けられ、光源装置５２から射出される白色光ＷＬの光路上に配置されている。平行化レンズ４０は、光源２０及び集光器３０と同数のレンズによって構成され、平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅを有する。平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの各々の径は、互いに同等である。平行化レンズ４０ＡのＸ方向及びＹ方向の中心は、ＸＹ平面内で第１集光器３０Ａの軸ＪＸと重なり、軸ＪＸの延長線上にある。平行化レンズ４０ＢのＸ方向及びＹ方向の中心は、ＸＹ平面内で第２集光器３０Ｂの軸ＪＸと重なり、軸ＪＸの延長線上にある。平行化レンズ４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの各々におけるＸ方向及びＹ方向の中心は、ＸＹ平面内で第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の軸ＪＸと重なり、各々の軸ＪＸの延長線上にある。

【0081】

平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの入射面は、Ｚ方向で互いに同じ位置に配置され、第１集光器３０Ａの端面３０ｓ、第２集光器３０Ｂの端面３０ｓ、及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ｓとはＺ方向で間隔をあけて配置されている。

【0082】

５つの光源２０からＺ方向を基準に放射状に射出されて集光器３０に入射する白色光ＷＬのうち、Ｚ方向に対して集光器３０の側面３０ｄの勾配角度θ以下の角度を有する白色光ＷＬは、凡そ直進し、端面３０ｓから射出される。集光器３０に入射する白色光ＷＬのうち、Ｚ方向に対して集光器３０の側面３０ｄの勾配角度θよりも大きい角度を有する白色光ＷＬは、側面３０ｄによって反射され、Ｚ方向に対して勾配角度θ以下の角度になってから端面３０ｓから射出される。その結果、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の端面３０ｓから、Ｚ方向に対して勾配角度θ以下の角度を有する白色光ＷＬが発散光として射出される。

【0083】

平行化レンズ４０Ａは、第１集光器３０Ａの端面３０ｓから射出される白色光ＷＬを平行化する。平行化レンズ４０Ｂは、第２集光器３０Ｂの端面３０ｓから射出される白色光ＷＬを平行化する。平行化レンズ４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの各々は、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各端面３０ｓから射出される白色光ＷＬを平行化する。平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの各々は、例えば平凸レンズであるが、前述のように対応する集光器３０から射出される白色光ＷＬを平行化することが可能な任意の光学レンズや接合レンズであってもよい。

【0084】

拡散素子４２は、平行化レンズ４０よりもＺ方向の前方に設けられ、平行化レンズ４０から射出される白色光ＷＬの光路上に配置されている。拡散素子４２は、ＸＹ平面に平行な入射面及び射出面を有する。Ｚ方向に沿って見たときに、拡散素子４２の入射面及び射出面は、平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの各々から射出される白色光ＷＬの照射領域を全て含む面積よりも大きい。拡散素子４２の中心は、光源装置５２の中心軸ＣＸをＺ方向の前方に延長した延長線上にあり、Ｚ方向から見て平行化レンズ４０Ａの中心と重なっている。

【0085】

平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの各々から射出される白色光ＷＬは、拡散素子４２の入射面に照射され、拡散素子４２によってＸＹ平面内で拡散される。拡散素子４２に入射した白色光ＷＬの光強度分布は、ＸＹ平面内で拡散素子４２に入射する前の白色光ＷＬに比べて均一化される。拡散素子４２は、ＸＹ平面内で拡散させた白色光ＷＬを射出面から射出する。拡散素子４２は、例えば白色光ＷＬに対して透光性を有する樹脂材料を基材として入射面に微小且つランダムな大きさのレンズアレイが形成された光拡散シート或いは光拡散フィルム、或いは光学ガラスや石英等の素材で形成され、入射側の板面に微細且つランダムな構造が設けられた拡散板である。

【0086】

拡大レンズ４５は、拡散素子４２よりもＺ方向の前方に設けられ、拡散素子４２から射出される白色光ＷＬの光路上に配置されている。拡大レンズ４５は、入射面及び射出面を有する。拡大レンズ４５の入射面は、拡散素子４２の射出面に接している。拡大レンズ４５のＸＹ平面での大きさは、拡散素子４２と略同等である。

【0087】

拡大レンズ４５は、拡散素子４２から射出された白色光ＷＬのＸＹ平面内でのビーム径を拡げ、射出面から白色光ＷＬを発散光として射出する。拡大レンズ４５は、例えばＺ方向に平行な軸芯を有し、軸芯に直交する面すなわちＸＹ平面において軸芯から離れるに従って非線形的に屈折率が高くなる屈折率分布型レンズであり、ＸＹ平面に平行な入射面及び射出面と、Ｚ方向に所定の厚みを有する。なお、拡大レンズ４５は、拡散素子４２から射出される白色光ＷＬのビーム径を拡げることが可能な任意の光学素子であってもよい。また、拡大レンズ４５の入射面は、拡散素子４２の射出面とＺ方向で間隔をあけて配置されてもよい。

【0088】

光源装置５２では、５つの集光器３０の各々から射出される白色光ＷＬが平行化レンズ４０、拡散素子４２及び拡大レンズ４５を介して互いに重畳され、重畳された白色光ＷＬの光強度分布の均一化が図られるという作用をふまえ、第１光源２０Ａの中心及び第１集光器３０Ａの軸ＪＸと第２光源２０Ｂの中心及び第２集光器３０Ｂの軸ＪＸとのＸＹ平面内での離間距離が設定されている。例えば、５つの集光器３０の各々の端面３０ｓから勾配角度θに応じて発散してＺ方向の前方に射出された白色光ＷＬが５つの平行化レンズ４０によって平行化される際に、ＸＹ平面内で平行化レンズ４０Ａから射出される白色光ＷＬの照射範囲と平行化レンズ４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅの各々から射出される白色光ＷＬの照射範囲との間に白色光ＷＬが全く照射されない範囲が生じないようにする。そのようにするために、平行化レンズ４０Ｂ，４０Ａ，４０Ｅは、ＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向に対して４５°をなす不図示の第１の対角線に沿って互いに接し、順次並んで配置されている。また、平行化レンズ４０Ｃ，４０Ａ，４０Ｅは、ＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向に対して４５°をなして第１の対角線に直交する不図示の第２の対角線に沿って互いに接し、順次並んで配置されている。５つの光源２０及び集光器３０は、ＸＹ平面内で５つの平行化レンズ４０の配置に合わせて配置されている。また、ＸＹ平面内で隣接する平行化レンズ４０の各々から射出される白色光ＷＬの照射範囲との間に白色光ＷＬが全く照射されない範囲が生じないように、５つの集光器３０の各々の端面３０ｓと５つの平行化レンズ４０の入射面との間の距離が設定されている。

【0089】

５つの平行化レンズ４０の各々から射出された白色光ＷＬの光強度及び照度は、ＸＹ平面内で５つの集光器３０の軸ＪＸの延長線上の位置を中心として相対的に高く、周囲に向かう程、相対的に低い。５つの平行化レンズ４０の各々から射出される白色光ＷＬが拡散素子４２によって拡散されることによって、拡散素子４２から射出される白色光ＷＬの光強度及び照度のＸＹ平面内での相対的な差が低減される。上述のようにＸＹ平面内で隣接する平行化レンズ４０の各々から射出される白色光ＷＬの照射範囲との間に白色光ＷＬが全く照射されない範囲が生じないように設定されていることによって、拡散素子４２から射出される白色光ＷＬの光強度及び照度のＸＹ平面内での均一性が高まる。その結果、拡大レンズ４５、フレネルレンズ５５及び入射側偏光素子６０を介して光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬの光強度及び照度のＸＹ平面内での均一性が高まる。

【0090】

フレネルレンズ５５は、拡大レンズ４５よりもＺ方向の前方に設けられ、拡大レンズ４５から射出される白色光ＷＬの光路上に配置されている。フレネルレンズ５５において白色光ＷＬが入射する入射面に、複数の略鋸状のパターンを有するレンズ面が形成されている。略鋸状のパターンは、レンズの曲面分布が厚み方向すなわちＺ方向で白色光ＷＬの波長に基づく所定の厚みに分割されたフレネルレンズ５５の射出面は、ＸＹ平面に平行な平坦面である。フレネルレンズ５５のＸＹ平面での大きさは、拡大レンズ４５から射出されてフレネルレンズ５５に到達する白色光ＷＬのビーム径よりも大きい。

【0091】

フレネルレンズ５５は、拡大レンズ４５から発散光として射出される白色光ＷＬを平行化する。フレネルレンズ５５から射出される白色光ＷＬは、平行化されており、入射面６０ａから入射側偏光素子６０に入射する。プロジェクター５０２における入射側偏光素子６０、光変調装置７０、射出側偏光素子８０、集光素子９０及び投射光学装置１００の配置及び各々における白色光ＷＬや画像光ＩＭのふるまいは、プロジェクター５０１と同様である。なお、図１０では、投射光学装置１００は省略されている。プロジェクター５０１と同様に、プロジェクター５０２の投射光学装置１００から射出されるフルカラーの画像光ＩＭは、不図示のスクリーン等に投射され、光変調装置７０に入力される画像信号に応じた画像を形成する。

【0092】

図１２及び図１３は、光変調装置７０の変調領域７２に入射する白色光ＷＬの照度分布を数値シミュレーションによって算出した結果を示す。本計算では、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の側面３０ｄの勾配角度θ＝１０°、長さＴ＝１６２ｍｍ、端面３０ｓのＸ方向及びＹ方向の大きさが６０ｍｍであると想定した。白色光ＷＬの照度分布のＸ方向の算出範囲を－５５［ｍｍ］～＋５５［ｍｍ］とし、白色光ＷＬの照度分布のＹ方向の算出範囲を－３０［ｍｍ］～＋３０［ｍｍ］とした。

【0093】

図１２は、上述のように光源装置５２が５つの光源２０及び集光器３０を備え、ＸＹ平面内で第２光源２０Ｂの中心及び第２集光器３０Ｂの軸ＪＸと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅの各中心及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の軸ＪＸが第１光源２０Ａの中心及び第１集光器３０Ａの軸ＪＸを中心に回転対称に配置されている場合の白色光ＷＬの照度分布である。図１３は、光源装置５２において仮に第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａが設けられていない場合を想定した場合の白色光ＷＬの照度分布であり、参考例である。図１２及び図１３の横軸は、光変調装置７０の変調領域７２のＸ方向に対応している。図１２及び図１３の縦軸は、変調領域７２のＹ方向に対応している。Ｘ＝０［ｍｍ］及びＹ＝０［ｍｍ］は、光源装置５２の中心軸ＣＸの延長線上の変調領域７２内の位置すなわち中心を表す。

【0094】

図１２に示すように、光源装置５２から射出されて光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬの照度分布は、略均一である。この結果は、第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０ＥがＸＹ平面内で第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａを中心として回転対称に配置されていることに基づく。また、図１２に示す結果には、上述のように５つの光源２０、集光器３０、平行化レンズ４０と、１つの拡散素子４２及び拡大レンズ４５が互いの作用に応じて適切な相対位置に配置されていることも寄与している。

【0095】

一方、図１３に示すように、第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅに対して第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａが設けられていない参考例の場合には、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々の軸ＪＸの延長線上の位置を中心とする範囲の照度が周囲に比べて相対的に高く、Ｘ＝０［ｍｍ］及びＹ＝０［ｍｍ］を中心とする範囲の照度が周囲よりも低い。そのため、光変調装置７０の変調領域７２に入射する白色光ＷＬの照度分布の均一性は、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａをさらに備える光源装置５２の場合に比べて低下した。

【0096】

以上説明した第２実施形態のプロジェクター５０２は、少なくとも光源装置５２と、光変調装置７０と、投射光学装置１００と、を備える。光源装置５２は、光源２０と、集光器３０と、を備える。第１実施形態のプロジェクター５０２では、光源２０は、第１光源２０Ａ及び第２光源２０Ｂを有する。集光器３０は、Ｚ方向に対して逆テーパー状に形成され、第１集光器３０Ａ及び第２集光器３０Ｂを有する。第１集光器３０Ａと第２集光器３０Ｂとは、光源装置５２の中心軸ＣＸに直交するＸＹ平面内で並んで配置されている。中心軸ＣＸは、光源装置５２において第１光源２０Ａから射出される白色光ＷＬの光軸すなわち第１集光器３０Ａの軸ＪＸに平行であり、第２光源２０Ｂから射出される白色光ＷＬの光軸すなわち第２集光器３０Ｂの軸ＪＸに平行である。したがって、第２実施形態のプロジェクター５０２によれば、第１実施形態のプロジェクター５０１と同様に、集光器３０の側面３０ｄの勾配角度θを適度な範囲内に設定し、光源装置５２における白色光ＷＬの伝搬距離を短くすることによって、光源装置５２の大型化、ひいては装置全体の大型化を抑えることができる。

【0097】

第２実施形態のプロジェクター５０２では、光源２０は、白色光ＷＬを射出する第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅをさらに有する。第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅは、光源装置５２の中心軸ＣＸに直交するＸＹ平面内で第１光源２０Ａ及び第２光源２０Ｂと離間して配置されている。第２実施形態のプロジェクター５０２では、集光器３０は、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅをさらに備える。第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々は、白色光ＷＬが入射する第３入射部３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅと、白色光ＷＬが射出される第３射出部３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅと、白色光ＷＬを反射する第３反射部３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅと、を有する。第３反射部３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅの各々は、第３入射部３１Ｃ，３１Ｄ、３１Ｅの各々と第３射出部３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅの各々と間に配置されている。第３反射部３４Ｃ，３４Ｄ，３４Ｅの各々は、第３入射部３１Ｃ，３１Ｄ、３１Ｅの各々から入射した白色光ＷＬを第３射出部３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅに向けて反射する。第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅは、ＸＹ平面内で第１集光器３０Ａに並んで配置されている。

【0098】

第２実施形態のプロジェクター５０２では、第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅを第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂとともに第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａに並べて配置し、変調領域７２に照射される白色光ＷＬ全体のビーム径を拡げ、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａと第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂのみを備える光源装置に比べて白色光ＷＬの照射領域を広く確保することができる。したがって、第２実施形態のプロジェクター５０２によれば、集光器３０の勾配角度θ及び長さＴを所定の範囲内に設定し、光変調装置７０の変調領域７２のＸ方向及びＹ方向の大きさが集光器３０の端面３０ｓの２倍よりも大きい場合であっても、大型化を抑えることができる。

【0099】

なお、光源装置５２では、第３光源２０Ｅ及び第３集光器３０Ｅは、ＸＹ平面内で第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａに加えて第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂに並んで配置されている。つまり、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅは、ＸＹ平面内で第１集光器３０Ａ又は第２集光器３０Ｂに並んで配置されている。第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例として、例えば第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａの位置と第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂの位置が交換され、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅが第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂを中心として回転対称に配置されていてもよい。その場合、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０ＥはＸＹ平面内で第２集光器３０Ｂに並んで配置され、第３集光器３０ＥはＸＹ平面内で第２集光器３０Ｂ及び第１集光器３０Ａに並んで配置される。

【0100】

第２実施形態のプロジェクター５０２の別の変形例として、光変調装置７０の変調領域７２の形状及び大きさに応じて、例えば第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａと第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０ＢがＸ方向に沿って適切な間隔をあけて配置され、第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅを含む任意の数の第３光源及び第３集光器が第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａと第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂの各々とＹ方向に沿って適切な間隔をあけて配置されてもよい。第２実施形態のプロジェクター５０２の各変形例の構成においても、光源装置及びプロジェクター全体の大型化を抑えることができる。

【0101】

また、第２実施形態のプロジェクター５０２では、第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅは、ＸＹ平面内で第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａを中心として回転対称な位置に配置されている。第２実施形態のプロジェクター５０２において、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａが光源装置５２の中心に配置されることによって、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅで囲まれる光源装置５２のＸＹ平面内での中心部とその周囲の部分との照度の差が縮小される。したがって、第２実施形態のプロジェクター５０２によれば、光源装置５２から射出される白色光ＷＬ及び光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬの照度ムラを低減することができる。

【0102】

また、第２実施形態のプロジェクター５０２では、光源装置５２と光変調装置７０との間の白色光ＷＬの光路上に、平行化レンズ４０と、拡大レンズ４５が配置されている。平行化レンズ４０は、光源装置５２から射出された白色光ＷＬを平行化する。拡大レンズ４５は、平行化レンズ４０から射出された白色光ＷＬをＸＹ平面内で拡大する。第２実施形態のプロジェクター５０２において、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅの各々から射出された白色光ＷＬは、集光器３０と同数の平行化レンズ４０の各々によって平行化された後に重畳され、拡大レンズ４５を用いてＸＹ平面での白色光ＷＬのビーム径が拡大される。このことによって、第２実施形態のプロジェクター５０２によれば、拡大レンズ４５によって白色光ＷＬのビーム径が拡大される分、光源装置５２の射出面すなわち複数の集光器３０の端面３０ｓにおける白色光ＷＬの全体のビーム径を適切な範囲に抑えることができる。その結果、光源装置５２の集光器３０の長さＴを適度に短くすることができる。

【0103】

また、第２実施形態のプロジェクター５０２では、平行化レンズ４０と拡大レンズ４５との間の白色光ＷＬの光路上に拡散素子４２が配置されている。光源装置５２において、Ｘ方向における第２集光器３０Ｂの後端と第３集光器３０Ｄの前端との間隔、或いはＹ方向における第２集光器３０Ｂの後端と第３集光器３０Ｃの前端との間隔は、例えば第１実施形態で説明した離間距離Ｇ等よりも大きく、集光器３０の端面３０ｓのＸ方向或いはＹ方向の大きさの半分程度にあく。そのため、光源装置５２から射出されて重畳される前の白色光ＷＬにおいて、光強度及び照度が相対的に低い部分が生じる。第２実施形態のプロジェクター５０２によれば、光源装置５２から射出されて重畳される前の白色光ＷＬにおいて照度が相対的に低い部分と周囲の部分の各光をＸＹ平面内で拡散素子４２によって拡散し、光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬの光強度分布及び照度分布の均一化を図ることができる。

【0104】

なお、上述のように光源装置５２から射出されて重畳される白色光ＷＬの光強度分布及び照度分布の均一化を良好に図るためには、拡散素子４２が平行化レンズ４０と拡大レンズ４５との間の白色光ＷＬの光路上、すなわち平行化された白色光ＷＬの光路上に配置されていることが好ましい。但し、拡散素子４２は、例えば拡大レンズ４５とフレネルレンズ５５との間の白色光ＷＬの光路上に配置されてもよく、少なくとも光源装置５２と入射側偏光素子６０との間の白色光ＷＬの光路上に配置されている。

【0105】

また、第２実施形態のプロジェクター５０２では、拡大レンズ４５と光変調装置７０との間の白色光ＷＬの光路上にフレネルレンズ５５が配置されている。フレネルレンズ５５は、拡大レンズ４５から射出された白色光ＷＬを平行化する。第２実施形態のプロジェクター５０２によれば、光変調装置７０の変調領域７２に平行化された白色光ＷＬを照射し、光変調装置７０における白色光ＷＬの変調の精度を安定化させることができる。フレネルレンズ５５は、光変調装置７０の前段に、詳しくは光変調装置７０の直前に配置されているため、ＸＹ平面内で光変調装置７０の変調領域７２と少なくとも同等と大きさを有し、好ましくは変調領域７２よりも適度に大きい。第２実施形態のプロジェクター５０２によれば、フレネルレンズ５５の径が単板式のプロジェクター５０２の光変調装置７０の変調領域７２と同等に大きい場合でも、厚みを抑え、装置全体の大型化を抑えることができる。

【0106】

＜変形例＞
続いて、第２実施形態のプロジェクター５０２の光源装置５２の変形例について説明する。図１４は、第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例の要部の正面図であり、光源装置５４、平行化レンズ４０、拡散素子４２及び拡大レンズ４５をＺ方向に沿って見たときの図である。図１５は、本変形例の要部の平面図であり、光源装置５４、平行化レンズ４０、拡散素子４２及び拡大レンズ４５をＸ方向に沿って見たときの図である。

【0107】

図１４及び図１５に示すように、光源装置５４は、光源２０として、第１光源２０Ａと、第２光源２０Ｂと、第３光源２０Ｃ，２０Ｄと、を有する。光源装置５４は、集光器３０として、第１集光器３０Ａと、第２集光器３０Ｂと、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄと、を有する。

【0108】

図１４に示すように、光源装置５４では、第２光源２０Ｂの中心及び第３光源２０Ｃ，２０Ｄの各々の各中心は、ＸＹ平面内で第１光源２０Ａの中心を中心とする仮想円上で互いに等間隔に配置されている。第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄは、ＸＹ平面内で第１集光器３０Ａを中心として３回回転対称な位置に配置されている。第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０ＡよりもＸ方向の前方に配置され、Ｙ方向で重なっている。第３光源２０Ｃ及び第３集光器３０Ｃは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０ＡよりもＸ方向の後方且つＹ方向の前方に配置されている。第３光源２０Ｄ及び第３集光器３０Ｄは、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０ＡよりもＸ方向の後方且つＹ方向の後方に配置されている。

【0109】

本変形例では、平行化レンズ４０は、４つの平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄで構成されている。ＸＹ平面内において、４つの平行化レンズ４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄの各々の中心は、上述の第１光源２０Ａ、第２光源２０Ｂ、第３光源２０Ｃ，２０Ｄの各々の中心と重なり、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄの各々の軸ＪＸと重なっている。

【0110】

光源装置５４では、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａに対して第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄが３回回転対称な位置に配置されていることをふまえ、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄの各々の図示略の勾配角度θ及び長さＴが設定されている。すなわち、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄの各々の勾配角度θ及び長さＴは、これらの集光器３０から射出され、平行化レンズ４０、拡散素子４２、拡大レンズ４５、図示略のフレネルレンズ５５及び入射側偏光素子６０を通って光変調装置７０の変調領域７２に均一な光強度分布及び照度分布を有する白色光ＷＬが照射されるように、設定されている。

【0111】

図１５に示すように、例えば、第１集光器３０Ａ、第２集光器３０Ｂ、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄの各々の勾配角度θは、略共通で約１０°に設定されている。第１集光器３０ＡのＺ方向の長さＴ１は、第２集光器３０Ｂ、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄに共通するＺ方向の長さＴ２よりも短く設定されている。第１集光器３０Ａの端面３０ｓの大きさ、すなわち面積は、第２集光器３０Ｂ、第３集光器３０Ｃ，３０Ｄの端面３０ｓよりも小さい。このことから、第１光源２０Ａの蛍光体１０の射出面１０ｓは、第２光源２０Ｂ及び第３光源２０Ｃ，２０Ｄの各々の蛍光体１０の射出面１０ｓとＺ方向で略同等の位置、又はＺ方向のやや前方に配置されている。一方、第１集光器３０Ａの端面３０ｓは、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄの各々の端面３０ｓよりもＺ方向の後方に配置されている。

【0112】

平行化レンズ４０Ａの径は、平行化レンズ４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄよりも小さい。平行化レンズ４０Ａの入射面は、平行化レンズ４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄの各々の入射面よりもＺ方向の方向に配置されている。図１４に示すように、Ｚ方向に沿って見たときに、平行化レンズ４０Ａの周縁部の３つの部分は、平行化レンズ４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄの周縁部と重なっている。

【0113】

以上説明した第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例は、第２実施形態のプロジェクター５０２と同様の構成を備えるので、第２実施形態のプロジェクター５０２と同様の効果を奏する。第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例では、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａを中心として第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄが３回回転対称の位置に配置されている。第２実施形態のプロジェクター５０２では、第１光源２０Ａ及び第１集光器３０Ａを中心として第２光源２０Ｂ及び第２集光器３０Ｂと第３光源２０Ｃ，２０Ｄ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄが４回回転対称の位置に配置されており、第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例とは回転対称の回数が異なる。しかしながら、第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例においても、第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄで囲まれる光源装置５４のＸＹ平面内での中心部とその周囲の部分との照度の差が第１集光器３０Ａによって縮小される。したがって、第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例によれば、光源装置５４から射出される白色光ＷＬ及び光変調装置７０の変調領域７２に照射される白色光ＷＬの照度ムラを低減することができる。

【0114】

第２実施形態のプロジェクター５０２の変形例では、例えば第１集光器３０Ａの長さＴ１及び端面３０ｓのＸＹ平面での面積が第２集光器３０Ｂ及び第３集光器３０Ｃ，３０Ｄの各々の長さＴ２及び端面３０ｓのＸＹ平面での面積よりも小さい。本変形例を含めて、光源装置５４から射出されて平行化レンズ４０、拡散素子４２、拡大レンズ４５及びフレネルレンズ５５を通った白色光ＷＬの光強度分布及び照度分布の均一性が高まるように、複数の集光器３０の数、相対配置、各々の集光器３０の勾配角度θ及び長さＴが設定される。

【0115】

例えば、光変調装置７０の変調領域７２のＸＹ平面での大きさに合わせて、変調領域７２に入射する白色光ＷＬの光強度分布及び照度分布の均一性が高まるように、光源装置５２又は光源装置５４において、ＸＹ平面内で１つの光源２０及び１つの集光器３０を中心として３つ又は４つ以外の任意の数の光源２０及び集光器３０が回転対称な位置に配置されてもよく、非回転対称な位置に配置されてもよい。例えば、光変調装置７０の変調領域７２の変調面７２ａに平行なＸＹ平面での集光器３０の配置としては、互いに間隔をあけて隣り合うように配置されている２つの集光器３０の各々の軸ＪＸ同士を結ぶ仮想線の中間位置を通って仮想線に直交し且つＸＹ平面に平行な線上に別の集光器３０の軸ＪＸが配置されることが好ましい。

【0116】

また、光源装置５２又は光源装置５４において、ＸＹ平面内で相対的に中心に配置されている集光器３０の端面３０ｓが周囲に配置されている集光器３０の端面３０ｓよりも大きくなるように、勾配角度θ及び長さＴ１，Ｔ２が設定されてもよい。また、ＸＹ平面内で相対的に中心に配置されている集光器３０の端面３０ｓの大きさと周囲に配置されている集光器３０の各々の端面３０ｓの大きさが個別且つ好適に確保されるように、勾配角度θ及び長さＴ１，Ｔ２が設定されてもよい。

【0117】

さらに、光変調装置７０の変調領域７２のＸＹ平面での大きさに合わせて、変調領域７２に入射する白色光ＷＬの光強度分布及び照度分布の均一性が高まるように、ＸＹ平面内で複数の光源２０の中心同士、及び複数の集光器３０の軸ＪＸ同士が互いに重ならない状態で、複数の光源２０及び複数の光源２０に対応する集光器３０の各々のＺ方向の位置が個別且つ好適に設定されてもよい。

【0118】

なお、第２実施形態のプロジェクター５０２についても、第１実施形態のプロジェクター５０１に関して説明した変形例を適用可能である。すなわち、第２実施形態のプロジェクター５０２の別の変形例として、集光器３０は、中実部材に替えて中空部材であってもよい。また、第２実施形態のプロジェクター５０２のさらに別の変形例として、光源装置５２の中心軸ＣＸのＺ方向の前方への延長線上にて反射ミラーによって光軸ＡＸ１が屈折していてもよく、光源装置５２よりも後段の構成要素が屈折した光軸ＡＸ１に沿って配置されてもよい。

【0119】

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。

【0120】

［本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
（付記１）光を射出する光源と、前記光が入射する入射部、前記入射部から入射した前記光が射出される射出部、及び前記入射部と前記射出部との間に配置され、前記光を反射する反射部を有する集光器と、を備える光源装置と、前記光源装置から射出された前記光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置から射出された画像光を投射する投射光学装置と、を備え、前記光源は、第１光を射出する第１光源と、第２光を射出する第２光源と、を有し、前記集光器は、前記入射部の中心から前記射出部の中心に向かう方向に対して逆テーパー状に形成され、第１集光器と、第２集光器と、を有し、前記第１集光器は、前記第１光が入射する第１入射部と、前記第１光が射出される第１射出部と、前記第１入射部と前記第１射出部との間に配置され、前記第１光を反射する第１反射部と、を有し、前記第２集光器は、前記第２光が入射する第２入射部と、前記第２光が射出される第２射出部と、前記第２入射部と前記第２射出部との間に配置され、前記第２光を反射する第２反射部と、を有し、前記第１集光器と前記第２集光器とは、前記光源装置における前記第１光及び前記第２光の光軸に平行な中心軸に直交する面内で並んで配置されている、プロジェクター。

【0121】

付記１の構成により、第１光源から射出される第１光を集光する第１集光器と、第２光源から射出される第２光を集光する第２集光器が光源装置の中心軸に直交する面内で並んで配置されるため、集光器の入射部から射出部までの長さを短くすることができ、光源装置の大きさを抑え、プロジェクターにおける光路を短くすることができる。また、集光器は逆テーパー状に形成されているため、射出部から射出される光と光軸とのなす角度が小さく、光源装置よりも後段の光学的な負荷を小さくすることができる。

【0122】

（付記２）前記第１射出部と前記第２射出部とは、前記中心軸に直交する面内で互いに離間している、付記１のプロジェクター。

【0123】

付記２の構成により、第１射出部及び第２射出部において互いに隣り合う部分を離間させることで、各々の集光器から射出された光束の光強度分布のムラを低減することができる。

【0124】

（付記３）前記射出部の前記中心軸に直交する面内面積は、前記光変調装置の変調面の面積よりも大きい、付記２のプロジェクター。

【0125】

付記３の構成により、第１集光器と第２集光器との位置合わせのずれが生じても、光変調装置の有効面積、すなわち光変調装置の変調領域の面積に対して集光器の射出部の面積が大きいため、集光器と光変調装置との位置合わせを容易に行うことができる。

【0126】

（付記４）前記光源は、前記中心軸に直交する面内で前記第１光源及び前記第２光源と離間して配置され、第３光を射出する第３光源をさらに有し、前記集光器は、第３集光器をさらに有し、前記第３集光器は、前記第３光が入射する第３入射部と、前記第３光が射出される第３射出部と、前記第３入射部と前記第３射出部との間に配置され、前記第３光を反射する第３反射部と、を有し、前記第３集光器は、前記中心軸に直交する面内で前記第１集光器又は前記第２集光器に並んで配置されている、付記１から３の何れか１つのプロジェクター。

【0127】

付記４の構成により、第１集光器、第２集光器及び第３集光器の各々の大きさが略共通であれば、集光器が第１集光器及び第２集光器のみを有する構成に比べて光変調装置に照射される光の照射領域を広く確保することができる。

【0128】

（付記５）前記第２集光器及び前記第３集光器は、前記中心軸に直交する面内で前記第１集光器を中心として回転対称な位置に配置されている、付記４のプロジェクター。

【0129】

付記５の構成により、第２集光器及び第３集光器で囲まれる領域内の中心に第１集光器が配置されるため、中心における光強度及び照度のムラを低減することができる。また、光変調装置の変調領域に照射される光の光強度分布及び照度分布のムラを低減することができる。

【0130】

（付記６）前記光源装置と前記光変調装置との間の前記光を光路上に、前記光源装置から射出された前記光を平行化する平行化レンズと、前記平行化レンズから射出された前記光を拡大する拡大レンズが配置されている、付記４又は５のプロジェクター。

【0131】

付記６の構成により、ある面積の変調領域を有する光変調装置に光を照射するために、上述の平行化レンズ及び拡大レンズが配置されていない構成に比べて集光器及び光源装置の全長を短くすることができる。

【0132】

（付記７）前記平行化レンズと前記拡大レンズとの間の前記光を光路上に、前記平行化レンズから射出された前記光を拡散する拡散素子が配置されている、付記６のプロジェクター。

【0133】

付記７の構成により、光変調装置の変調領域に照射される光の光強度分布の均一性を高めることができる。

【0134】

（付記８）前記拡大レンズと前記光変調装置との間の前記光を光路上に、前記拡大レンズから射出された前記光を平行化するフレネルレンズが配置されている、付記６又は７に記載のプロジェクター。

【0135】

付記８の構成により、拡大レンズから射出される光束を平行化するフレネルレンズが配置されるため、光変調装置における光から画像光への変調の精度が安定し、且つ光源装置から光変調装置までの光路の全長を短くすることができる。

【符号の説明】

【0136】

２０…光源、２０Ａ…第１光源、２０Ｂ…第２光源、３０…集光器、３０Ａ…第１集光器、３０Ｂ…第２集光器、３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ…第３集光器、３１…入射部、３２…射出部、３４…反射部、４０…平行化レンズ、４２…拡散素子、４５…拡大レンズ、５０，５２，５４…光源装置、５５…フレネルレンズ、７０…光変調装置、１００…投射光学装置、５０１，５０２…プロジェクター、ＷＬ…白色光（光，第１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】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】