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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-22
(45)【発行日】2024-07-30
(54)【発明の名称】光源装置およびプロジェクター
(51)【国際特許分類】
G03B 21/14 20060101AFI20240723BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20240723BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20240723BHJP
H04N 5/74 20060101ALI20240723BHJP
H04N 9/31 20060101ALI20240723BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20240723BHJP
【ＦＩ】
G03B21/14 A
F21S2/00 311
G03B21/00 D
G03B21/00 E
H04N5/74 A
H04N5/74 Z
H04N9/31 500
F21Y115:30
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021030928
(22)【出願日】2021-02-26
(65)【公開番号】P2022131795
(43)【公開日】2022-09-07
【審査請求日】2023-11-10
(73)【特許権者】
【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】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(74)【代理人】
【識別番号】100196058
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 彰雄
(72)【発明者】
【氏名】秋山 光一
【審査官】川俣 郁子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１６０２３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０２８０８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０３１４４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１２６０８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０４５５５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１４６８０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２１Ｋ９／００－９／９０
Ｆ２１Ｓ２／００－４５／７０
Ｇ０３Ｂ２１／００－２１／１０
２１／１２－２１／１３
２１／１３４－２１／３０
３３／００－３３／１６
Ｈ０４Ｎ５／６６－５／７４
９／１２－９／３１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１波長帯を有する第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３光と、を射出する光源ユニットと、前記光源ユニットから第１方向に沿って入射される前記第１光、前記第２光、および前記第３光のうち、第１偏光方向を有する前記第１光および前記第２光を前記第１方向に透過し、前記第１偏光方向とは異なる第２偏光方向を有する前記第３光を前記第１方向と交差する第２方向に反射する第１偏光分離素子と、
前記第１偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光および前記第２光のうち、前記第１光を前記第１方向に透過し、前記第２光を前記第２方向に反射する第２偏光分離素子と、
前記第１偏光分離素子と前記第２偏光分離素子との間に設けられ、前記第２波長帯の光に対して位相差を付与する第１位相差素子と、
前記第１偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第３光を拡散させて前記第２方向とは反対方向である第３方向に射出する第１拡散素子と、
前記第２偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第２光を拡散させて前記第３方向に射出する第２拡散素子と、
前記第２偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光を拡散させて前記第１方向とは反対方向である第４方向に射出する第３拡散素子と、
を備え、
前記第２偏光分離素子は、前記第３拡散素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１光を前記第３方向に反射し、前記第２拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第２光のうち、前記第１偏光方向を有する前記第２光の一部を前記第３方向に透過し、前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を前記第４方向に反射し、
前記第１位相差素子は、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換し、前記第２偏光分離素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換し、
前記第１偏光分離素子は、前記第１拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第３光を透過し、前記第１位相差素子から前記第４方向に沿って入射される前記第２偏光方向を有する前記第２光を反射する、光源装置。
【請求項2】
前記第１偏光分離素子と前記第１拡散素子との間に設けられ、前記第１偏光分離素子から前記第２偏光方向を有する前記第３光が入射される第２位相差素子をさらに備える、請求項１に記載の光源装置。
【請求項3】
前記第２偏光分離素子と前記第２拡散素子との間に設けられ、前記第２偏光分離素子から前記第２偏光方向を有する前記第２光が入射される第３位相差素子をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項4】
前記第２偏光分離素子と前記第３拡散素子との間に設けられ、前記第２偏光分離素子から前記第１偏光方向を有する前記第１光が入射される第４位相差素子をさらに備える、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項5】
前記光源ユニットは、支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記第１光を射出する第１発光素子と、
前記支持部材に設けられ、前記第２光を射出する第２発光素子と、
前記支持部材に設けられ、前記第３光を射出する第３発光素子と、
を有する、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項6】
前記第１発光素子から射出される前記第１光は、前記第１偏光方向を有する赤色光であり、前記第２発光素子から射出される前記第２光は、前記第２偏光方向を有する緑色光であり、
前記第３発光素子から射出される前記第３光は、前記第２偏光方向を有する青色光であり、
前記第２発光素子と前記第１偏光分離素子との間に設けられ、前記第２発光素子から射出される前記第２偏光方向を有する緑色光を、前記第１偏光方向を有する前記緑色光に変換する第５位相差素子をさらに備える、請求項５に記載の光源装置。
【請求項7】
前記第１発光素子から射出される前記第１光は、前記第１偏光方向を有する青色光であり、前記第２発光素子から射出される前記第２光は、前記第１偏光方向を有する緑色光であり、
前記第３発光素子から射出される前記第３光は、前記第２偏光方向を有する赤色光である、請求項５に記載の光源装置。
【請求項8】
第１面を有する第１基板と、前記第１面に交差する第１回転軸を中心として前記第１基板を回転させる第１回転装置と、
をさらに備え、
前記第１拡散素子は、前記第１基板の前記第１面において前記第１回転軸を中心として環状に設けられ、
前記第２拡散素子は、前記第１基板の前記第１面において前記第１回転軸を中心として環状に設けられ、
前記第１回転軸から前記第１拡散素子までの距離と、前記第１回転軸から前記第２拡散素子までの距離とは、互いに異なる、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項9】
第２面を有する第２基板と、前記第２面に交差する第２回転軸を中心として前記第２基板を回転させる第２回転装置と、
をさらに備え、
前記第３拡散素子は、前記第２基板の前記第２面において前記第２回転軸を中心として環状に設けられる、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項10】
前記第１偏光分離素子に対して前記第３方向に配置され、前記第１偏光分離素子から射出される光を、前記第３波長帯を有する第３光と、前記第２波長帯を有する第２光と、に分離する第１色分離素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第３方向に配置され、前記第２偏光分離素子から射出される光を、前記第１波長帯を有する第１光と、前記第２波長帯を有する第２光と、に分離する第２色分離素子と、
をさらに備える、請求項６に記載の光源装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投写する投写光学装置と、
を備える、プロジェクター。
【請求項12】
前記光源装置と前記光変調装置との間に設けられる均一化装置をさらに備え、前記均一化装置は、
前記光源装置から入射される光を複数の部分光束に分割する２つのマルチレンズと、
前記２つのマルチレンズから入射される前記複数の部分光束を前記光変調装置に重畳させる重畳レンズと、を有する、請求項１１に記載のプロジェクター。
【請求項13】
前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに対して光入射側に設けられ、前記複数の画素に対応する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、を有し、前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素、第２サブ画素、第３サブ画素、および第４サブ画素を有し、
前記マイクロレンズは、前記第２光を前記第１サブ画素に入射させ、前記第３光を前記第２サブ画素に入射させ、前記第１光を前記第３サブ画素に入射させ、前記第２光を前記第４サブ画素に入射させる、請求項１２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、光源装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
光源から射出された光を変調して画像情報に基づく画像光を生成し、生成された画像光を投写するプロジェクターが知られている。下記の特許文献１に、光源装置と、１つの液晶パネルからなる光変調装置と、を備えるプロジェクターが開示されている。このプロジェクターにおいては、偏光方向が互いに揃った青色光、赤色光、および２つの緑色光が光源装置から射出される。青色光、赤色光、および２つの緑色光は、液晶パネルの入射側に設けられたマイクロレンズアレイによって空間的に分離された状態で、液晶パネルの青色サブ画素、赤色サブ画素、および２つの緑色サブ画素にそれぞれ入射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１６０２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
互いに異なる色光を変調する複数のサブ画素からなる画素を有する１枚の液晶パネルを備えたプロジェクター、いわゆる単板方式のプロジェクターを実現する場合、特許文献１の光源装置を用いることができる。ところが、特許文献１の光源装置を用いる場合、プロジェクターの小型化が難しいおそれがある。
【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光源装置は、第１波長帯を有する第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３光と、を射出する光源ユニットと、前記光源ユニットから第１方向に沿って入射される前記第１光、前記第２光、および前記第３光のうち、第１偏光方向を有する前記第１光および前記第２光を前記第１方向に透過し、前記第１偏光方向とは異なる第２偏光方向を有する前記第３光を前記第１方向と交差する第２方向に反射する第１偏光分離素子と、前記第１偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光および前記第２光のうち、前記第１光を前記第１方向に透過し、前記第２光を前記第２方向に反射する第２偏光分離素子と、前記第１偏光分離素子と前記第２偏光分離素子との間に設けられ、前記第２波長帯の光に対して位相差を付与する第１位相差素子と、前記第１偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第３光を拡散させて前記第２方向とは反対方向である第３方向に射出する第１拡散素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第２光を拡散させて前記第３方向に射出する第２拡散素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光を拡散させて前記第１方向とは反対方向である第４方向に射出する第３拡散素子と、を備える。前記第２偏光分離素子は、前記第３拡散素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１光を前記第３方向に反射し、前記第２拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第２光のうち、前記第１偏光方向を有する前記第２光の一部を前記第３方向に透過し、前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を前記第４方向に反射する。前記第１位相差素子は、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換し、前記第２偏光分離素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換する。前記第１偏光分離素子は、前記第１拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第３光を透過し、前記第１位相差素子から前記第４方向に沿って入射される前記第２偏光方向を有する前記第２光を反射する。
【0006】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投写する投写光学装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。
【図2】第１実施形態の光源装置の斜視図である。
【図3】＋Ｙ方向から見た光源装置の平面図である。
【図4】光源ユニットの斜視図である。
【図5】＋Ｚ方向から見た第１拡散装置の正面図である。
【図6】－Ｘ方向から見た光源装置の側面図である。
【図7】＋Ｘ方向から見た光源装置の側面図である。
【図8】マルチレンズ上の各色光の入射位置を示す模式図である。
【図9】光変調装置の拡大図である。
【図10】＋Ｙ方向から見た第２実施形態の光源装置の平面図である。
【図11】光源ユニットの斜視図である。
【図12】変形例の光源ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図９を用いて説明する。
図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成図である。
なお、以下の各図面において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異ならせて示すことがある。
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図９を用いて説明する。
図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成図である。
なお、以下の各図面において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異ならせて示すことがある。
【0009】
本実施形態に係るプロジェクター１は、光源装置２から射出された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、形成された画像をスクリーン等の被投写面上に拡大して投写する。換言すると、プロジェクター１は、光源装置２から射出された光を１つの液晶パネル６１を含む１つの光変調装置６により変調して画像を形成し、形成された画像を投写する。プロジェクター１は、いわゆる、単板方式のプロジェクターである。
【0010】
図１に示すように、プロジェクター１は、光源装置２と、均一化装置４と、フィールドレンズ５と、光変調装置６と、投写光学装置７と、を備える。光源装置２、均一化装置４、フィールドレンズ５、光変調装置６、および投写光学装置７は、照明光軸Ａｘに沿う所定の位置に配置されている。照明光軸Ａｘは、光源装置２から射出される光Ｌの主光線の進行方向に沿う軸と定義する。
【0011】
光源装置２および均一化装置４の構成については、後で詳しく説明する。
フィールドレンズ５は、均一化装置４と光変調装置６との間に配置されている。フィールドレンズ５は、均一化装置４から射出される光Ｌを平行化し、光変調装置６に導く。
フィールドレンズ５は、均一化装置４と光変調装置６との間に配置されている。フィールドレンズ５は、均一化装置４から射出される光Ｌを平行化し、光変調装置６に導く。
【0012】
投写光学装置７は、光変調装置６によって変調された光、すなわち、画像を形成する光をスクリーンなどの被投写面（図示略）上に投写する。投写光学装置７は、単数または複数の投写レンズを有する。
【0013】
以下の説明においては、照明光軸Ａｘに沿って光源装置２から射出される光の進行方向に平行な軸をＺ軸とし、光の進行方向を＋Ｚ方向とする。また、Ｚ軸にそれぞれ直交し、かつ、互いに直交する２つの軸をＸ軸およびＹ軸とする。これらの軸に沿う方向のうち、プロジェクター１を設置した空間における鉛直方向上方を＋Ｙ方向とする。また、＋Ｙ方向が鉛直方向上方を向くように、＋Ｚ方向に沿って光が入射される対象物を見た場合の水平方向右方を＋Ｘ方向とする。図示を省略するが、＋Ｘ方向の反対方向を－Ｘ方向とし、＋Ｙ方向の反対方向を－Ｙ方向とし、＋Ｚ方向の反対方向を－Ｚ方向とする。
本実施形態の＋Ｘ方向は特許請求の範囲の第１方向に対応し、本実施形態の－Ｚ方向は特許請求の範囲の第２方向に対応する。また、本実施形態の＋Ｚ方向は特許請求の範囲の第３方向に対応し、本実施形態の－Ｘ方向は特許請求の範囲の第４方向に対応する。
本実施形態の＋Ｘ方向は特許請求の範囲の第１方向に対応し、本実施形態の－Ｚ方向は特許請求の範囲の第２方向に対応する。また、本実施形態の＋Ｚ方向は特許請求の範囲の第３方向に対応し、本実施形態の－Ｘ方向は特許請求の範囲の第４方向に対応する。
【0014】
［光源装置の構成］
図２は、本実施形態の光源装置２の斜視図である。図３は、＋Ｙ方向から見た光源装置２の平面図である。
図２および図３に示すように、光源装置２は、光変調装置６を照明する光Ｌを、照明光軸Ａｘに平行な方向、すなわち＋Ｚ方向に射出する。光源装置２が射出する光Ｌは、偏光方向が揃った直線偏光であり、空間的に分離された複数の色光を含む。本実施形態では、光源装置２が射出する光Ｌは、それぞれがＰ偏光からなる４本の光束で構成される。４本の光束は、緑色光ＧＬｐ１、青色光ＢＬｐ、赤色光ＲＬｐ１、および緑色光ＧＬｐ２である。
図２は、本実施形態の光源装置２の斜視図である。図３は、＋Ｙ方向から見た光源装置２の平面図である。
図２および図３に示すように、光源装置２は、光変調装置６を照明する光Ｌを、照明光軸Ａｘに平行な方向、すなわち＋Ｚ方向に射出する。光源装置２が射出する光Ｌは、偏光方向が揃った直線偏光であり、空間的に分離された複数の色光を含む。本実施形態では、光源装置２が射出する光Ｌは、それぞれがＰ偏光からなる４本の光束で構成される。４本の光束は、緑色光ＧＬｐ１、青色光ＢＬｐ、赤色光ＲＬｐ１、および緑色光ＧＬｐ２である。
【0015】
光源装置２は、光源ユニット２１と、第５位相差素子２８と、第１光学部材２２と、第１位相差素子３１と、第２光学部材２３と、第２位相差素子２４と、第１集光素子２５と、第３位相差素子３７と、第２集光素子３５と、第１拡散装置２６と、第４位相差素子３４と、第３集光素子２７と、第２拡散装置３６と、第１色分離素子２９と、第２色分離素子３３と、第６位相差素子３０と、第７位相差素子３２と、を備える。
【0016】
なお、本実施形態のＰ偏光は特許請求の範囲の第１偏光方向を有する光に相当し、Ｓ偏光は特許請求の範囲の第２偏光方向を有する光に相当する。また、後述するように、第１光学部材２２および第２光学部材２３と、第１色分離素子２９および第２色分離素子３３とでは、互いに異なる偏光または色光を分離する膜の向きが異なっている。したがって、Ｐ偏光およびＳ偏光という表記は、第１光学部材２２および第２光学部材２３に対する偏光方向で表しており、第１色分離素子２９および第２色分離素子３３に対する偏光方向としては逆になる。すなわち、第１光学部材２２および第２光学部材２３に対するＰ偏光は、第１色分離素子２９および第２色分離素子３３に対するＳ偏光であり、第１光学部材２２および第２光学部材２３に対するＳ偏光は、第１色分離素子２９および第２色分離素子３３に対するＰ偏光である。ただし、説明を混乱させないため、以下では、Ｐ偏光およびＳ偏光を、第１光学部材２２および第２光学部材２３に対する偏光方向として表記する。
【0017】
［光源ユニットの構成］
図４は、光源ユニット２１の斜視図である。なお、図４においては、図面を見易くするため、コリメーターレンズの図示を省略する。
図２および図４に示すように、光源ユニット２１は、支持部材２１０と、複数の第１発光素子２１１と、複数の第２発光素子２１２と、複数の第３発光素子２１３と、複数のコリメーターレンズ２１４と、を有する。支持部材２１０は、基板２１６と、複数のサブマウント２１８と、を有する。光源ユニット２１は、赤色光ＲＬｐと、緑色光ＧＬｓと、青色光ＢＬｓと、を射出する。
図４は、光源ユニット２１の斜視図である。なお、図４においては、図面を見易くするため、コリメーターレンズの図示を省略する。
図２および図４に示すように、光源ユニット２１は、支持部材２１０と、複数の第１発光素子２１１と、複数の第２発光素子２１２と、複数の第３発光素子２１３と、複数のコリメーターレンズ２１４と、を有する。支持部材２１０は、基板２１６と、複数のサブマウント２１８と、を有する。光源ユニット２１は、赤色光ＲＬｐと、緑色光ＧＬｓと、青色光ＢＬｓと、を射出する。
【0018】
基板２１６は、第１面２１６ａと、第１面２１６ａとは異なる第２面２１６ｂと、を有する。基板２１６は、例えば銅、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属で構成されている。基板２１６の第１面２１６ａには、複数のサブマウント２１８がＺ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。本実施形態の場合、複数のサブマウント２１８は、第１サブマウント２１８Ａと、第２サブマウント２１８Ｂと、第３サブマウント２１８Ｃと、を有する。サブマウント２１８は、例えば窒化アルミニウム、アルミナ等のセラミック材料で構成されている。サブマウント２１８は、基板２１６と各発光素子２１１，２１２，２１３との間に介在し、基板２１６と各発光素子２１１，２１２，２１３との線膨張係数の違いにより生じる熱応力を緩和する。サブマウント２１８は、銀ロウ、金－スズはんだ等の接合材により基板２１６に接合されている。
【0019】
１つのサブマウント２１８には、同じ色の光を射出する複数の発光素子２１１，２１２，２１３がＹ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。具体的には、第１サブマウント２１８Ａには、赤色光ＲＬｐを射出する複数の第１発光素子２１１がＹ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第２サブマウント２１８Ｂには、緑色光ＧＬｓを射出する複数の第２発光素子２１２がＹ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第３サブマウント２１８Ｃには、青色光ＢＬｓを射出する複数の第３発光素子２１３がＹ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。
【0020】
なお、１つのサブマウント２１８に設けられる発光素子２１１，２１２，２１３の数は、４個に限らず、適宜変更が可能である。すなわち、本実施形態の光源ユニット２１は、赤色光ＲＬｐ、緑色光ＧＬｓ、および青色光ＢＬｓをそれぞれ射出する複数の発光素子２１１，２１２，２１３を１つの支持部材２１０上に実装したマルチチップパッケージ構造を有する。
【0021】
第１発光素子２１１は、赤色光ＲＬｐを射出する半導体レーザーで構成されている。赤色光ＲＬｐは、例えば６１０～７５０ｎｍの赤色波長帯を有するレーザー光である。第２発光素子２１２は、緑色光ＧＬｓを射出する半導体レーザーで構成されている。緑色光ＧＬｓは、例えば５００～５６０ｎｍの緑色波長帯を有するレーザー光である。第３発光素子２１３は、青色光ＢＬｓを射出する半導体レーザーで構成されている。青色光ＢＬｓは、例えば４４０～４９０ｎｍの青色波長帯を有するレーザー光である。なお、各発光素子２１１，２１２，２１３は、半導体レーザーに代えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の他の固体光源から構成されていてもよい。
本実施形態の赤色光は、特許請求の範囲の第１波長帯を有する第１光に対応する。本実施形態の緑色光は、特許請求の範囲の第２波長帯を有する第２光に対応する。本実施形態の青色光は、特許請求の範囲の第３波長帯を有する第３光に対応する。
本実施形態の赤色光は、特許請求の範囲の第１波長帯を有する第１光に対応する。本実施形態の緑色光は、特許請求の範囲の第２波長帯を有する第２光に対応する。本実施形態の青色光は、特許請求の範囲の第３波長帯を有する第３光に対応する。
【0022】
現在のプロジェクター用の高出力半導体レーザーにおいては、例えば青色半導体レーザーとしてＡｌＩｎＧａＮ系の半導体レーザーが用いられ、赤色半導体レーザーとしてＡｌＧａＩｎＰ系の半導体レーザーが用いられることが一般的である。このように、青色半導体レーザーの構成材料と赤色半導体レーザーの構成材料とが互いに異なり、結晶構造が互いに異なることに起因して、青色半導体レーザーから射出される青色光の偏光方向と、赤色半導体レーザーから射出される赤色光の偏光方向と、は互いに異なる。これに対して、青色半導体レーザーの構成材料と緑色半導体レーザーの構成材料とは異なるが、青色半導体レーザーから射出される青色光の偏光方向と、緑色半導体レーザーから射出される緑色光の偏光方向とは、互いに一致する。
【0023】
図４に示すように、各発光素子２１１，２１２，２１３は、当該発光素子から射出される光の主光線に沿う方向から見て、短辺と長辺とを有する長方形状の光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａを有する。各発光素子２１１，２１２，２１３から射出される光は、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの短手方向における発散角度が、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの長手方向における発散角度よりも大きい。その結果、光の主光線に直交する断面は、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの短手方向に沿う長軸と、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの長手方向に沿う短軸と、を有する楕円形状となる。
【0024】
互いに色が異なる３つの色光のうち、青色光ＢＬｓの偏光方向Ｄｓは、光射出面２１３ａの長手方向、すなわち、断面形状である楕円の短軸方向に一致する。同様に、緑色光ＧＬｓの偏光方向Ｄｓは、光射出面２１２ａの長手方向、すなわち、断面形状である楕円の短軸方向に一致する。これに対し、上述した構成材料の違いに起因して、赤色光ＲＬｐの偏光方向Ｄｐは、光射出面２１１ａの短手方向、すなわち、断面形状である楕円の長軸方向に一致する。
【0025】
本実施形態の場合、第１発光素子２１１、第２発光素子２１２、および第３発光素子２１３のそれぞれは、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの短手方向がＺ軸方向を向き、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの長手方向がＹ軸方向を向くように配置されている。したがって、青色光ＢＬｓおよび緑色光ＧＬｓの偏光方向Ｄｓと、赤色光ＲＬｐの偏光方向Ｄｐとは、ＹＺ平面上で互いに直交する。
【0026】
図３に示すように、複数のコリメーターレンズ２１４は、複数の発光素子２１１，２１２，２１３から射出される光の光路上に設けられている。１つのコリメーターレンズ２１４は、１つの発光素子２１１，２１２，２１３に対応して設けられている。コリメーターレンズ２１４は、当該コリメーターレンズ２１４に対応する発光素子２１１，２１２，２１３から射出される光を平行化する。
【0027】
なお、光源ユニット２１は、上記の構成に加えて、複数の発光素子２１１，２１２，２１３を囲むフレームを有していてもよいし、フレームの開口を覆うカバーガラスを有していてもよい。光源ユニット２１がカバーガラスを有する場合、コリメーターレンズ２１４はカバーガラスと一体に設けられていてもよい。
【0028】
［第５位相差素子の構成］
図２および図３に示すように、第５位相差素子２８は、Ｙ軸に沿って並ぶ４つの第２発光素子２１２から射出される４つの緑色光ＧＬｐの光路上に設けられている。第５位相差素子２８は、緑色波長帯の光に対する１／２波長板から構成される。第２発光素子２１２から射出される緑色光ＧＬｐは、第５位相差素子２８を透過することによって、偏光方向がＹＺ平面内で９０°回転し、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐに変換される。これにより、緑色光ＧＬｐの偏光方向と、赤色光ＲＬｐの偏光方向とは、互いに一致する。緑色光ＧＬｐの偏光方向と、青色光ＢＬｓの偏光方向とは、ＹＺ平面上で互いに直交する。具体的には、緑色光ＧＬｐの偏光方向および赤色光ＲＬｐの偏光方向は、第１光学部材２２に対するＰ偏光となる。青色光ＢＬｓの偏光方向は、第１光学部材２２に対するＳ偏光となる。
図２および図３に示すように、第５位相差素子２８は、Ｙ軸に沿って並ぶ４つの第２発光素子２１２から射出される４つの緑色光ＧＬｐの光路上に設けられている。第５位相差素子２８は、緑色波長帯の光に対する１／２波長板から構成される。第２発光素子２１２から射出される緑色光ＧＬｐは、第５位相差素子２８を透過することによって、偏光方向がＹＺ平面内で９０°回転し、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐに変換される。これにより、緑色光ＧＬｐの偏光方向と、赤色光ＲＬｐの偏光方向とは、互いに一致する。緑色光ＧＬｐの偏光方向と、青色光ＢＬｓの偏光方向とは、ＹＺ平面上で互いに直交する。具体的には、緑色光ＧＬｐの偏光方向および赤色光ＲＬｐの偏光方向は、第１光学部材２２に対するＰ偏光となる。青色光ＢＬｓの偏光方向は、第１光学部材２２に対するＳ偏光となる。
【0029】
［第１光学部材の構成］
第１光学部材２２には、光源ユニット２１から射出される、Ｐ偏光の赤色光ＲＬｐ、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐ、およびＳ偏光の青色光ＢＬｓが、＋Ｘ方向に沿って入射される。第１光学部材２２は、プレート型の偏光分離素子で構成されている。
本実施形態の第１光学部材２２は、特許請求の範囲の第１偏光分離素子に対応する。
第１光学部材２２には、光源ユニット２１から射出される、Ｐ偏光の赤色光ＲＬｐ、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐ、およびＳ偏光の青色光ＢＬｓが、＋Ｘ方向に沿って入射される。第１光学部材２２は、プレート型の偏光分離素子で構成されている。
本実施形態の第１光学部材２２は、特許請求の範囲の第１偏光分離素子に対応する。
【0030】
第１光学部材２２は、第１透明基板２２０と、第１光学層２２１と、第２光学層２２２と、を有する。第１透明基板２２０は、互いに逆方向を向く第１面２２０ａおよび第２面２２０ｂを有する。第１透明基板２２０は、一般的な光学ガラス板から構成されている。
【0031】
第１透明基板２２０は、Ｘ軸およびＺ軸に対して４５°傾斜して配置されている。言い換えると、第１透明基板２２０は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。第１透明基板２２０は、第１面２２０ａを光源ユニット２１側に向けるように配置されている。第１光学層２２１は、第１透明基板２２０の第１面２２０ａに形成されている。したがって、第１光学層２２１は、光源ユニット２１に対向して配置されるとともに、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。第２光学層２２２は、第１透明基板２２０の第２面２２０ｂに形成されている。すなわち、第２光学層２２２は、第１光学層２２１に対して＋Ｘ方向に配置され、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。
【0032】
第１光学層２２１は、第１光学層２２１に入射される光のうち、青色波長帯の光に対して、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光分離特性を有する。このため、第１光学層２２１は、＋Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の青色光ＢＬｓを－Ｚ方向に反射する。また、第１光学層２２１は、後述する第１拡散素子２６１で反射し、＋Ｚ方向に沿って入射されるＰ偏光の青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に透過する。
【0033】
さらに、第１光学層２２１は、赤色波長帯の光および緑色波長帯の光を透過させる特性を有する。このため、第１光学層２２１は、＋Ｘ方向に沿って入射されるＰ偏光の赤色光ＲＬｐおよびＰ偏光の緑色光ＧＬｐを＋Ｘ方向に沿って透過させる。第１光学層２２１は、例えば誘電体多層膜から構成されている。
【0034】
第２光学層２２２は、第２光学層２２２に入射される光のうち、緑色波長帯の光に対して、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光分離特性を有する。このため、第２光学層２２２は、＋Ｘ方向に沿って入射されるＰ偏光の緑色光ＧＬｐを＋Ｘ方向に透過する。また、第２光学層２２２は、後述する第１位相差素子３１を透過し、－Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の緑色光ＧＬｓを＋Ｚ方向に反射する。
【0035】
さらに、第２光学層２２２は、赤色波長帯の光および青色波長帯の光を透過させる特性を有する。このため、第２光学層２２２は、＋Ｘ方向に沿って入射されるＰ偏光の赤色光ＲＬｐを透過させ、後述する第１拡散素子２６１で反射し、＋Ｚ方向に沿って入射されるＰ偏光の青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に透過させる。第２光学層２２２は、例えば誘電体多層膜から構成されている。
【0036】
したがって、上記構成の第１光学部材２２は、光源ユニット２１から＋Ｘ方向に沿って入射されるＰ偏光の赤色光ＲＬｐを＋Ｘ方向に透過し、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐを＋Ｘ方向に透過し、Ｓ偏光の青色光ＢＬｓを－Ｚ方向に反射する。
【0037】
本実施形態の第１光学部材２２は、プレート型の偏光分離素子であるため、第１透明基板２２０の第１面２２０ａに形成する第１光学層２２１の機能と、第１透明基板２２０の第２面２２０ｂに形成する第２光学層２２２の機能と、を独立して設計することができる。これにより、第１光学層２２１および第２光学層２２２の膜設計を比較的容易に行うことができる。
【0038】
［第１位相差素子の構成］
第１位相差素子３１は、第１光学部材２２と第２光学部材２３との間に設けられている。第１位相差素子３１には、第１光学部材２２を透過した緑色光ＧＬｐおよび赤色光ＲＬｐが入射する。第１位相差素子３１は、緑色光に対して緑色波長帯の１／２の位相差を付与し、緑色波長帯以外の波長帯を有する光、例えば赤色光に対しては位相差を付与しない。このように、第１位相差素子３１は、波長選択性位相差素子から構成されている。波長選択性位相差素子として、具体的にはカラーセレクト（商品名、カラーリンク社製）を用いることができる。
第１位相差素子３１は、第１光学部材２２と第２光学部材２３との間に設けられている。第１位相差素子３１には、第１光学部材２２を透過した緑色光ＧＬｐおよび赤色光ＲＬｐが入射する。第１位相差素子３１は、緑色光に対して緑色波長帯の１／２の位相差を付与し、緑色波長帯以外の波長帯を有する光、例えば赤色光に対しては位相差を付与しない。このように、第１位相差素子３１は、波長選択性位相差素子から構成されている。波長選択性位相差素子として、具体的にはカラーセレクト（商品名、カラーリンク社製）を用いることができる。
【0039】
［第２光学部材の構成］
第２光学部材２３は、第１光学部材２２に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第２光学部材２３は、第１光学部材２２の第２光学層２２２に対して＋Ｘ方向に配置されている。第２光学部材２３には、第１光学部材２２を透過したＰ偏光の緑色光ＧＬｐおよび赤色光ＲＬｐが入射される。第２光学部材２３は、第１光学部材２２と同様、プレート型の偏光分離素子で構成されている。
本実施形態の第２光学部材２３は、特許請求の範囲の第２偏光分離素子に対応する。
第２光学部材２３は、第１光学部材２２に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第２光学部材２３は、第１光学部材２２の第２光学層２２２に対して＋Ｘ方向に配置されている。第２光学部材２３には、第１光学部材２２を透過したＰ偏光の緑色光ＧＬｐおよび赤色光ＲＬｐが入射される。第２光学部材２３は、第１光学部材２２と同様、プレート型の偏光分離素子で構成されている。
本実施形態の第２光学部材２３は、特許請求の範囲の第２偏光分離素子に対応する。
【0040】
第２光学部材２３は、第２透明基板２３０と、第３光学層２３１と、第４光学層２３２と、を有する。第２透明基板２３０は、互いに逆方向を向く第３面２３０ａおよび第４面２３０ｂを有する。第２透明基板２３０は、一般的な光学ガラス板から構成されている。
【0041】
第２透明基板２３０は、Ｘ軸およびＺ軸に対して４５°傾斜するように配置されている。言い換えると、第２透明基板２３０は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。第２透明基板２３０は、第３面２３０ａを第１光学部材２２側に向けるように配置されている。すなわち、第２透明基板２３０の第３面２３０ａと、第１透明基板２２０の第２面２２０ｂとは、互いに対向している。第３光学層２３１は、第２透明基板２３０の第３面２３０ａに形成されている。したがって、第３光学層２３１は、第１光学部材２２に対向して配置されるとともに、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。第４光学層２３２は、第２透明基板２３０の第４面２３０ｂに形成されている。すなわち、第４光学層２３２は、第３光学層２３１に対して＋Ｘ方向に配置され、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。
【0042】
第３光学層２３１は、第３光学層２３１に入射する光のうち、緑色波長帯の光に対して、Ｐ偏光の一部を透過し、Ｐ偏光の他の一部を反射し、Ｓ偏光を反射する特性を有する。具体的には、第３光学層２３１は、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐの５０％を透過し、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐの５０％を反射する。したがって、第３光学層２３１は、第１位相差素子３１から＋Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の緑色光ＧＬｓを－Ｚ方向に反射する。
【0043】
また、第３光学層２３１は、赤色波長帯の光のうち、Ｐ偏光を透過する光学特性を有する。このため、第３光学層２３１は、第１光学部材２２から＋Ｘ方向に入射するＰ偏光の赤色光ＲＬｐを＋Ｘ方向に透過する。なお、第３光学層２３１は、青色波長帯の光に対する光学特性については不問である。第３光学層２３１は、例えば誘電体多層膜から構成されている。第３光学層２３１は、緑色波長帯の光に対して、一般には反射させにくいＰ偏光を反射させる必要があるが、１００％反射させる必要がないため、誘電体多層膜の設計は容易である。
【0044】
第４光学層２３２は、緑色波長帯の光のうち、Ｐ偏光を透過する光学特性を有する。また、第４光学層２３２は、赤色波長帯の光に対して、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光分離特性を有する。第４光学層２３２は、例えば誘電体多層膜から構成されている。なお、第３光学層２３１として、Ｓ偏光の赤色光を反射する光学特性を有する膜を用いた場合、第４光学層２３２は単なるＡＲコート膜で構成することができる。
【0045】
上記の構成によれば、第２光学部材２３は、第１光学部材２２から＋Ｘ方向に沿って入射するＳ偏光の緑色光ＧＬｓを－Ｚ方向に反射し、第１光学部材２２から＋Ｘ方向に沿って入射するＰ偏光の赤色光ＲＬｐを＋Ｘ方向に透過することが可能である。また、第２光学部材２３は、後述する第２拡散素子２６２から射出されるＰ偏光の緑色光ＧＬｐのうち、５０％の緑色光ＧＬｐを＋Ｚ方向に透過し、５０％の緑色光ＧＬｐを－Ｘ方向に反射し、後述する第３拡散素子３６３から射出されるＳ偏光の赤色光ＲＬｓを＋Ｚ方向に反射することができる。
【0046】
本実施形態の第２光学部材２３は、プレート型の偏光分離素子であるため、第２透明基板２３０の第３面２３０ａに形成する第３光学層２３１の機能と、第２透明基板２３０の第４面２３０ｂに形成する第４光学層２３２の機能と、を独立して設計することができる。そのため、第３光学層２３１および第４光学層２３２の膜設計を比較的容易に行うことができる。
【0047】
［第２位相差素子の構成］
第２位相差素子２４は、第１光学部材２２に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第２位相差素子２４は、Ｚ軸上において第１光学部材２２と第１拡散装置２６との間に配置されている。第２位相差素子２４には、第１光学部材２２の第１光学層２２１によって－Ｚ方向に反射されたＳ偏光の青色光ＢＬｓが入射する。第２位相差素子２４は、青色光ＢＬｓの青色波長帯に対する１／４波長板で構成されている。したがって、第１光学部材２２で反射したＳ偏光の青色光ＢＬｓは、第２位相差素子２４によって、例えば右回りの円偏光の青色光ＢＬｃ１に変換された後、第１集光素子２５に向けて射出される。すなわち、第２位相差素子２４は、第２位相差素子２４に入射する青色光ＢＬｓの偏光状態を変換する。
第２位相差素子２４は、第１光学部材２２に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第２位相差素子２４は、Ｚ軸上において第１光学部材２２と第１拡散装置２６との間に配置されている。第２位相差素子２４には、第１光学部材２２の第１光学層２２１によって－Ｚ方向に反射されたＳ偏光の青色光ＢＬｓが入射する。第２位相差素子２４は、青色光ＢＬｓの青色波長帯に対する１／４波長板で構成されている。したがって、第１光学部材２２で反射したＳ偏光の青色光ＢＬｓは、第２位相差素子２４によって、例えば右回りの円偏光の青色光ＢＬｃ１に変換された後、第１集光素子２５に向けて射出される。すなわち、第２位相差素子２４は、第２位相差素子２４に入射する青色光ＢＬｓの偏光状態を変換する。
【0048】
［第１集光素子の構成］
第１集光素子２５は、第２位相差素子２４に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第１集光素子２５は、Ｚ軸上において第２位相差素子２４と第１拡散装置２６との間に配置されている。第１集光素子２５は、第２位相差素子２４から入射する青色光ＢＬｃ１を第１拡散装置２６の第１拡散素子２６１上に集束させる。また、第１集光素子２５は、第１拡散素子２６１から入射する、後述する青色光ＢＬｃ２を平行化する。図３の例では、第１集光素子２５は、第１レンズ２５１と、第２レンズ２５２と、から構成されている。なお、第１集光素子２５を構成するレンズの数は限定されない。
第１集光素子２５は、第２位相差素子２４に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第１集光素子２５は、Ｚ軸上において第２位相差素子２４と第１拡散装置２６との間に配置されている。第１集光素子２５は、第２位相差素子２４から入射する青色光ＢＬｃ１を第１拡散装置２６の第１拡散素子２６１上に集束させる。また、第１集光素子２５は、第１拡散素子２６１から入射する、後述する青色光ＢＬｃ２を平行化する。図３の例では、第１集光素子２５は、第１レンズ２５１と、第２レンズ２５２と、から構成されている。なお、第１集光素子２５を構成するレンズの数は限定されない。
【0049】
［第３位相差素子の構成］
第３位相差素子３７は、第２光学部材２３に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第３位相差素子３７は、Ｚ軸上において第２光学部材２３と第１拡散装置２６との間に配置されている。第３位相差素子３７には、第２光学部材２３の第３光学層２３１によって－Ｚ方向に反射されたＳ偏光の緑色光ＧＬｓが入射する。第３位相差素子３７は、緑色光ＧＬｓの緑色波長帯に対する１／４波長板で構成されている。したがって、第２光学部材２３で反射したＳ偏光の緑色光ＧＬｓは、第３位相差素子３７によって、例えば右回りの円偏光の緑色光ＧＬｃ１に変換された後、第２集光素子３５に向けて射出される。すなわち、第３位相差素子３７は、第３位相差素子３７に入射する緑色光ＧＬｓの偏光状態を変換する。
第３位相差素子３７は、第２光学部材２３に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第３位相差素子３７は、Ｚ軸上において第２光学部材２３と第１拡散装置２６との間に配置されている。第３位相差素子３７には、第２光学部材２３の第３光学層２３１によって－Ｚ方向に反射されたＳ偏光の緑色光ＧＬｓが入射する。第３位相差素子３７は、緑色光ＧＬｓの緑色波長帯に対する１／４波長板で構成されている。したがって、第２光学部材２３で反射したＳ偏光の緑色光ＧＬｓは、第３位相差素子３７によって、例えば右回りの円偏光の緑色光ＧＬｃ１に変換された後、第２集光素子３５に向けて射出される。すなわち、第３位相差素子３７は、第３位相差素子３７に入射する緑色光ＧＬｓの偏光状態を変換する。
【0050】
［第２集光素子の構成］
第２集光素子３５は、第２光学部材２３に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第２集光素子３５は、Ｚ軸上において第２光学部材２３と第１拡散装置２６との間に配置されている。第２集光素子３５は、第３位相差素子３７から射出される緑色光ＧＬｃ１を第１拡散装置２６の第２拡散素子２６２上に集束させる。また、第２集光素子３５は、第２拡散素子２６２から射出される、後述する緑色光ＧＬｃ２を平行化し、第２光学部材２３に向けて射出する。図３の例では、第２集光素子３５は、第１レンズ３５１と、第２レンズ３５２と、から構成されている。なお、第２集光素子３５を構成するレンズの数は限定されない。
第２集光素子３５は、第２光学部材２３に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第２集光素子３５は、Ｚ軸上において第２光学部材２３と第１拡散装置２６との間に配置されている。第２集光素子３５は、第３位相差素子３７から射出される緑色光ＧＬｃ１を第１拡散装置２６の第２拡散素子２６２上に集束させる。また、第２集光素子３５は、第２拡散素子２６２から射出される、後述する緑色光ＧＬｃ２を平行化し、第２光学部材２３に向けて射出する。図３の例では、第２集光素子３５は、第１レンズ３５１と、第２レンズ３５２と、から構成されている。なお、第２集光素子３５を構成するレンズの数は限定されない。
【0051】
［第１拡散装置の構成］
第１拡散装置２６は、第１基板２６０と、第１拡散素子２６１と、第２拡散素子２６２と、第１回転装置２６３と、を有する。第１拡散装置２６は、第１集光素子２５および第２集光素子３５に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第１拡散装置２６は、第１光学部材２２および第２光学部材２３に対して－Ｚ方向に配置されている。
第１拡散装置２６は、第１基板２６０と、第１拡散素子２６１と、第２拡散素子２６２と、第１回転装置２６３と、を有する。第１拡散装置２６は、第１集光素子２５および第２集光素子３５に対して－Ｚ方向に配置されている。すなわち、第１拡散装置２６は、第１光学部材２２および第２光学部材２３に対して－Ｚ方向に配置されている。
【0052】
第１基板２６０は、第１集光素子２５および第２集光素子３５に対向する第１面２６０ａを有する。第１拡散素子２６１と第２拡散素子２６２とは、第１基板２６０の第１面２６０ａに設けられている。第１拡散装置２６は、第１集光素子２５から－Ｚ方向に沿って入射される青色光ＢＬｃ１を第１拡散素子２６１によって拡散させつつ＋Ｚ方向に反射する。また、第１拡散装置２６は、第２集光素子３５から－Ｚ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｃ１を第２拡散素子２６２によって拡散させつつ＋Ｚ方向に反射する。
【0053】
第１回転装置２６３は、モーター等から構成されている。第１回転装置２６３は、第１拡散素子２６１と第２拡散素子２６２とが設けられた第１基板２６０を、第１面２６０ａに直交する第１回転軸Ｒ１を中心として回転させる。
【0054】
図５は、＋Ｚ方向から見た第１拡散装置２６の正面図である。
図５に示すように、第１拡散素子２６１は、第１基板２６０の第１面２６０ａにおいて、第１回転軸Ｒ１を中心として環状に設けられている。第２拡散素子２６２は、第１基板２６０の第１面２６０ａにおいて、第１回転軸Ｒ１を中心として環状に設けられている。このように、第１拡散素子２６１と第２拡散素子２６２とは、同心円状に設けられている。第１回転軸Ｒ１から第１拡散素子２６１までの距離と、第１回転軸Ｒ１から第２拡散素子２６２までの距離とは、互いに異なる。本実施形態の場合、第１回転軸Ｒ１から第１拡散素子２６１までの距離は、第１回転軸Ｒ１から第２拡散素子２６２までの距離よりも短い。すなわち、第１拡散素子２６１は、第２拡散素子２６２よりも第１基板２６０の内周側に設けられている。
図５に示すように、第１拡散素子２６１は、第１基板２６０の第１面２６０ａにおいて、第１回転軸Ｒ１を中心として環状に設けられている。第２拡散素子２６２は、第１基板２６０の第１面２６０ａにおいて、第１回転軸Ｒ１を中心として環状に設けられている。このように、第１拡散素子２６１と第２拡散素子２６２とは、同心円状に設けられている。第１回転軸Ｒ１から第１拡散素子２６１までの距離と、第１回転軸Ｒ１から第２拡散素子２６２までの距離とは、互いに異なる。本実施形態の場合、第１回転軸Ｒ１から第１拡散素子２６１までの距離は、第１回転軸Ｒ１から第２拡散素子２６２までの距離よりも短い。すなわち、第１拡散素子２６１は、第２拡散素子２６２よりも第１基板２６０の内周側に設けられている。
【0055】
第１拡散素子２６１は、第１拡散素子２６１に入射した青色光ＢＬｃ１を広角に反射する。第２拡散素子２６２は、第２拡散素子２６２に入射した緑色光ＧＬｃ１を広角に反射する。第１拡散素子２６１の拡散特性と第２拡散素子２６２の拡散特性とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。第１拡散素子２６１の拡散特性と第２拡散素子２６２の拡散特性とを互いに異ならせる場合、これらの拡散特性は、入射光の波長帯に応じて最適化されることが望ましい。
【0056】
第１拡散素子２６１に入射した青色光ＢＬｃ１は、第１拡散素子２６１で反射することにより、回転方向が反対方向の円偏光である青色光ＢＬｃ２に変換される。すなわち、右回りの円偏光の青色光ＢＬｃ１は、第１拡散素子２６１によって左回りの円偏光の青色光ＢＬｃ２に変換される。第１拡散装置２６から射出された青色光ＢＬｃ２は、第１集光素子２５を＋Ｚ方向に通過した後、第２位相差素子２４に再び入射する。このとき、第１集光素子２５から第２位相差素子２４に入射される青色光ＢＬｃ２は、第２位相差素子２４によって、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐに変換される。
【0057】
青色光ＢＬｐは、第１光学部材２２に入射する。このとき、第１光学層２２１は、第１拡散素子２６１から＋Ｚ方向に沿って射出されて入射する青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に透過させる。また、第２光学層２２２は、第１光学層２２１から＋Ｚ方向に沿って射出され、第１透明基板２２０を透過して入射する青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に透過させる。このようにして、青色光ＢＬｐは、第１光学部材２２から＋Ｚ方向に射出される。
【0058】
同様に、第２拡散素子２６２に入射した緑色光ＧＬｃ１は、第２拡散素子２６２で反射することにより、回転方向が反対方向の円偏光である緑色光ＧＬｃ２に変換される。すなわち、右回りの円偏光の緑色光ＧＬｃ１は、第２拡散素子２６２によって左回りの円偏光の緑色光ＧＬｃ２に変換される。第１拡散装置２６から射出された緑色光ＧＬｃ２は、第２集光素子３５を＋Ｚ方向に通過した後、第３位相差素子３７に再び入射する。このとき、第２集光素子３５から第３位相差素子３７に入射する緑色光ＧＬｃ２は、第３位相差素子３７によって、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐに変換される。
【0059】
緑色光ＧＬｐは、第２光学部材２３に入射する。このとき、第３光学層２３１は、第２拡散素子から＋Ｚ方向に沿って射出されて入射する緑色光ＧＬｐのうち、５０％の緑色光ＧＬｐ１を＋Ｚ方向に透過させ、５０％の緑色光ＧＬｐ２を－Ｘ方向に反射させる。また、第４光学層２３２は、第３光学層２３１から＋Ｚ方向に沿って射出され、第２透明基板２３０を透過して入射する５０％の緑色光ＧＬｐ１を＋Ｚ方向に透過させる。このようにして、緑色光ＧＬｐ１は、第２光学部材２３から＋Ｚ方向に射出され、緑色光ＧＬｐ２は、第２光学部材２３から－Ｘ方向に射出される。
【0060】
第２光学部材２３から－Ｘ方向に射出されたＰ偏光の緑色光ＧＬｐ２は、第１位相差素子３１によって、Ｓ偏光の緑色光ＧＬｓ２に変換される。緑色光ＧＬｓ２は、第１光学部材２２に入射する。このとき、第２光学層２２２は、第１位相差素子３１から－Ｘ方向に沿って入射する緑色光ＧＬｓ２を＋Ｚ方向に反射させる。このようにして、緑色光ＧＬｓ２は、第１光学部材２２から＋Ｚ方向に射出される。
【0061】
［第４位相差素子の構成］
第４位相差素子３４は、第２光学部材２３に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第４位相差素子３４は、Ｘ軸上において第２光学部材２３と第２拡散装置３６との間に配置されている。第４位相差素子３４には、第２光学部材２３から＋Ｘ方向に沿って入射するＰ偏光の赤色光ＲＬｐが入射する。第４位相差素子３４は、赤色波長帯の光に対する１／４波長板で構成されている。第２光学部材２３を透過したＰ偏光の赤色光ＲＬｐは、第４位相差素子３４によって例えば右回りの円偏光の赤色光ＲＬｃ１に変換された後、第３集光素子２７に向けて射出される。すなわち、第４位相差素子３４は、第４位相差素子３４に入射する赤色光ＲＬｐの偏光状態を変換する。
第４位相差素子３４は、第２光学部材２３に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第４位相差素子３４は、Ｘ軸上において第２光学部材２３と第２拡散装置３６との間に配置されている。第４位相差素子３４には、第２光学部材２３から＋Ｘ方向に沿って入射するＰ偏光の赤色光ＲＬｐが入射する。第４位相差素子３４は、赤色波長帯の光に対する１／４波長板で構成されている。第２光学部材２３を透過したＰ偏光の赤色光ＲＬｐは、第４位相差素子３４によって例えば右回りの円偏光の赤色光ＲＬｃ１に変換された後、第３集光素子２７に向けて射出される。すなわち、第４位相差素子３４は、第４位相差素子３４に入射する赤色光ＲＬｐの偏光状態を変換する。
【0062】
［第３集光素子の構成］
第３集光素子２７は、第４位相差素子３４に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第３集光素子２７は、Ｘ軸上において第４位相差素子３４と第２拡散装置３６との間に配置されている。第３集光素子２７は、第４位相差素子３４から入射する赤色光ＲＬｃ１を第２拡散装置３６の第３拡散素子３６３上に集束させる。また、第３集光素子２７は、第２拡散装置３６から入射される、後述する赤色光ＲＬｃ２を平行化する。図３の例では、第３集光素子２７は、第１レンズ２７１と、第２レンズ２７２と、から構成されている。なお、第３集光素子２７を構成するレンズの数は限定されない。
第３集光素子２７は、第４位相差素子３４に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第３集光素子２７は、Ｘ軸上において第４位相差素子３４と第２拡散装置３６との間に配置されている。第３集光素子２７は、第４位相差素子３４から入射する赤色光ＲＬｃ１を第２拡散装置３６の第３拡散素子３６３上に集束させる。また、第３集光素子２７は、第２拡散装置３６から入射される、後述する赤色光ＲＬｃ２を平行化する。図３の例では、第３集光素子２７は、第１レンズ２７１と、第２レンズ２７２と、から構成されている。なお、第３集光素子２７を構成するレンズの数は限定されない。
【0063】
［第２拡散装置の構成］
第２拡散装置３６は、第２基板３６１と、第３拡散素子３６３と、第２回転装置３６２と、を有する。第２拡散装置３６は、第３集光素子２７に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第２拡散装置３６は、第２光学部材２３に対して＋Ｘ方向に配置されている。
第２拡散装置３６は、第２基板３６１と、第３拡散素子３６３と、第２回転装置３６２と、を有する。第２拡散装置３６は、第３集光素子２７に対して＋Ｘ方向に配置されている。すなわち、第２拡散装置３６は、第２光学部材２３に対して＋Ｘ方向に配置されている。
【0064】
第２基板３６１は、第３集光素子２７に対向する第２面３６１ａを有する。第３拡散素子３６３は、第２基板３６１の第２面３６１ａに設けられている。第２拡散装置３６は、第３集光素子２７から＋Ｘ方向に沿って入射する赤色光ＲＬｃ１を第３拡散素子３６３によって拡散させつつ－Ｘ方向に反射する。
【0065】
第２回転装置３６２は、モーター等から構成されている。第２回転装置３６２は、第３拡散素子３６３が設けられた第２基板３６１を、第２面３６１ａに直交する第２回転軸Ｒ２を中心として回転させる。
【0066】
第２拡散装置３６に入射した赤色光ＲＬｃ１は、第３拡散素子３６３で反射することにより、回転方向が反対方向の円偏光である赤色光ＲＬｃ２に変換される。すなわち、左回りの円偏光の赤色光ＲＬｃ１は、第３拡散素子３６３によって右回りの円偏光の赤色光ＲＬｃ２に変換される。第２拡散装置３６から射出された赤色光ＲＬｃ２は、第３集光素子２７を－Ｘ方向に通過した後、第４位相差素子３４に再び入射する。このとき、第３集光素子２７から第４位相差素子３４に入射される赤色光ＲＬｃ２は、第４位相差素子３４によって、Ｓ偏光の赤色光ＲＬｓに変換される。変換された赤色光ＲＬｓは、第２光学部材２３に入射する。このとき、第４光学層２３２は、第２拡散装置３６から－Ｘ方向に沿って入射する赤色光ＲＬｓを＋Ｚ方向に反射させる。このようにして、赤色光ＲＬｓは、第２光学部材２３から＋Ｚ方向に射出される。
【0067】
［第１色分離素子の構成］
図６は、－Ｘ方向から見た光源装置２の側面図である。すなわち、図６は、第１色分離素子２９および第６位相差素子３０等を－Ｘ方向から見た状態を示している。図６においては、図面を見やすくするため、第２位相差素子２４、第１集光素子２５、および第１拡散装置２６等の図示を省略している。
図６は、－Ｘ方向から見た光源装置２の側面図である。すなわち、図６は、第１色分離素子２９および第６位相差素子３０等を－Ｘ方向から見た状態を示している。図６においては、図面を見やすくするため、第２位相差素子２４、第１集光素子２５、および第１拡散装置２６等の図示を省略している。
【0068】
図６に示すように、第１色分離素子２９は、第１光学部材２２に対して＋Ｚ方向に配置されている。第１色分離素子２９は、ダイクロイックプリズム２９１と、反射プリズム２９２と、を有する。ダイクロイックプリズム２９１と反射プリズム２９２とは、Ｙ軸に沿って並んで配置されている。第１色分離素子２９は、第１光学部材２２から＋Ｚ方向に射出された光を、青色光ＢＬｐと緑色光ＧＬｓ２とに分離する。
【0069】
ダイクロイックプリズム２９１には、第１光学部材２２から射出された青色光ＢＬｐと緑色光ＧＬｓ２とを含む光が入射される。ダイクロイックプリズム２９１は、略直角二等辺三角柱状の２つの基材を組み合わせて略直方体形状に形成されたプリズム型の色分離素子から構成されている。２つの基材の界面には、色分離層２９１１が設けられている。色分離層２９１１は、Ｙ軸およびＺ軸に対して４５°傾斜している。換言すると、色分離層２９１１は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。
【0070】
色分離層２９１１は、入射される光のうち、青色光を反射させ、青色波長帯よりも大きい波長帯を有する色光、すなわち、緑色光を透過するダイクロイックミラーとして機能する。このため、第１光学部材２２からダイクロイックプリズム２９１に入射した光のうち、緑色光ＧＬｓ２は、色分離層２９１１を＋Ｚ方向に透過して、ダイクロイックプリズム２９１の外部に射出される。
【0071】
一方、第１光学部材２２からダイクロイックプリズム２９１に入射した光のうち、青色光ＢＬｐは、色分離層２９１１によって－Ｙ方向に反射される。本実施形態の場合、青色光ＢＬｐはダイクロイックプリズム２９１の色分離層２９１１に対するＳ偏光であり、緑色光ＧＬｓ２はダイクロイックプリズム２９１の色分離層２９１１に対するＰ偏光である。すなわち、本実施形態の色分離層２９１１は、Ｓ偏光として入射する青色光ＢＬｐを反射し、Ｐ偏光として入射する緑色光ＧＬｓ２を透過させる。一般的な光学膜において、Ｓ偏光は反射し易く、Ｐ偏光は透過し易い。本実施形態の色分離層２９１１は、上述のようにＰ偏光を透過、Ｓ偏光を反射するように設計すればよいため、色分離層２９１１の膜設計は容易である。
【0072】
なお、ダイクロイックプリズム２９１に代えて、色分離層２９１１を有するダイクロイックミラーを採用してもよい。また、第１色分離素子２９は、偏光分離層を有する偏光分離素子と、反射プリズム２９２とを有する構成であってもよい。ダイクロイックプリズム２９１に代えて、例えば入射した青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に透過させ、緑色光ＧＬｓ２を反射プリズム２９２に向けて－Ｙ方向に反射させる偏光分離素子を第１色分離素子２９に採用したとしても、ダイクロイックプリズム２９１を有する第１色分離素子２９と同様に、青色光ＢＬｐと緑色光ＧＬｓ２とを分離することができる。
【0073】
反射プリズム２９２は、ダイクロイックプリズム２９１に対して－Ｙ方向に配置されている。反射プリズム２９２には、色分離層２９１１で反射された青色光ＢＬｐが入射される。反射プリズム２９２は、略直角二等辺三角柱状の２つの基材を組み合わせて略直方体形状に形成されたプリズム型の反射素子である。２つの基材の界面には、反射層２９２１が設けられている。反射層２９２１は、＋Ｙ方向および＋Ｚ方向に対して４５°傾斜している。換言すると、反射層２９２１は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。すなわち、反射層２９２１と色分離層２９１１とは、平行に配置されている。
【0074】
反射層２９２１は、ダイクロイックプリズム２９１から－Ｙ方向に入射される青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に反射する。反射層２９２１によって反射された青色光ＢＬｐ１は、反射プリズム２９２から＋Ｚ方向に射出される。なお、反射プリズム２９２に代えて、反射層２９２１を有する反射ミラーを採用してもよい。
【0075】
［第６位相差素子の構成］
第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１に対する＋Ｚ方向に配置されている。換言すると、第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１から射出される緑色光ＧＬｓ２の光路上に配置されている。第６位相差素子３０は、緑色波長帯の光に対する１／２波長板で構成されている。第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１から入射する緑色光ＧＬｓ２を、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐ２に変換する。第６位相差素子３０によってＰ偏光に変換された緑色光ＧＬｐ２は、光源装置２から＋Ｚ方向に射出されて、図１に示す均一化装置４に入射する。なお、第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１の緑色光ＧＬｓ２が射出される面に接して設けられていてもよい。
第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１に対する＋Ｚ方向に配置されている。換言すると、第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１から射出される緑色光ＧＬｓ２の光路上に配置されている。第６位相差素子３０は、緑色波長帯の光に対する１／２波長板で構成されている。第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１から入射する緑色光ＧＬｓ２を、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐ２に変換する。第６位相差素子３０によってＰ偏光に変換された緑色光ＧＬｐ２は、光源装置２から＋Ｚ方向に射出されて、図１に示す均一化装置４に入射する。なお、第６位相差素子３０は、ダイクロイックプリズム２９１の緑色光ＧＬｓ２が射出される面に接して設けられていてもよい。
【0076】
緑色光ＧＬｐ２は、青色光ＢＬｐとは空間的に分離され、光源装置２における青色光ＢＬｐの射出位置とは異なる射出位置から射出され、均一化装置４に入射する。詳述すると、緑色光ＧＬｐ２は、光源装置２における青色光ＢＬｐの射出位置から＋Ｙ方向に離れた射出位置から射出され、均一化装置４に入射する。
【0077】
［第２色分離素子の構成］
図７は、＋Ｘ方向から見た光源装置２の側面図である。換言すると、図７は、＋Ｘ方向から見た第７位相差素子３２および第２色分離素子３３を示している。なお、図７においては、第２拡散装置３６、第２集光素子３５、および第１拡散装置２６等の図示を省略する。
図７は、＋Ｘ方向から見た光源装置２の側面図である。換言すると、図７は、＋Ｘ方向から見た第７位相差素子３２および第２色分離素子３３を示している。なお、図７においては、第２拡散装置３６、第２集光素子３５、および第１拡散装置２６等の図示を省略する。
【0078】
図７に示すように、第２色分離素子３３は、第２光学部材２３に対して＋Ｚ方向に配置されている。第２色分離素子３３は、ダイクロイックプリズム３３１と、反射プリズム３３２と、を有する。ダイクロイックプリズム３３１と反射プリズム３３２とは、Ｙ軸に沿って並んで配置されている。第２色分離素子３３は、第２光学部材２３から＋Ｚ方向に射出された光を、緑色光ＧＬｐ１と赤色光ＲＬｓとに分離する。
【0079】
ダイクロイックプリズム３３１は、ダイクロイックプリズム２９１と同様、プリズム型の色分離素子で構成されている。２つの基材の界面には、色分離層３３１１が設けられている。色分離層３３１１は、＋Ｙ方向および＋Ｚ方向に対して４５°傾斜している。換言すると、色分離層３３１１は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。色分離層３３１１と反射層３３２１とは、平行に配置されている。
【0080】
色分離層３３１１は、入射される光のうち、緑色光を反射させ、赤色光を透過させるダイクロイックミラーとして機能する。このため、第２光学部材２３からダイクロイックプリズム３３１に入射した光のうち、赤色光ＲＬｓは、色分離層３３１１を＋Ｚ方向に透過して、ダイクロイックプリズム３３１の外部に射出される。
【0081】
一方、第２光学部材２３からダイクロイックプリズム３３１に入射した光のうち、緑色光ＧＬｐ１は、色分離層３３１１によって－Ｙ方向に反射される。本実施形態の場合、緑色光ＧＬｐ１はダイクロイックプリズム３３１の色分離層３３１１に対するＳ偏光であり、赤色光ＲＬｓはダイクロイックプリズム３３１の色分離層３３１１に対するＰ偏光である。すなわち、本実施形態の色分離層３３１１は、Ｓ偏光として入射する緑色光ＧＬｐ１を反射し、Ｐ偏光として入射する赤色光ＲＬｓを透過させる。一般的な光学膜において、Ｓ偏光は反射し易く、Ｐ偏光は透過し易いため、上述のようにＰ偏光を透過、Ｓ偏光を反射するように設計する本実施形態の色分離層３３１１の膜設計は容易である。
【0082】
なお、ダイクロイックプリズム３３１に代えて、色分離層３３１１を有するダイクロイックミラーが用いられてもよい。
【0083】
反射プリズム３３２は、ダイクロイックプリズム３３１に対して－Ｙ方向に配置されている。反射プリズム３３２は、反射プリズム２９２と同様の構成を有する。すなわち、反射プリズム３３２は、色分離層３３１１、および反射層２９２１と平行な反射層３３２１を有する。
【0084】
反射層３３２１は、色分離層３３１１で反射されて入射する緑色光ＧＬｐを＋Ｚ方向に反射する。反射層３３２１で反射された緑色光ＧＬｐは、反射プリズム３３２の外部に射出される。なお、反射プリズム３３２に代えて、反射層３３２１を有する反射ミラーを採用してもよい。
【0085】
［第７位相差素子の構成］
第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１に対して＋Ｚ方向に配置されている。換言すると、第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１から射出される赤色光ＲＬｓの光路上に配置されている。第７位相差素子３２は、赤色波長帯の光に対する１／２波長板で構成されている。第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１から入射される赤色光ＲＬｓを、Ｐ偏光の赤色光ＲＬｐ１に変換する。第７位相差素子３２によってＰ偏光に変換された赤色光ＲＬｐ１は、光源装置２から＋Ｚ方向に射出されて、図１に示す均一化装置４に入射する。なお、第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１の赤色光ＲＬｓが射出される面に接して設けられていてもよい。
第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１に対して＋Ｚ方向に配置されている。換言すると、第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１から射出される赤色光ＲＬｓの光路上に配置されている。第７位相差素子３２は、赤色波長帯の光に対する１／２波長板で構成されている。第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１から入射される赤色光ＲＬｓを、Ｐ偏光の赤色光ＲＬｐ１に変換する。第７位相差素子３２によってＰ偏光に変換された赤色光ＲＬｐ１は、光源装置２から＋Ｚ方向に射出されて、図１に示す均一化装置４に入射する。なお、第７位相差素子３２は、ダイクロイックプリズム３３１の赤色光ＲＬｓが射出される面に接して設けられていてもよい。
【0086】
赤色光ＲＬｐ１は、緑色光ＧＬｐ１とは空間的に分離され、光源装置２における緑色光ＧＬｐ１の射出位置とは異なる射出位置から射出され、均一化装置４に入射する。すなわち、赤色光ＲＬｐ１は、青色光ＢＬｐ、緑色光ＧＬｐ１、および緑色光ＧＬｐとは空間的に分離され、青色光ＢＬｐ、緑色光ＧＬｐ１、および緑色光ＧＬｐ２とは異なる位置から射出され、均一化装置４に入射される。換言すると、赤色光ＲＬｐ１は、光源装置２における緑色光ＧＬｐ１の射出位置から＋Ｙ方向に離れ、緑色光ＧＬｐ２の射出位置から＋Ｘ方向に離れた射出位置から射出され、均一化装置４に入射される。
【0087】
［均一化装置の構成］
図１に示すように、均一化装置４は、光源装置２から射出された光が照射される光変調装置６の画像形成領域における照度を均一化する。均一化装置４は、第１マルチレンズ４１と、第２マルチレンズ４２と、重畳レンズ４３と、を有する。
図１に示すように、均一化装置４は、光源装置２から射出された光が照射される光変調装置６の画像形成領域における照度を均一化する。均一化装置４は、第１マルチレンズ４１と、第２マルチレンズ４２と、重畳レンズ４３と、を有する。
【0088】
第１マルチレンズ４１は、光源装置２から入射される光Ｌの中心軸、すなわち、照明光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列された複数のレンズ４１１を有する。第１マルチレンズ４１は、複数のレンズ４１１によって光源装置２から入射される光を複数の部分光束に分割する。
【0089】
図８は、－Ｚ方向から見た第１マルチレンズ４１における各色光の入射位置を示す模式図である。
図８に示すように、光源装置２から射出された緑色光ＧＬｐ２、青色光ＢＬｐ、赤色光ＲＬｐ１、および緑色光ＧＬｐ１は、第１マルチレンズ４１に入射される。光源装置２における－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置から射出された緑色光ＧＬｐ２は、第１マルチレンズ４１における－Ｘ方向で＋Ｙ方向の領域Ａ１に含まれる複数のレンズ４１１に入射される。また、光源装置２における－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置から射出された青色光ＢＬｐは、第１マルチレンズ４１における－Ｘ方向で－Ｙ方向の領域Ａ２に含まれる複数のレンズ４１１に入射される。
図８に示すように、光源装置２から射出された緑色光ＧＬｐ２、青色光ＢＬｐ、赤色光ＲＬｐ１、および緑色光ＧＬｐ１は、第１マルチレンズ４１に入射される。光源装置２における－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置から射出された緑色光ＧＬｐ２は、第１マルチレンズ４１における－Ｘ方向で＋Ｙ方向の領域Ａ１に含まれる複数のレンズ４１１に入射される。また、光源装置２における－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置から射出された青色光ＢＬｐは、第１マルチレンズ４１における－Ｘ方向で－Ｙ方向の領域Ａ２に含まれる複数のレンズ４１１に入射される。
【0090】
光源装置２における＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置から射出された赤色光ＲＬｐ１は、第１マルチレンズ４１における＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の領域Ａ３に含まれる複数のレンズ４１１に入射される。光源装置２における＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置から射出された緑色光ＧＬｐ１は、第１マルチレンズ４１における＋Ｘ方向で－Ｙ方向の領域Ａ４に含まれる複数のレンズ４１１に入射される。各レンズ４１１に入射された各色光は、複数の部分光束となって、第２マルチレンズ４２においてレンズ４１１に対応するレンズ４２１に入射する。
【0091】
図１に示すように、第２マルチレンズ４２は、照明光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されるとともに、第１マルチレンズ４１の複数のレンズ４１１に対応した複数のレンズ４２１を有する。各レンズ４２１には、当該レンズ４２１に対応するレンズ４１１から射出された複数の部分光束が入射される。各レンズ４２１は、入射された部分光束を重畳レンズ４３に入射させる。
【0092】
重畳レンズ４３は、第２マルチレンズ４２から入射される複数の部分光束を光変調装置６の画像形成領域において重畳する。詳述すると、それぞれが複数の部分光束に分割された緑色光ＧＬｐ１、青色光ＢＬｐ、赤色光ＲＬｐ１および緑色光ＧＬｐは、第２マルチレンズ４２と重畳レンズ４３とによって、フィールドレンズ５を介して、光変調装置６の後述するマイクロレンズアレイ６２を構成する複数のマイクロレンズ６２１のそれぞれに異なる角度で入射する。
【0093】
［光変調装置の構成］
図１に示すように、光変調装置６は、光源装置２から射出された光を変調する。詳述すると、光変調装置６は、光源装置２から射出されて均一化装置４およびフィールドレンズ５を介して入射される各色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、画像情報に応じた画像光を形成する。光変調装置６は、１つの液晶パネル６１と、１つのマイクロレンズアレイ６２と、を備える。
図１に示すように、光変調装置６は、光源装置２から射出された光を変調する。詳述すると、光変調装置６は、光源装置２から射出されて均一化装置４およびフィールドレンズ５を介して入射される各色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、画像情報に応じた画像光を形成する。光変調装置６は、１つの液晶パネル６１と、１つのマイクロレンズアレイ６２と、を備える。
【0094】
［液晶パネルの構成］
図９は、－Ｚ方向から見た光変調装置６の一部を拡大視した模式図である。換言すると、図９は、液晶パネル６１が有する画素ＰＸと、マイクロレンズアレイ６２が有するマイクロレンズ６２１と、の対応関係を示している。
図９に示すように、液晶パネル６１は、照明光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを有する。
図９は、－Ｚ方向から見た光変調装置６の一部を拡大視した模式図である。換言すると、図９は、液晶パネル６１が有する画素ＰＸと、マイクロレンズアレイ６２が有するマイクロレンズ６２１と、の対応関係を示している。
図９に示すように、液晶パネル６１は、照明光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを有する。
【0095】
１つの画素ＰＸは、互いに異なる色の色光を変調する複数のサブ画素ＳＸを有する。本実施形態では、１つの画素ＰＸは、４つのサブ画素ＳＸ（ＳＸ１～ＳＸ４）を有する。具体的に、１つの画素ＰＸ内において、－Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置に、第１サブ画素ＳＸ１が配置されている。－Ｘ方向で－Ｙ方向の位置に、第２サブ画素ＳＸ２が配置されている。＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置に、第３サブ画素ＳＸ３が配置されている。＋Ｘ方向で－Ｙ方向の位置に、第４サブ画素ＳＸ４が配置されている。
【0096】
［マイクロレンズアレイの構成］
図１に示すように、マイクロレンズアレイ６２は、液晶パネル６１に対して光入射側である－Ｚ方向に設けられている。マイクロレンズアレイ６２は、マイクロレンズアレイ６２に入射される色光を個々の画素ＰＸに導く。マイクロレンズアレイ６２は、複数の画素ＰＸに対応する複数のマイクロレンズ６２１を有する。
図１に示すように、マイクロレンズアレイ６２は、液晶パネル６１に対して光入射側である－Ｚ方向に設けられている。マイクロレンズアレイ６２は、マイクロレンズアレイ６２に入射される色光を個々の画素ＰＸに導く。マイクロレンズアレイ６２は、複数の画素ＰＸに対応する複数のマイクロレンズ６２１を有する。
【0097】
図９に示すように、複数のマイクロレンズ６２１は、照明光軸Ａｘに直交する面内にマトリクス状に配列されている。換言すると、複数のマイクロレンズ６２１は、フィールドレンズ５から入射される光の中心軸に対する直交面内にマトリクス状に配列されている。本実施形態では、１つのマイクロレンズ６２１は、＋Ｘ方向に配列された２つのサブ画素と、＋Ｙ方向に配列された２つのサブ画素と、に対応して設けられている。すなわち、１つのマイクロレンズ６２１は、ＸＹ平面内に２行２列に配列された４つのサブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に対応して設けられている。
【0098】
マイクロレンズ６２１には、均一化装置４によって重畳された緑色光ＧＬｐ２、青色光ＢＬｐ、赤色光ＲＬｐ１、および緑色光ＧＬｐ１がそれぞれ異なる角度で入射される。マイクロレンズ６２１は、マイクロレンズ６２１に入射される色光を、当該色光に対応するサブ画素ＳＸに入射させる。具体的には、マイクロレンズ６２１は、対応する画素ＰＸのサブ画素ＳＸのうち、第１サブ画素ＳＸ１に緑色光ＧＬｐ２を入射させ、第２サブ画素ＳＸ２に青色光ＢＬｐを入射させ、第３サブ画素ＳＸ３に赤色光ＲＬｐ１を入射させ、第４サブ画素ＳＸ４に緑色光ＧＬｐ１を入射させる。これにより、各サブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に、当該サブ画素ＳＸ１～ＳＸ４に対応する色光が入射され、各サブ画素ＳＸ１～ＳＸ４によって対応する色光がそれぞれ変調される。このように、液晶パネル６１によって変調された画像光は、投写光学装置７によって図示しない被投写面上に投写される。
【0099】
［第１実施形態の効果］
従来のプロジェクターにおいて、ランプからなる光源を備えるプロジェクターが知られている。ランプから射出される光は偏光方向が揃っていないため、光変調装置として液晶パネルを用いるためには、偏光方向を揃えるための偏光変換手段が必要となる。プロジェクターには、マルチレンズアレイと偏光分離素子（ＰＢＳ）アレイとを備える偏光変換手段が一般的に用いられている。ところが、プロジェクターを小型化するためには、ピッチが狭いマルチレンズアレイとＰＢＳアレイとが必要となるが、ピッチが狭いＰＢＳアレイの作製は非常に困難である。
従来のプロジェクターにおいて、ランプからなる光源を備えるプロジェクターが知られている。ランプから射出される光は偏光方向が揃っていないため、光変調装置として液晶パネルを用いるためには、偏光方向を揃えるための偏光変換手段が必要となる。プロジェクターには、マルチレンズアレイと偏光分離素子（ＰＢＳ）アレイとを備える偏光変換手段が一般的に用いられている。ところが、プロジェクターを小型化するためには、ピッチが狭いマルチレンズアレイとＰＢＳアレイとが必要となるが、ピッチが狭いＰＢＳアレイの作製は非常に困難である。
【0100】
この問題に対して、本実施形態においては、偏光方向が揃った複数の色光、すなわち、Ｐ偏光成分の緑色光ＧＬｐ２、Ｐ偏光成分の青色光ＢＬｐ、Ｐ偏光成分の赤色光ＲＬｐ１、およびＰ偏光成分の緑色光ＧＬｐ１が光源装置２から射出される。この構成によれば、上記のようなピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、空間的に分離され、偏光方向が揃えられた複数の光を射出可能な光源装置２を実現することができる。これにより、光源装置２の小型化が可能となり、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
【0101】
また、本実施形態の光源装置２は、赤色光ＲＬｐと緑色光ＧＬｓと青色光ＢＬｓとを射出する光源ユニット２１と、光源ユニット２１から＋Ｘ方向に沿って入射される赤色光、緑色光、および青色光のうち、Ｐ偏光の赤色光ＲＬｐおよび緑色光ＧＬｐを＋Ｘ方向に透過し、Ｓ偏光方向の青色光ＢＬｓを－Ｚ方向に反射する第１光学部材２２と、第１光学部材２２に対して＋Ｘ方向に配置され、第１光学部材２２から＋Ｘ方向に沿って入射される赤色光および緑色光のうち、赤色光ＲＬｐを＋Ｘ方向に透過し、緑色光ＧＬｓを－Ｚ方向に反射する第２光学部材２３と、第１光学部材２２と第２光学部材２３との間に設けられ、緑色波長帯の光に対して位相差を付与する第１位相差素子３１と、第１光学部材２２に対して－Ｚ方向に配置され、第１光学部材２２から－Ｚ方向に沿って入射される青色光ＢＬｃ１を拡散させて＋Ｚ方向に射出する第１拡散素子２６１と、第２光学部材２３に対して－Ｚ方向に配置され、第２光学部材２３から－Ｚ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｃ１を拡散させて＋Ｚ方向に射出する第２拡散素子２６２と、第２光学部材２３に対して＋Ｘ方向に配置され、第２光学部材２３から＋Ｘ方向に沿って入射される赤色光ＲＬｃ１を拡散させて－Ｘ方向に射出する第３拡散素子３６３と、を備える。第２光学部材２３は、第３拡散素子３６３から－Ｘ方向に沿って入射される赤色光ＲＬｓを＋Ｚ方向に反射し、第２拡散素子２６２から＋Ｚ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｐのうち、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐの一部を＋Ｚ方向に透過し、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐの他の一部を－Ｘ方向に反射する。第１位相差素子３１は、第１光学部材２２から＋Ｘ方向に沿って入射されるＰ偏光の緑色光ＧＬｐをＳ偏光の緑色光ＧＬｓに変換し、第２光学部材２３から－Ｘ方向に沿って入射されるＰ偏光の緑色光ＧＬｐの他の一部を、Ｓ偏光の緑色光ＧＬｓ２に変換する。第１光学部材２２は、第１拡散素子２６１から＋Ｚ方向に沿って入射される青色光ＢＬｐを透過し、第１位相差素子３１から－Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の緑色光ＧＬｓ２を反射する。
【0102】
特許文献１の光源装置においては、拡散装置とは別個に波長変換素子が必要であるのに対し、本実施形態の光源装置２においては、波長変換素子を用いることなく、光源ユニット２１を用いるだけで、赤色光ＲＬｐ、緑色光ＧＬｐ１、ＧＬｐ２と、青色光ＢＬｐと、を射出することができる。これにより、本実施形態の構成によれば、特許文献１に比べて、光源装置２の小型化を図ることができる。
【0103】
本実施形態の光源装置２は、第１光学部材２２と第１拡散素子２６１との間に設けられ、第１光学部材２２からＳ偏光の青色光ＢＬｓが入射される第２位相差素子２４をさらに備える。
【0104】
この構成によれば、第１光学部材２２と第１拡散素子との間に第２位相差素子２４が設けられているため、第１拡散素子２６１から射出された円偏光の青色光ＢＬｃ２をＰ偏光の青色光ＢＬｐに変換し、第１光学部材２２を透過させることができる。これにより、第１拡散素子２６１から射出される青色光ＢＬｃ２の利用効率を高めることができる。
【0105】
本実施形態の光源装置２は、第２光学部材２３と第２拡散素子２６２との間に設けられ、第２光学部材２３からＳ偏光の緑色光ＧＬｓが入射される第３位相差素子３７をさらに備える。
【0106】
この構成によれば、第３位相差素子３７によって、第２拡散素子２６２から射出された円偏光の緑色光ＧＬｃ２をＰ偏光の緑色光ＧＬｐに変換し、第２光学部材２３において一部を透過、他の一部を反射させることができる。これにより、第２拡散素子２６２から射出される緑色光ＧＬｃ２の利用効率を高めることができる。
【0107】
本実施形態の光源装置２は、第２光学部材２３と第３拡散素子３６３との間に設けられ、第２光学部材２３からＰ偏光の赤色光ＲＬｐが入射される第４位相差素子３４をさらに備える。
【0108】
この構成によれば、第４位相差素子３４によって、第３拡散素子３６３から射出された円偏光の赤色光ＲＬｃ２をＳ偏光の赤色光ＲＬｓに変換し、第２光学部材２３において反射させることができる。これにより、第３拡散素子３６３から射出される赤色光ＲＬｃ２の利用効率を高めることができる。
【0109】
本実施形態の光源装置２において、光源ユニット２１は、支持部材２１０と、支持部材２１０に設けられ、赤色光ＲＬｐを射出する第１発光素子２１１と、支持部材２１０に設けられ、緑色光ＧＬｓを射出する第２発光素子２１２と、支持部材２１０に設けられ、青色光ＢＬｓを射出する第３発光素子２１３と、を有する。
【0110】
この構成によれば、互いに異なる３色の色光を射出する第１発光素子２１１、第２発光素子２１２、および第３発光素子２１３が共通の支持部材２１０に設けられる。これにより、例えば光源ユニット２１の冷却が容易になり、小型の光源ユニット２１を実現できる。そのため、光源装置２の小型化を図ることができる。特に各発光素子２１１，２１２，２１３として半導体レーザーを用いた場合、色域が広く、エテンデューが小さい光源装置２を実現することができる。
【0111】
本実施形態の光源装置２において、第１発光素子２１１から射出される第１光は、Ｐ偏光の赤色光ＲＬｐであり、第２発光素子２１２から射出される第２光は、Ｓ偏光の緑色光ＧＬｓであり、第３発光素子２１３から射出される第３光は、Ｓ偏光の青色光ＢＬｓである。また、本実施形態の光源装置２は、第２発光素子２１２と第１光学部材２２との間に設けられ、第２発光素子２１２から射出されるＳ偏光の緑色光ＧＬｓをＰ偏光の緑色光ＧＬｐに変換する第５位相差素子２８をさらに備える。
【0112】
この構成によれば、上述したように、各発光素子として半導体レーザーを用いた場合、構成材料の違いにより、青色光ＢＬｓおよび緑色光ＧＬｓの偏光方向と、赤色光ＲＬｐの偏光方向とが互いに直交するため、光源ユニット２１において、各色の半導体レーザーを全て同じ向きに配置するだけで、上記の偏光方向を実現することができる。また、第５位相差素子２８が緑色光ＧＬｓの偏光方向をＰ偏光に変換するため、第１光学部材２２によって緑色光ＧＬｐおよび赤色光ＲＬｐと、青色光ＢＬｓと、を分離することができる。
【0113】
本実施形態の光源装置２は、第１面２６０ａを有する第１基板２６０と、第１面２６０ａに交差する第１回転軸Ｒ１を中心として第１基板２６０を回転させる第１回転装置２６３と、をさらに備える。第１拡散素子２６１は、第１基板２６０の第１面２６０ａにおいて第１回転軸Ｒ１を中心として環状に設けられ、第２拡散素子２６２は、第１基板２６０の第１面２６０ａにおいて第１回転軸Ｒ１を中心として環状に設けられ、第１回転軸Ｒ１から第１拡散素子２６１までの距離と、第１回転軸Ｒ１から第２拡散素子２６２までの距離とは、互いに異なる。
【0114】
この構成によれば、第１基板２６０の回転によって、第１拡散素子２６１および第２拡散素子２６２のそれぞれにおける光の入射位置が時間的に変化する。そのため、例えば各発光素子として半導体レーザーを用いた場合、レーザー光において発生しやすいスペックルを効果的に抑制することができる。また、第１拡散素子２６１と第２拡散素子２６２とが共通の第１基板２６０上に同心円状に設けられているため、各拡散素子２６１，２６２を個別の基板に設ける場合に比べて、光源装置２の構成が簡易になり、光源装置２の小型化を図ることができる。
【0115】
本実施形態の光源装置２は、第２面３６１ａを有する第２基板３６１と、第２面３６１ａに交差する第２回転軸Ｒ２を中心として第２基板３６１を回転させる第２回転装置３６２と、をさらに備える。第３拡散素子３６３は、第２基板３６１の第２面３６１ａにおいて第２回転軸Ｒ２を中心として環状に設けられている。
【0116】
この構成によれば、第２基板３６１の回転によって、第３拡散素子３６３における光の入射位置が時間的に変化する。そのため、例えば発光素子として半導体レーザーを用いた場合、レーザー光に発生しやすいスペックルを効果的に抑制することができる。３つの色光のうち、赤色光は、特にスペックルが発生しやすい。この観点から、この構成によれば、赤色光ＲＬｃ１を拡散させる第３拡散素子３６３を設けた第２基板３６１が、他の色光を拡散させる拡散素子２６１，２６２を設けた第１基板２６０とは個別に設けられているため、例えば第２基板３６１の回転速度を調整するなどして、赤色光のスペックルをより効果的に抑制することができる。
【0117】
本実施形態の光源装置２は、第１光学部材２２に対して＋Ｚ方向に配置され、第１光学部材２２から射出される光を青色光ＢＬｐと緑色光ＧＬｓ２とに分離する第１色分離素子２９と、第２光学部材２３に対して＋Ｚ方向に配置され、第２光学部材２３から射出される光を赤色光ＲＬｓと緑色光ＧＬｐ１とに分離する第２色分離素子３３と、をさらに備える。
【0118】
この構成によれば、青色光ＢＬｐ、緑色光ＧＬｐ２、赤色光ＲＬｐ１、および緑色光ＧＬｐ１の４つの光を分離して光源装置２から射出させることができる。
【0119】
本実施形態のプロジェクター１は、本実施形態の光源装置２と、光源装置２からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置６と、光変調装置６により変調された光を投写する投写光学装置７と、を備える。
【0120】
この構成によれば、いわゆる単板方式のプロジェクター１を構成することができ、小型で高効率のプロジェクター１を実現することができる。
【0121】
本実施形態のプロジェクター１は、光源装置２と光変調装置６との間に設けられる均一化装置４をさらに備える。均一化装置４は、光源装置２から入射される光Ｌを複数の部分光束に分割する第１マルチレンズ４１および第２マルチレンズ４２と、第１マルチレンズ４１および第２マルチレンズ４２から入射される前記複数の部分光束を光変調装置６に重畳させる重畳レンズ４３と、を有する。
【0122】
この構成によれば、光源装置２から射出される青色光ＢＬｐ、緑色光ＧＬｐ２、赤色光ＲＬｐ１および緑色光ＧＬｐ１によって光変調装置６を略均一に照明することができる。これにより、投写画像の色むらおよび輝度むらを抑制することができる。
【0123】
本実施形態のプロジェクター１において、光変調装置６は、複数の画素ＰＸを有する液晶パネル６１と、液晶パネル６１に対して光入射側に設けられ、複数の画素ＰＸに対応する複数のマイクロレンズ６２１を有するマイクロレンズアレイ６２と、を有する。複数の画素ＰＸのそれぞれは、第１サブ画素ＳＸ１、第２サブ画素ＳＸ２、第３サブ画素ＳＸ３および第４サブ画素ＳＸ４を有し、マイクロレンズ６２１は、緑色光ＧＬｐ２を第１サブ画素ＳＸ１に入射させ、青色光ＢＬｐを第２サブ画素ＳＸ２に入射させ、赤色光ＲＬｐ１を第３サブ画素ＳＸ３に入射させ、緑色光ＧＬｐ１を第４サブ画素ＳＸ４に入射させる。
【0124】
この構成によれば、光源装置２から射出される各色光を各サブ画素ＳＸ１，ＳＸ２，ＳＸ３，ＳＸ４に効率良く入射させることができ、各色光の利用効率を高めることができる。
【0125】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、光源装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図１０は、＋Ｙ方向から見た第２実施形態の光源装置１２の平面図である。図１１は、光源ユニット５１の斜視図である。
図１０および図１１において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
以下、本発明の第２実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。
第２実施形態のプロジェクターの構成は第１実施形態と同様であり、光源装置の構成が第１実施形態と異なる。そのため、プロジェクターの全体構成の説明は省略する。
図１０は、＋Ｙ方向から見た第２実施形態の光源装置１２の平面図である。図１１は、光源ユニット５１の斜視図である。
図１０および図１１において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0126】
図１０に示すように、光源装置１２は、光源ユニット５１と、第１光学部材５２と、第１位相差素子３１と、第２光学部材５３と、第２位相差素子２４と、第１集光素子２５と、第３位相差素子３７と、第２集光素子３５と、第１拡散装置２６と、第４位相差素子３４と、第３集光素子２７と、第２拡散装置３６と、第１色分離素子５５と、第２色分離素子５６と、第６位相差素子３０と、第７位相差素子３２と、を備える。
【0127】
［光源ユニットの構成］
図１１に示すように、本実施形態の光源ユニット５１は、第１実施形態の光源ユニット２１を光の射出方向であるＸ軸を中心として９０°回転させた配置を有する。すなわち、第１サブマウント２１８Ａには、赤色光ＲＬｓを射出する複数の第１発光素子２１１がＺ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第２サブマウント２１８Ｂには、緑色光ＧＬｐを射出する複数の第２発光素子２１２がＺ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第３サブマウント２１８Ｃには、青色光ＢＬｐを射出する複数の第３発光素子２１３がＺ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第１サブマウント２１８Ａ、第２サブマウント２１８Ｂ、および第３サブマウント２１８Ｃは、Ｙ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。
図１１に示すように、本実施形態の光源ユニット５１は、第１実施形態の光源ユニット２１を光の射出方向であるＸ軸を中心として９０°回転させた配置を有する。すなわち、第１サブマウント２１８Ａには、赤色光ＲＬｓを射出する複数の第１発光素子２１１がＺ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第２サブマウント２１８Ｂには、緑色光ＧＬｐを射出する複数の第２発光素子２１２がＺ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第３サブマウント２１８Ｃには、青色光ＢＬｐを射出する複数の第３発光素子２１３がＺ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。第１サブマウント２１８Ａ、第２サブマウント２１８Ｂ、および第３サブマウント２１８Ｃは、Ｙ軸に沿って互いに間隔をおいて設けられている。
【0128】
本実施形態の場合、第１発光素子２１１、第２発光素子２１２、および第３発光素子２１３のそれぞれは、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの短手方向がＹ軸方向を向き、光射出面２１１ａ，２１２ａ，２１３ａの長手方向がＺ軸方向を向くように配置されている。そのため、青色光ＢＬｐおよび緑色光ＧＬｐの偏光方向ＤｐはＺ軸に一致し、赤色光ＲＬｓの偏光方向ＤｓはＹ軸に一致する。本実施形態の場合、第１実施形態とは異なり、青色光ＢＬｐおよび緑色光ＧＬｐの偏光方向Ｄｐは、第１光学部材５２および第２光学部材５３に対してＰ偏光となる。赤色光ＲＬｓの偏光方向Ｄｓは、第１光学部材５２および第２光学部材５３に対してＳ偏光となる。このように、青色光ＢＬｐおよび緑色光ＧＬｐの偏光方向Ｄｐと、赤色光ＲＬｓの偏光方向Ｄｓとは、ＹＺ平面上で互いに直交する。
本実施形態の青色光ＢＬｐは、特許請求の範囲の第１波長帯を有する第１光に対応する。本実施形態の緑色光ＧＬｐは、特許請求の範囲の第２波長帯を有する第２光に対応する。本実施形態の赤色光ＲＬｓは、特許請求の範囲の第３波長帯を有する第３光に対応する。
本実施形態の青色光ＢＬｐは、特許請求の範囲の第１波長帯を有する第１光に対応する。本実施形態の緑色光ＧＬｐは、特許請求の範囲の第２波長帯を有する第２光に対応する。本実施形態の赤色光ＲＬｓは、特許請求の範囲の第３波長帯を有する第３光に対応する。
【0129】
図１０に示すように、本実施形態では、第１実施形態とは異なり、光源ユニット５１と第１光学部材５２との間に第５位相差素子２８が設けられていない。そのため、光源ユニット５１から射出される各色光は、偏光方向を変えることなく、第１光学部材５２に入射する。
【0130】
以下、各光学素子の構成は第１実施形態と略同様であるため、説明を省略し、第１実施形態とは異なる各光学素子の作用についてのみ説明する。
【0131】
［第１光学部材］
第１光学部材５２は、光源ユニット５１から＋Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の赤色光ＲＬｓを－Ｚ方向に反射し、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐを＋Ｘ方向に透過し、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐを＋Ｘ方向に透過する。また、第１光学部材５２は、第１拡散素子２６１から＋Ｚ方向に沿って入射される赤色光ＲＬｐを＋Ｚ方向に透過し、第２光学部材５３から－Ｘ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｓ２を＋Ｚ方向に反射する。
第１光学部材５２は、光源ユニット５１から＋Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の赤色光ＲＬｓを－Ｚ方向に反射し、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐを＋Ｘ方向に透過し、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐを＋Ｘ方向に透過する。また、第１光学部材５２は、第１拡散素子２６１から＋Ｚ方向に沿って入射される赤色光ＲＬｐを＋Ｚ方向に透過し、第２光学部材５３から－Ｘ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｓ２を＋Ｚ方向に反射する。
【0132】
［第２光学部材］
第２光学部材５３は、第１光学部材５２から＋Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の緑色光ＧＬｓを－Ｚ方向に反射し、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐを＋Ｘ方向に透過する。また、第２光学部材５３は、第２拡散素子２６２から＋Ｚ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｐのうち、５０％の緑色光ＧＬｐ１を＋Ｚ方向に透過し、５０％の緑色光ＧＬｐ２を－Ｘ方向に反射する。また、第２光学部材５３は、第３拡散素子３６３から－Ｘ方向に沿って入射される青色光ＢＬｓを＋Ｚ方向に反射する。
第２光学部材５３は、第１光学部材５２から＋Ｘ方向に沿って入射されるＳ偏光の緑色光ＧＬｓを－Ｚ方向に反射し、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐを＋Ｘ方向に透過する。また、第２光学部材５３は、第２拡散素子２６２から＋Ｚ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｐのうち、５０％の緑色光ＧＬｐ１を＋Ｚ方向に透過し、５０％の緑色光ＧＬｐ２を－Ｘ方向に反射する。また、第２光学部材５３は、第３拡散素子３６３から－Ｘ方向に沿って入射される青色光ＢＬｓを＋Ｚ方向に反射する。
【0133】
［第１拡散装置］
第１拡散素子２６１は、第１光学部材５２から－Ｚ方向に沿って入射される赤色光ＲＬｃ１を拡散させて＋Ｚ方向に射出する。第２拡散素子２６２は、第２光学部材５３から－Ｚ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｃ１を拡散させて＋Ｚ方向に射出する。第１拡散素子２６１と第２拡散素子２６２とは、共通の第１基板２６０上に設けられている。
第１拡散素子２６１は、第１光学部材５２から－Ｚ方向に沿って入射される赤色光ＲＬｃ１を拡散させて＋Ｚ方向に射出する。第２拡散素子２６２は、第２光学部材５３から－Ｚ方向に沿って入射される緑色光ＧＬｃ１を拡散させて＋Ｚ方向に射出する。第１拡散素子２６１と第２拡散素子２６２とは、共通の第１基板２６０上に設けられている。
【0134】
［第２拡散装置］
第３拡散素子３６３は、第２光学部材５３から＋Ｘ方向に沿って入射される青色光ＢＬｃ１を拡散させて－Ｘ方向に射出する。第３拡散素子３６３は、第２基板３６１上に設けられている。
第３拡散素子３６３は、第２光学部材５３から＋Ｘ方向に沿って入射される青色光ＢＬｃ１を拡散させて－Ｘ方向に射出する。第３拡散素子３６３は、第２基板３６１上に設けられている。
【0135】
［第１色分離素子］
第１色分離素子５５は、第１光学部材５２から＋Ｚ方向に沿って入射される光を、緑色光ＧＬｓ２と赤色光ＲＬｐとに分離する。これにより、緑色光ＧＬｓ２と赤色光ＲＬｐとは、光源装置１２におけるＹ軸方向に互いに離れた位置から射出される。
第１色分離素子５５は、第１光学部材５２から＋Ｚ方向に沿って入射される光を、緑色光ＧＬｓ２と赤色光ＲＬｐとに分離する。これにより、緑色光ＧＬｓ２と赤色光ＲＬｐとは、光源装置１２におけるＹ軸方向に互いに離れた位置から射出される。
【0136】
［第２色分離素子］
第２色分離素子５６は、第２光学部材５３から＋Ｚ方向に沿って入射される光を、青色光ＢＬｓと緑色光ＧＬｐ１とに分離する。これにより、青色光ＢＬｓと緑色光ＧＬｐ１とは、光源装置１２におけるＹ軸方向に互いに離れた位置から射出される。
光源装置１２のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
第２色分離素子５６は、第２光学部材５３から＋Ｚ方向に沿って入射される光を、青色光ＢＬｓと緑色光ＧＬｐ１とに分離する。これにより、青色光ＢＬｓと緑色光ＧＬｐ１とは、光源装置１２におけるＹ軸方向に互いに離れた位置から射出される。
光源装置１２のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
【0137】
［第２実施形態の効果］
本実施形態の光源装置１２においても、小型で高効率の光源装置１２を実現することができる、発光素子として半導体レーザーを用いた場合であってもスペックルを効果的に抑制することができる、小型で高効率のプロジェクターを実現することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
本実施形態の光源装置１２においても、小型で高効率の光源装置１２を実現することができる、発光素子として半導体レーザーを用いた場合であってもスペックルを効果的に抑制することができる、小型で高効率のプロジェクターを実現することができる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0138】
また、本実施形態の光源装置１２において、第１発光素子２１１から射出される第１光は、Ｐ偏光の青色光ＢＬｐであり、第２発光素子２１２から射出される第２光は、Ｐ偏光の緑色光ＧＬｐであり、第３発光素子２１３から射出される第３光は、Ｓ偏光の赤色光ＲＬｓである。
【0139】
この構成によれば、光源ユニット５１から射出される各色光の偏光状態を変えることなく、第１光学部材５２によって、青色光ＢＬｐおよび緑色光ＧＬｐと、赤色光ＲＬｓと、を分離することができる。そのため、光源ユニット５１と第１光学部材５２との間に第５位相差素子２８を設ける必要がなく、光源装置１２の簡略化を図ることができる。
【0140】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記第１実施形態の光源ユニットにおいては、各サブマウントに同一の色光を射出する複数の発光素子が設けられていたが、１つのサブマウントに互いに異なる色光を射出する発光素子が混在していてもよい。
【0141】
［光源ユニットの変形例］
図１２は、変形例の光源ユニット７１の斜視図である。なお、図１２において、第１実施形態の図４と共通の構成要素には同一の符号を付す。
図１２に示すように、変形例の光源ユニット７１においては、第３サブマウント２１８Ｃに設けられた４個の発光素子のうち、１個の発光素子が青色光ＢＬｓを射出する第３発光素子２１３で構成され、残りの３個の発光素子が緑色光ＧＬｓを射出する第２発光素子２１２で構成されている。そのため、光源ユニット７１は、赤色光ＲＬｐを射出する４個の第１発光素子２１１と、緑色光ＧＬｓを射出する７個の第２発光素子２１２と、青色光ＢＬｓを射出する１個の第３発光素子２１３と、を有する。なお、各発光素子２１１，２１２，２１３の数は、上記の例に限らず、適宜変更が可能である。
図１２は、変形例の光源ユニット７１の斜視図である。なお、図１２において、第１実施形態の図４と共通の構成要素には同一の符号を付す。
図１２に示すように、変形例の光源ユニット７１においては、第３サブマウント２１８Ｃに設けられた４個の発光素子のうち、１個の発光素子が青色光ＢＬｓを射出する第３発光素子２１３で構成され、残りの３個の発光素子が緑色光ＧＬｓを射出する第２発光素子２１２で構成されている。そのため、光源ユニット７１は、赤色光ＲＬｐを射出する４個の第１発光素子２１１と、緑色光ＧＬｓを射出する７個の第２発光素子２１２と、青色光ＢＬｓを射出する１個の第３発光素子２１３と、を有する。なお、各発光素子２１１，２１２，２１３の数は、上記の例に限らず、適宜変更が可能である。
【0142】
変形例の光源ユニット７１によれば、各発光素子２１１，２１２，２１３の数を自由に設定することができ、光源装置から射出される光の色バランスを適宜調整することができる。なお、変形例の光源ユニット７１を第２実施形態の光源装置に適用することも可能である。
【0143】
また、上記各実施形態では、第１拡散素子と第２拡散素子とが１つの基板上に設けられているが、第１拡散素子および第２拡散素子のそれぞれが個別の基板上に設けられていてもよい。また、上記実施形態では、レーザー光のスペックルを抑制するため、各拡散素子を回転させる構成を有しているが、この構成に代えて、各拡散素子を揺動させてもよい。いずれの構成においても、拡散素子上の光の入射位置を時間的に変化させることにより、スペックルを効果的に抑制することができる。
【0144】
上記各実施形態では、プロジェクター１は、第１マルチレンズ４１、第２マルチレンズ４２、および重畳レンズ４３を有する均一化装置４を備えている。この構成に代えて、他の構成を有する均一化装置が設けられてもよいし、均一化装置４は設けられていなくてもよい。
【0145】
第１実施形態の光源装置２は、Ｐ偏光に揃った緑色光ＧＬｐ２、青色光ＢＬｐ、緑色光ＧＬｐ１、および赤色光ＲＬｐを射出する。この構成に代えて、光源装置が射出する各色光の偏光状態は、他の偏光状態であってもよい。例えば、光源装置は、Ｓ偏光に揃った緑色光ＧＬｓ、青色光ＢＬｓ、緑色光ＧＬｓ、および赤色光ＲＬｓを射出する構成であってもよい。また、４つの色光の偏光方向は、必ずしも揃っていなくてもよい。
【0146】
その他、光源装置、およびプロジェクターの各構成要素の形状、数、配置、材料等の具体的な記載については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、本発明による光源装置を、液晶ライトバルブを用いたプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による光源装置を光変調装置としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクターに適用してもよい。また、上記実施形態では、本発明による光源装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限らず、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。
【0147】
その他、投写光学装置およびプロジェクターを構成する各種構成要素の数、配置、形状および材料等の具体的な構成は、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
【0148】
本発明の一つの態様の光源装置は、以下の構成であってもよい。
本発明の一つの態様の光源装置は、第１波長帯を有する第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３光と、を射出する光源ユニットと、前記光源ユニットから第１方向に沿って入射される前記第１光、前記第２光、および前記第３光のうち、第１偏光方向を有する前記第１光および前記第２光を前記第１方向に透過し、前記第１偏光方向とは異なる第２偏光方向を有する前記第３光を前記第１方向と交差する第２方向に反射する第１偏光分離素子と、前記第１偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光および前記第２光のうち、前記第１光を前記第１方向に透過し、前記第２光を前記第２方向に反射する第２偏光分離素子と、前記第１偏光分離素子と前記第２偏光分離素子との間に設けられ、前記第２波長帯の光に対して位相差を付与する第１位相差素子と、前記第１偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第３光を拡散させて前記第２方向とは反対方向である第３方向に射出する第１拡散素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第２光を拡散させて前記第３方向に射出する第２拡散素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光を拡散させて前記第１方向とは反対方向である第４方向に射出する第３拡散素子と、を備える。前記第２偏光分離素子は、前記第３拡散素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１光を前記第３方向に反射し、前記第２拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第２光のうち、前記第１偏光方向を有する前記第２光の一部を前記第３方向に透過し、前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を前記第４方向に反射する。前記第１位相差素子は、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換し、前記第２偏光分離素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換する。前記第１偏光分離素子は、前記第１拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第３光を透過し、前記第１位相差素子から前記第４方向に沿って入射される前記第２偏光方向を有する前記第２光を反射する。
本発明の一つの態様の光源装置は、第１波長帯を有する第１光と、前記第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光と、前記第１波長帯および前記第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３光と、を射出する光源ユニットと、前記光源ユニットから第１方向に沿って入射される前記第１光、前記第２光、および前記第３光のうち、第１偏光方向を有する前記第１光および前記第２光を前記第１方向に透過し、前記第１偏光方向とは異なる第２偏光方向を有する前記第３光を前記第１方向と交差する第２方向に反射する第１偏光分離素子と、前記第１偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光および前記第２光のうち、前記第１光を前記第１方向に透過し、前記第２光を前記第２方向に反射する第２偏光分離素子と、前記第１偏光分離素子と前記第２偏光分離素子との間に設けられ、前記第２波長帯の光に対して位相差を付与する第１位相差素子と、前記第１偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第１偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第３光を拡散させて前記第２方向とは反対方向である第３方向に射出する第１拡散素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第２方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第２方向に沿って入射される前記第２光を拡散させて前記第３方向に射出する第２拡散素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第１方向に配置され、前記第２偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１光を拡散させて前記第１方向とは反対方向である第４方向に射出する第３拡散素子と、を備える。前記第２偏光分離素子は、前記第３拡散素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１光を前記第３方向に反射し、前記第２拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第２光のうち、前記第１偏光方向を有する前記第２光の一部を前記第３方向に透過し、前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を前記第４方向に反射する。前記第１位相差素子は、前記第１偏光分離素子から前記第１方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換し、前記第２偏光分離素子から前記第４方向に沿って入射される前記第１偏光方向を有する前記第２光の他の一部を、前記第２偏光方向を有する前記第２光に変換する。前記第１偏光分離素子は、前記第１拡散素子から前記第３方向に沿って入射される前記第３光を透過し、前記第１位相差素子から前記第４方向に沿って入射される前記第２偏光方向を有する前記第２光を反射する。
【0149】
本発明の一つの態様の光源装置は、前記第１偏光分離素子と前記第１拡散素子との間に設けられ、前記第１偏光分離素子から前記第２偏光方向を有する前記第３光が入射される第２位相差素子をさらに備えてもよい。
【0150】
本発明の一つの態様の光源装置は、前記第２偏光分離素子と前記第２拡散素子との間に設けられ、前記第２偏光分離素子から前記第２偏光方向を有する前記第２光が入射される第３位相差素子をさらに備えてもよい。
【0151】
本発明の一つの態様の光源装置は、前記第２偏光分離素子と前記第３拡散素子との間に設けられ、前記第２偏光分離素子から前記第１偏光方向を有する前記第１光が入射される第４位相差素子をさらに備えてもよい。
【0152】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記光源ユニットは、支持部材と、前記支持部材に設けられ、前記第１光を射出する第１発光素子と、前記支持部材に設けられ、前記第２光を射出する第２発光素子と、前記支持部材に設けられ、前記第３光を射出する第３発光素子と、を有していてもよい。
【0153】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１発光素子から射出される前記第１光は、前記第１偏光方向を有する赤色光であり、前記第２発光素子から射出される前記第２光は、前記第２偏光方向を有する緑色光であり、前記第３発光素子から射出される前記第３光は、前記第２偏光方向を有する青色光であり、前記第２発光素子と前記第１偏光分離素子との間に設けられ、前記第２発光素子から射出される前記第２偏光方向を有する緑色光を、前記第１偏光方向を有する前記緑色光に変換する第５位相差素子をさらに備えていてもよい。
【0154】
本発明の一つの態様の光源装置において、前記第１発光素子から射出される前記第１光は、前記第１偏光方向を有する青色光であり、前記第２発光素子から射出される前記第２光は、前記第１偏光方向を有する緑色光であり、前記第３発光素子から射出される前記第３光は、前記第２偏光方向を有する赤色光であってもよい。
【0155】
本発明の一つの態様の光源装置は、第１面を有する第１基板と、前記第１面に交差する第１回転軸を中心として前記第１基板を回転させる第１回転装置と、をさらに備え、前記第１拡散素子は、前記第１基板の前記第１面において前記第１回転軸を中心として環状に設けられ、前記第２拡散素子は、前記第１基板の前記第１面において前記第１回転軸を中心として環状に設けられ、前記第１回転軸から前記第１拡散素子までの距離と、前記第１回転軸から前記第２拡散素子までの距離とは、互いに異なっていてもよい。
【0156】
本発明の一つの態様の光源装置は、第２面を有する第２基板と、前記第２面に交差する第２回転軸を中心として前記第２基板を回転させる第２回転装置と、をさらに備え、前記第３拡散素子は、前記第２基板の前記第２面において前記第２回転軸を中心として環状に設けられていてもよい。
【0157】
本発明の一つの態様の光源装置は、前記第１偏光分離素子に対して前記第３方向に配置され、前記第１偏光分離素子から射出される光を、前記第３波長帯を有する第３光と、前記第２波長帯を有する第２光と、に分離する第１色分離素子と、前記第２偏光分離素子に対して前記第３方向に配置され、前記第２偏光分離素子から射出される光を、前記第１波長帯を有する第１光と、前記第２波長帯を有する第２光と、に分離する第２色分離素子と、をさらに備えていてもよい。
【0158】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投写する投写光学装置と、を備える。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、本発明の一つの態様の光源装置と、前記光源装置からの光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投写する投写光学装置と、を備える。
【0159】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、前記光源装置と前記光変調装置との間に設けられる均一化装置をさらに備え、前記均一化装置は、前記光源装置から入射される光を複数の部分光束に分割する２つのマルチレンズと、前記２つのマルチレンズから入射される前記複数の部分光束を前記光変調装置に重畳させる重畳レンズと、を有していてもよい。
【0160】
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルと、前記液晶パネルに対して光入射側に設けられ、前記複数の画素に対応する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、を有し、前記複数の画素のそれぞれは、第１サブ画素、第２サブ画素、第３サブ画素、および第４サブ画素を有し、前記マイクロレンズは、前記第２光を前記第１サブ画素に入射させ、前記第３光を前記第２サブ画素に入射させ、前記第１光を前記第３サブ画素に入射させ、前記第２光を前記第４サブ画素に入射させてもよい。
【符号の説明】
【0161】
１…プロジェクター、２，１２…光源装置、４…均一化装置、６…光変調装置、７…投写光学装置、２１，５１，７１…光源ユニット、２２，５２…第１光学部材（第１偏光分離素子）、２３，５３…第２光学部材（第２偏光分離素子）、２４…第２位相差素子、２８…第５位相差素子、２９，５５…第１色分離素子、３１…第１位相差素子、３３，５６…第２色分離素子、３４…第４位相差素子、３７…第３位相差素子、４１…第１マルチレンズ、４２…第２マルチレンズ、４３…重畳レンズ、６１…液晶パネル、６２…マイクロレンズアレイ、２１０…支持部材、２１１…第１発光素子、２１２…第２発光素子、２１３…第３発光素子、２６０…第１基板、２６０ａ…第１面、２６１…第１拡散素子、２６２…第２拡散素子、２６３…第１回転装置、３６１…第２基板、３６１ａ…第２面、３６２…第２回転装置、３６３…第３拡散素子、ＢＬｓ，ＢＬｐ，ＢＬｐ１，ＢＬｃ１，ＢＬｃ２…青色光（第３光、第１光）、ＧＬｓ，ＧＬｓ２，ＧＬｐ，ＧＬｐ１，ＧＬｐ２，ＧＬｃ１，ＧＬｃ２…緑色光（第２光）、ＲＬｓ，ＲＬｐ，ＲＬｐ１，ＲＬｃ１，ＲＬｃ２…赤色光（第１光、第３光）、Ｒ１…第１回転軸、Ｒ２…第２回転軸、ＰＸ…画素、ＳＸ…サブ画素、ＳＸ１…第１サブ画素、ＳＸ２…第２サブ画素、ＳＸ３…第３サブ画素、ＳＸ４…第４サブ画素。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】