JP2022059237A - Light source device and projector - Google Patents

Abstract

To provide a light source device and a projector that can emit a plurality of rays of color light whose polarization directions are aligned.SOLUTION: A light source device of the present invention comprises: a light source unit that emits first light in a first wavelength range; a wavelength conversion element that emits second light in a second wavelength range obtained by converting the wavelength of the first light and unconverted light; a first optical member that transmits the second light polarized in a first polarization direction in a first direction, reflects the second light polarized in a second polarization direction in a second direction, and reflects at least part of the unconverted light in the second direction; a second optical member that reflects at least part of the unconverted light incident from the first optical member in the first direction, and reflects the second light polarized in the second polarization direction incident from the first optical member in the first direction; a first color separation element that separates light emitted from the first optical member into third light in a third wavelength range and fourth light in a fourth wavelength range; and a second color separation element that separates light emitted from the second optical member into fifth light in the first wavelength range and sixth light in the second wavelength range.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

Translated fromJapanese

本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。 The present invention relates to a light source device and a projector.

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射するプロジェクターが知られている（例えば、下記特許文献１、２、３参照）。例えば、下記の特許文献１に、光源と、複数のダイクロイックミラーと、マイクロレンズアレイを有する液晶表示素子と、投射レンズと、を備えた投射型カラー画像表示装置が開示されている。投射型カラー画像表示装置は、光源から射出された白色光を互いに異なる色の複数の色光に分離し、分離された複数の色光のそれぞれを１つの液晶表示素子内の異なるサブ画素に入射させることによってカラー表示を行う。 There are known projectors that modulate the light emitted from a light source to generate image light based on image information and project the generated image light (see, for example,Patent Documents 1, 2 and 3 below). For example, Patent Document 1 below discloses a projection type color image display device including a light source, a plurality of dichroic mirrors, a liquid crystal display element having a microlens array, and a projection lens. The projection type color image display device separates white light emitted from a light source into a plurality of color lights of different colors, and causes each of the separated plurality of color lights to be incident on different sub-pixels in one liquid crystal display element. Color display by.

上記の投射型カラー画像表示装置においては、光源から射出される白色光の入射光軸に沿って、赤色反射ダイクロイックミラー、緑色反射ダイクロイックミラー、および青色反射ダイクロイックミラーが互いに非平行な状態で配置されている。光源から射出された白色光は、上記のダイクロイックミラーを通過することにより、進行方向が互いに異なる赤色光、緑色光、および青色光に分離される。赤色光、緑色光、および青色光は、光変調素子の入射側に設けられたマイクロレンズによって空間的に分離された状態で、光変調素子の赤色サブ画素、緑色サブ画素、および青色サブ画素にそれぞれ入射される。 In the above projection type color image display device, the red reflection dichroic mirror, the green reflection dichroic mirror, and the blue reflection dichroic mirror are arranged in a non-parallel state along the incident optical axis of the white light emitted from the light source. ing. The white light emitted from the light source is separated into red light, green light, and blue light having different traveling directions by passing through the above-mentioned dichroic mirror. The red light, green light, and blue light are spatially separated by a microlens provided on the incident side of the light modulation element, and are connected to the red subpixel, green subpixel, and blue subpixel of the light modulation element. Each is incident.

また、下記の特許文献２、３には、光源から射出した赤色光、緑色光、および青色光を重畳レンズの異なる位置に入射させることで光変調素子の入射側に設けられたマイクロレンズに対して各色光を異なる方向から入射させ、光変調素子の赤色サブ画素、緑色サブ画素、および青色サブ画素に対応する色光をそれぞれ入射させる投射型カラー画像表示装置が開示されている。 Further, inPatent Documents 2 and 3 below, red light, green light, and blue light emitted from a light source are incident on different positions of a superposed lens so that the microlens provided on the incident side of the photomodulator is provided. Disclosed is a projection type color image display device in which each color light is incident from different directions and the color light corresponding to the red subpixel, the green subpixel, and the blue subpixel of the optical modulation element is incident.

特開平４－６０５３８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-60538特開２０２０－１０１７１１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-101711特開２０２０－１０６６９２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-106692

特許文献１の投射型カラー画像表示装置では、白色光源としてハロゲンランプ、キセノンランプ等のランプ光源が採用され、光変調素子として液晶表示素子が採用されている。また、特許文献２、３の投射型カラー画像表示装置では、光源から射出する赤色光、緑色光、および青色光の一部に蛍光を用いている。ランプ光源から射出される光や蛍光は非偏光であるため、光変調素子として液晶表示素子を用いる場合、液晶表示素子に入射される光は特定の偏光方向を有する直線偏光である必要がある。これに対し、液晶表示素子を均一に照明する手段として、光源から液晶表示素子までの間に、入射光を複数の部分光束に分割する一対のマルチレンズアレイと、複数の部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子と、を設けることが考えられる。この場合、光の入射方向に交差する方向に沿って交互に配列される複数の偏光分離層および複数の反射層と、偏光分離層を透過した光の光路、または、反射層で反射された光の光路のいずれかに設けられる位相差層と、を備える偏光変換素子がよく用いられる。 In the projection type color image display device of Patent Document 1, a lamp light source such as a halogen lamp or a xenon lamp is adopted as a white light source, and a liquid crystal display element is adopted as a light modulation element. Further, in the projection type color image display devices ofPatent Documents 2 and 3, fluorescence is used as a part of red light, green light, and blue light emitted from a light source. Since the light and fluorescence emitted from the lamp light source are unpolarized, when the liquid crystal display element is used as the light modulation element, the light incident on the liquid crystal display element needs to be linearly polarized light having a specific polarization direction. On the other hand, as a means for uniformly illuminating the liquid crystal display element, a pair of multi-lens arrays that divide the incident light into a plurality of partial luminous fluxes and a polarization direction of the plurality of partial luminous fluxes are provided between the light source and the liquid crystal display element. It is conceivable to provide a polarization conversion element to be aligned. In this case, the plurality of polarization separation layers and the plurality of reflection layers alternately arranged along the direction intersecting the incident direction of the light, the optical path of the light transmitted through the polarization separation layer, or the light reflected by the reflection layer. A polarization conversion element including a retardation layer provided in any of the optical paths of the above is often used.

しかしながら、近年の小型化の要求に応じて、上記の投射型カラー画像表示装置を小型化する場合、偏光分離層と反射層との間のピッチが狭い偏光変換素子を製造することが難しい。このため、この種の偏光変換素子を備える光源装置の小型化、ひいては、光源装置を備えるプロジェクターの小型化が困難である。このような課題から、ピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、偏光方向が揃えられた複数の色光を射出できる光源装置の提供が求められている。 However, when the above-mentioned projection type color image display device is miniaturized in response to the recent demand for miniaturization, it is difficult to manufacture a polarization conversion element having a narrow pitch between the polarization separation layer and the reflection layer. Therefore, it is difficult to miniaturize the light source device provided with this kind of polarization conversion element, and by extension, to miniaturize the projector provided with the light source device. From such a problem, it is required to provide a light source device capable of emitting a plurality of colored lights having the same polarization direction without using a polarization conversion element having a narrow pitch.

上記の課題を解決するために、本発明の１つの態様によれば、第１波長帯を有する第１光を射出する光源部と、第１光が入射され、第１光の一部を波長変換して第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光を射出し、第１光の他の一部を波長変換することなく未変換光として射出する波長変換素子と、波長変換素子から第１方向に沿って第１光の未変換光および第２光が入射され、第１偏光方向に偏光する第２光を第１方向に透過し、第１偏光方向とは異なる第２偏光方向に偏光する第２光を第１方向と交差する第２方向に反射し、第１光の未変換光の少なくとも一部を第２方向に反射する第１光学部材と、第１光学部材に対して第２方向に配置され、第１光学部材から第２方向に沿って入射される第１光の未変換光の少なくとも一部を第１方向に反射し、第１光学部材から第２方向に沿って入射される第２偏光方向に偏光する第２光を第１方向に反射する第２光学部材と、第１光学部材に対して第１方向に配置され、第１光学部材から射出された光を、第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３光と、第２波長帯および第３波長帯とは異なる第４波長帯を有する第４光と、に分離する第１色分離素子と、第２光学部材に対して第１方向に配置され、第２光学部材から射出された光を、第１波長帯を有する第５光と、第２波長帯を有する第６光と、に分離する第２色分離素子と、を備える光源装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a light source unit that emits first light having a first wavelength band and a first light are incident on the light, and a part of the first light is wavelengthed. A wavelength conversion element that emits second light that has a second wavelength band different from the first wavelength band after conversion, and emits the other part of the first light as unconverted light without wavelength conversion, and wavelength conversion. Unconverted light and second light of the first light are incident from the element along the first direction, and the second light polarized in the first polarization direction is transmitted in the first direction, and the second light is different from the first polarization direction. A first optical member and a first optical member that reflect the second light polarized in the polarization direction in the second direction intersecting the first direction and reflect at least a part of the unconverted light of the first light in the second direction. At least a part of the unconverted light of the first light, which is arranged in the second direction with respect to the light and is incident along the second direction from the first optical member, is reflected in the first direction and is reflected from the first optical member to the second. A second optical member that reflects the second light polarized in the second polarization direction incident along the direction in the first direction, and a second optical member that is arranged in the first direction with respect to the first optical member and emitted from the first optical member. The generated light is separated into a third light having a third wavelength band different from the second wavelength band and a fourth light having a fourth wavelength band different from the second wavelength band and the third wavelength band. The one-color separation element and the light emitted from the second optical member arranged in the first direction with respect to the second optical member are the fifth light having the first wavelength band and the sixth light having the second wavelength band. A light source device comprising a second color separating element for separating light and light is provided.

本発明の１つの態様によれば、本発明の１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射する投射光学装置と、を備えるプロジェクターが提供される。 According to one aspect of the present invention, the light source device of one aspect of the present invention, the optical modulator that modulates the light from the light source device according to the image information, and the light modulated by the optical modulator. A projector comprising a projection optical device for projecting is provided.

第１実施形態のプロジェクターの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projector of 1st Embodiment.第１実施形態の光源装置の斜視図である。It is a perspective view of the light source apparatus of 1st Embodiment.＋Ｙ方向から見た光源装置の平面図である。It is a top view of the light source device seen from the + Y direction.＋Ｘ方向から見た光源装置の側面図である。It is a side view of the light source device seen from the + X direction.－Ｘ方向から見た光源装置の側面図である。-It is a side view of the light source device seen from the X direction.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。It is a schematic diagram which shows the incident position of each color light on a multi-lens.光変調装置の拡大図である。It is an enlarged view of the optical modulation apparatus.第２実施形態の光源装置の平面図である。It is a top view of the light source apparatus of 2nd Embodiment.第２実施形態の光源装置を＋Ｘ方向から見た側面図である。It is a side view which saw the light source apparatus of 2nd Embodiment from the + X direction.第２実施形態の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。It is a schematic diagram which shows the incident position of each color light on the multi-lens of 2nd Embodiment.第３実施形態の光源装置を＋Ｙ方向から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of the light source device of the third embodiment as viewed from the + Y direction.第３実施形態の光源装置を－Ｘ方向から見た側面図である。It is a side view which saw the light source apparatus of 3rd Embodiment from the −X direction.第４実施形態の光源装置を＋Ｙ方向から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of the light source device of the fourth embodiment as viewed from the + Y direction.

［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７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。[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the projector 1 of the present embodiment.
In each of the following drawings, in order to make each component easy to see, the scale of the dimensions may be different depending on the component.

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射面上に拡大して投射する。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射する。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。 The projector 1 according to the present embodiment modulates the light emitted from thelight source device 2 to form an image corresponding to the image information, and enlarges and projects the formed image on a projected surface such as a screen. In other words, the projector 1 modulates the light emitted from thelight source device 2 by oneoptical modulation device 6 including oneliquid crystal panel 61 to form an image, and projects the formed image. The projector 1 is a so-called single-panel projector.

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、投射光学装置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、および投射光学装置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。 As shown in FIG. 1, the projector 1 includes alight source device 2, ahomogenizing device 4, afield lens 5, anoptical modulation device 6, and a projectionoptical device 7. Thelight source device 2, thehomogenizing device 4, thefield lens 5, theoptical modulation device 6, and the projectionoptical device 7 are arranged at predetermined positions along the illumination optical axis Ax. The illumination optical axis Ax is defined as an axis along the traveling direction of the main light ray of the light L emitted from thelight source device 2.

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。The configuration of thelight source device 2 and thehomogenization device 4 will be described in detail later.
Thefield lens 5 is arranged between thehomogenizing device 4 and theoptical modulation device 6. Thefield lens 5 parallelizes the light L emitted from thehomogenizing device 4 and guides the light L to thelight modulation device 6.

投射光学装置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射面（図示略）上に投射する。投射光学装置７は、単数または複数の投射レンズを有する。 The projectionoptical device 7 projects the light modulated by thelight modulation device 6, that is, the light forming an image onto a projected surface (not shown) such as a screen. The projectionoptical device 7 has one or more projection lenses.

以下の説明においては、照明光軸Ａｘに沿って光源装置２から射出された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＋Ｚ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－Ｘ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＋Ｘ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－Ｚ方向は特許請求の範囲の第４方向に対応する。In the following description, the axis parallel to the traveling direction of the light emitted from thelight source device 2 along the illumination optical axis Ax is defined as the Z axis, and the traveling direction of the light is defined as the + Z direction. Further, the two axes orthogonal to the Z axis and orthogonal to each other are defined as the X axis and the Y axis. Of the directions along these axes, the upper vertical direction in the space where the projector 1 is installed is defined as the + Y direction. Further, the right side in the horizontal direction when the object to which light is incident is seen along the + Z direction is defined as the + X direction so that the + Y direction faces upward in the vertical direction. Although not shown, the opposite direction of the + X direction is the −X direction, the opposite direction of the + Y direction is the −Y direction, and the opposite direction of the + Z direction is the −Z direction.
The + Z direction of the present embodiment corresponds to the first direction of the claims, and the −X direction of the present embodiment corresponds to the second direction of the claims. Further, the + X direction of the present embodiment corresponds to the third direction of the claims, and the −Z direction of the present embodiment corresponds to the fourth direction of the claims.

［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Ｙ方向に振動する偏光、すなわち後述のＳ偏光成分からなる４本の光束で構成される。４本の光束は、シアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓ、青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓである。[Structure of light source device]
FIG. 2 is a perspective view of thelight source device 2 of the present embodiment. FIG. 3 is a plan view of thelight source device 2 as seen from the + Y direction.
As shown in FIGS. 2 and 3, thelight source device 2 emits light L that illuminates thelight modulation device 6 in a direction parallel to the illumination optical axis Ax, that is, in the + Z direction. The light L emitted by thelight source device 2 is linearly polarized light having the same polarization direction, and includes a plurality of spatially separated colored lights. In the present embodiment, the light L emitted by thelight source device 2 is composed of four light fluxes each of which vibrates in the Y direction, that is, four light fluxes composed of the S polarization component described later. The four luminous fluxes are cyan light CLs, red light RLs, blue light BLs, and yellow light YLs.

光源装置２は、光源部１０と、集光素子１１と、波長変換素子１２と、ピックアップ素子１３と、第１光学部材２２と、第２光学部材２３と、第１位相差素子２４と、第１色分離素子２５と、第２色分離素子２６と、を有する。 Thelight source device 2 includes alight source unit 10, alight collecting element 11, awavelength conversion element 12, apickup element 13, a firstoptical member 22, a secondoptical member 23, a firstphase difference element 24, and a first. It has a one-color separation element 25 and a secondcolor separation element 26.

なお、本実施形態のＰ偏光成分は特許請求の範囲の第１偏光方向に偏光する光に相当し、Ｓ偏光成分は特許請求の範囲の第２偏光方向に偏光する光に相当する。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２５および第２色分離素子２６とでは、偏光成分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偏光成分およびＳ偏光成分という表記は、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２５および第２色分離素子２６に対する偏光方向では逆になる。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偏光成分は、第１色分離素子２５および第２色分離素子２６に対するＳ偏光成分であり、第１光学部材２２および第２光学部材２３に対するＳ偏光成分は、第１色分離素子２５および第２色分離素子２６に対するＰ偏光成分である。ただし、説明を混乱させないため、以下では、Ｐ偏光成分およびＳ偏光成分を、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。 The P-polarized component of the present embodiment corresponds to the light polarized in the first polarization direction in the range of the patent claim, and the S-polarized component corresponds to the light polarized in the second polarization direction in the range of the patent claim. Further, as will be described later, the orientation of the film that separates the polarization component or the color light is different between the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23 and the firstcolor separation element 25 and the secondcolor separation element 26. .. Therefore, the notation of the P polarization component and the S polarization component is expressed in the polarization direction with respect to the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23, and is opposite in the polarization direction with respect to the firstcolor separation element 25 and the secondcolor separation element 26. become. That is, the P polarization component for the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23 is the S polarization component for the firstcolor separation element 25 and the secondcolor separation element 26, and the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23. The S-polarizing component with respect to the above is a P-polarizing component for the firstcolor separating element 25 and the secondcolor separating element 26. However, in order not to confuse the explanation, in the following, the P polarization component and the S polarization component will be referred to as the polarization directions with respect to the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23.

［光源部の構成］
光源部１０は、発光素子１０ａとコリメーターレンズ１０ｂとを有する。発光素子１０ａは、青色光を射出する固体光源で構成されている。コリメーターレンズ１０ｂは発光素子１０ａに対応して設けられている。コリメーターレンズ１０ｂは、発光素子１０ａから射出された光を平行化する。
具体的には、発光素子１０ａは、Ｓ偏光の青色光Ｂを射出する半導体レーザーで構成されている。青色光Ｂは、例えば４４０～４８０ｎｍの青色波長帯を有し、例えば４５０～４６０ｎｍの範囲内にピーク波長を有するレーザー光である。なお、発光素子１０ａ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。[Structure of light source unit]
Thelight source unit 10 has alight emitting element 10a and acollimator lens 10b. Thelight emitting element 10a is composed of a solid light source that emits blue light. Thecollimator lens 10b is provided corresponding to thelight emitting element 10a. Thecollimator lens 10b parallelizes the light emitted from thelight emitting element 10a.
Specifically, thelight emitting element 10a is composed of a semiconductor laser that emits S-polarized blue light B. The blue light B is a laser light having a blue wavelength band of, for example, 440 to 480 nm, and having a peak wavelength in the range of, for example, 450 to 460 nm. Thelight emitting element 10a may be composed of another solid light source such as an LED (Light Emitting Diode) instead of the semiconductor laser.

光源部１０における発光素子１０ａの数は限定されず、発光素子１０ａを複数備えていてもよい。この場合、各発光素子１０ａに対応するようにコリメーターレンズ１０ｂが設けられる。また、発光素子１０ａは、Ｓ偏光成分の青色光Ｂを射出するように配置されているが、Ｐ偏光成分の青色光を射出するように配置されていてもよい。すなわち、発光素子１０ａは、射出光軸を中心として９０°回転していてもよい。 The number oflight emitting elements 10a in thelight source unit 10 is not limited, and a plurality oflight emitting elements 10a may be provided. In this case, acollimator lens 10b is provided so as to correspond to each light emittingelement 10a. Further, although thelight emitting element 10a is arranged so as to emit the blue light B of the S polarization component, it may be arranged so as to emit the blue light of the P polarization component. That is, thelight emitting element 10a may be rotated by 90 ° about the emission optical axis.

このようにして、本実施形態の光源部１０は、Ｓ偏光成分の青色光Ｂを射出する。本実施形態において、青色波長帯を有する青色光Ｂ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。 In this way, thelight source unit 10 of the present embodiment emits the blue light B of the S polarization component. In the present embodiment, the blue light B having a blue wavelength band corresponds to the first light having a first wavelength band in the claims.

［集光素子の構成］
集光素子１１は、光源部１０の＋Ｚ方向に配置される。集光素子１１は、光源部１０から射出された青色光Ｂを波長変換素子１２上に集束させる。なお、図３の例では、集光素子１１は、１枚のレンズで構成されているが、集光素子１１を構成するレンズの数は限定されない。[Construction of light collecting element]
Thelight collecting element 11 is arranged in the + Z direction of thelight source unit 10. Thelight collecting element 11 focuses the blue light B emitted from thelight source unit 10 on thewavelength conversion element 12. In the example of FIG. 3, the condensingelement 11 is composed of one lens, but the number of lenses constituting the condensingelement 11 is not limited.

［波長変換素子の構成］
波長変換素子１２は、集光素子１１に対して＋Ｚ方向に配置されている。波長変換素子１２は、光が入射されることによって励起され、入射された光の波長とは異なる波長を有する光を、光の入射方向と同じ方向に射出する透過型の波長変換素子である。換言すると、波長変換素子１２は、入射された光を波長変換し、波長変換された光を光の入射方向と同じ方向に射出する。[Structure of wavelength conversion element]
Thewavelength conversion element 12 is arranged in the + Z direction with respect to thelight collecting element 11. Thewavelength conversion element 12 is a transmission type wavelength conversion element that is excited by the incident light and emits light having a wavelength different from the wavelength of the incident light in the same direction as the incident direction of the light. In other words, thewavelength conversion element 12 converts the incident light into wavelength and emits the wavelength-converted light in the same direction as the incident direction of the light.

本実施形態の波長変換素子１２は、青色光Ｂによって励起されて黄色光を射出する黄色蛍光体を含有している。具体的には、波長変換素子１２は、例えば賦活剤としてセリウム（Ｃｅ）を含有するイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体を含んでいる。波長変換素子１２は、＋Ｚ方向に沿って入射される青色光Ｂの青色波長帯よりも長い黄色波長帯を有する蛍光、すなわち、非偏光の黄色光ＹＬを＋Ｚ方向に射出する。黄色光ＹＬは、例えば５００～７００ｎｍの波長帯を有する。黄色光ＹＬは、緑色光成分と赤色光成分とを含み、各色光成分においてＳ偏光成分とＰ偏光成分とが混在した非偏光である。
本実施形態の黄色波長帯を有する蛍光、すなわち、非偏光の黄色光ＹＬ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。Thewavelength conversion element 12 of the present embodiment contains a yellow phosphor that is excited by blue light B and emits yellow light. Specifically, thewavelength conversion element 12 contains, for example, an yttrium aluminum garnet (YAG) -based phosphor containing cerium (Ce) as an activator. Thewavelength conversion element 12 emits fluorescence having a yellow wavelength band longer than the blue wavelength band of blue light B incident along the + Z direction, that is, unpolarized yellow light YL in the + Z direction. The yellow light YL has a wavelength band of, for example, 500 to 700 nm. The yellow light YL contains a green light component and a red light component, and is non-polarized in which an S-polarized component and a P-polarized component are mixed in each color light component.
The fluorescence having the yellow wavelength band of the present embodiment, that is, the unpolarized yellow light YL corresponds to the second light having the second wavelength band in the claims.

本実施形態の波長変換素子１２は、青色光Ｂの一部を黄色光ＹＬに波長変換し、青色光Ｂの他の一部を波長変換しない。波長変換されなかった青色光Ｂの他の一部は、未変換青色光ＢＬとして波長変換素子１２から射出される。すなわち、本実施形態の波長変換素子１２は、青色光Ｂが入射される入射面１２ａと、黄色光ＹＬおよび未変換青色光ＢＬが射出される射出面１２ｂと、を有している。このように本実施形態の波長変換素子１２は、射出面１２ｂから黄色光ＹＬと未変換青色光ＢＬとを含む白色光を射出することが可能である。 Thewavelength conversion element 12 of the present embodiment wavelength-converts a part of the blue light B into the yellow light YL, and does not wavelength-convert the other part of the blue light B. The other part of the blue light B that has not been wavelength-converted is emitted from thewavelength conversion element 12 as unconverted blue light BL. That is, thewavelength conversion element 12 of the present embodiment has anincident surface 12a on which the blue light B is incident, and anemission surface 12b on which the yellow light YL and the unconverted blue light BL are emitted. As described above, thewavelength conversion element 12 of the present embodiment can emit white light including yellow light YL and unconverted blue light BL from theemission surface 12b.

波長変換素子１２から射出された光はピックアップ素子１３に入射する。未変換青色光ＢＬは波長変換素子１２を透過する過程で偏光状態が乱れることでＳ偏光成分およびＰ偏光成分が混在した状態となっている。
本実施形態の未変換青色光ＢＬは、特許請求の範囲の未変換光に対応する。The light emitted from thewavelength conversion element 12 is incident on thepickup element 13. The unconverted blue light BL is in a state in which the S polarization component and the P polarization component are mixed because the polarization state is disturbed in the process of passing through thewavelength conversion element 12.
The unconverted blue light BL of the present embodiment corresponds to the unconverted light in the claims.

なお、本実施形態の波長変換素子１２は固定型の波長変換素子であるが、この構成に代えて、Ｚ軸に平行な回転軸を中心として波長変換素子１２を回転させる回転装置を備える回転型の波長変換素子が用いられてもよい。この場合、波長変換素子１２の温度上昇が抑えられ、波長変換効率を高めることができる。 Thewavelength conversion element 12 of the present embodiment is a fixed type wavelength conversion element, but instead of this configuration, a rotary type including a rotating device for rotating thewavelength conversion element 12 around a rotation axis parallel to the Z axis. Wavelength conversion element may be used. In this case, the temperature rise of thewavelength conversion element 12 is suppressed, and the wavelength conversion efficiency can be improved.

［ピックアップ素子の構成］
ピックアップ素子１３は、波長変換素子１２から射出された黄色光ＹＬおよび未変換青色光ＢＬを平行化し、第１光学部材２２に向けて射出する。なお、図３の例では、ピックアップ素子１３は、第１レンズ１３ａと第２レンズ１３ｂとから構成されているが、ピックアップ素子１３を構成するレンズの数は限定されない。[Pickup element configuration]
Thepickup element 13 parallelizes the yellow light YL and the unconverted blue light BL emitted from thewavelength conversion element 12, and emits them toward the firstoptical member 22. In the example of FIG. 3, thepickup element 13 is composed of thefirst lens 13a and thesecond lens 13b, but the number of lenses constituting thepickup element 13 is not limited.

［第１光学部材の構成］
第１光学部材２２には、黄色光ＹＬおよび未変換青色光ＢＬが、＋Ｚ方向に沿って入射される。第１光学部材２２は、プリズム型の偏光分離素子で構成されている。第１光学部材２２は、偏光分離層２２１と、偏光分離層２２１を挟んで設けられる２つの第１基材２２２と、を有する。具体的には、２つの第１基材２２２の各々は、略直角二等辺三角柱状の形状を有する。２つの第１基材２２２は、傾斜面同士が対向するように組み合わされ、全体として略直方体状に形成されている。偏光分離層２２１は、２つの第１基材２２２の傾斜面の間に設けられている。したがって、偏光分離層２２１は、Ｘ軸およびＺ軸に対して４５°傾斜している。言い換えると、偏光分離層２２１は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。[Structure of the first optical member]
Yellow light YL and unconverted blue light BL are incident on the firstoptical member 22 along the + Z direction. The firstoptical member 22 is composed of a prism-type polarization separating element. The firstoptical member 22 has apolarization separation layer 221 and twofirst base materials 222 provided with thepolarization separation layer 221 interposed therebetween. Specifically, each of the twofirst base materials 222 has a shape of a substantially right-angled isosceles triangular column. The twofirst base materials 222 are combined so that their inclined surfaces face each other, and are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. Thepolarization separation layer 221 is provided between the inclined surfaces of the twofirst base materials 222. Therefore, thepolarization separation layer 221 is tilted by 45 ° with respect to the X-axis and the Z-axis. In other words, thepolarization separation layer 221 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

偏光分離層２２１は、波長帯によらず入射される光のうち、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。未変換青色光ＢＬは上述のようにＳ偏光成分およびＰ偏光成分が混在した偏光状態であるため、第１光学部材２２は、＋Ｚ方向に沿って入射される未変換青色光ＢＬのうち、Ｐ偏光成分の青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に沿って透過させ、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬｓを－Ｘ方向に反射する。また、偏光分離層２２１は、＋Ｚ方向に沿って入射される黄色光ＹＬのうち、Ｐ偏光成分の黄色光ＹＬｐを＋Ｚ方向に沿って透過させ、Ｓ偏光成分の黄色光ＹＬｓを－Ｘ方向に反射する。
なお、偏光分離層２２１は、例えば誘電体多層膜から構成されている。第１基材２２２は、一般的な光学ガラスから構成されている。Thepolarization separation layer 221 has a polarization separation characteristic of transmitting the P polarization component and reflecting the S polarization component in the incident light regardless of the wavelength band. Since the unconverted blue light BL is in a polarized state in which the S-polarized component and the P-polarized component are mixed as described above, the firstoptical member 22 is the P of the unconverted blue light BL incident along the + Z direction. The blue light BLp of the polarization component is transmitted along the + Z direction, and the blue light BLs of the S polarization component is reflected in the −X direction. Further, thepolarization separation layer 221 transmits the yellow light YLp of the P polarization component along the + Z direction among the yellow light YL incident along the + Z direction, and transmits the yellow light YLs of the S polarization component in the −X direction. reflect.
Thepolarization separation layer 221 is made of, for example, a dielectric multilayer film. Thefirst base material 222 is made of general optical glass.

上記構成の第１光学部材２２によれば、波長変換素子１２から射出された黄色光ＹＬおよび未変換青色光ＢＬを偏光分離し、Ｐ偏光成分の黄色光ＹＬｐおよび青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に透過させて第１位相差素子２４に入射させるとともに、Ｓ偏光成分の黄色光ＹＬｓおよび青色光ＢＬｓを－Ｘ方向に反射して第２光学部材２３に入射させることが可能である。
本実施形態において、Ｐ偏光成分の青色光ＢＬｐは、特許請求の範囲の第１偏光方向に偏光する未変換光に対応し、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬｓは、特許請求の範囲の第２偏光方向に偏光する未変換光に対応し、Ｐ偏光成分の黄色光ＹＬｐは、特許請求の範囲の第１偏光方向に偏光する第２光に対応し、Ｓ偏光成分の黄色光ＹＬｓは、特許請求の範囲の第２偏光方向に偏光する第２光に対応する。According to the firstoptical member 22 having the above configuration, the yellow light YL and the unconverted blue light BL emitted from thewavelength conversion element 12 are polarized and separated, and the yellow light YLp and the blue light BLp of the P polarization component are transmitted in the + Z direction. It is possible to make the light incident on thefirst retardation element 24 and reflect the yellow light YLs and the blue light BLs of the S polarization component in the −X direction to be incident on the secondoptical member 23.
In the present embodiment, the blue light BLp of the P polarization component corresponds to the unconverted light polarized in the first polarization direction in the range of the patent claim, and the blue light BLs of the S polarization component is the second polarization in the range of the patent claim. Corresponding to unconverted light polarized in the direction, the yellow light YLp of the P polarization component corresponds to the second light polarized in the first polarization direction within the scope of the patent claim, and the yellow light YLs of the S polarization component corresponds to the patent claim. Corresponds to the second light polarized in the second polarization direction in the range of.

［第１位相差素子の構成］
図４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４は、＋Ｘ方向から見た第１位相差素子２４および第１色分離素子２５を示している。[Structure of first phase difference element]
FIG. 4 is a side view of thelight source device 2 as seen from the + X direction. In other words, FIG. 4 shows the firstphase difference element 24 and the firstcolor separation element 25 seen from the + X direction.

図３および図４に示すように、第１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。第１位相差素子２４には、第１光学部材２２から＋Ｚ方向に射出された黄色光ＹＬｐおよび青色光ＢＬｐが入射する。第１位相差素子２４は、黄色光ＹＬｐの黄色波長帯および青色光ＢＬｐの青色波長帯に対する１／２波長板で構成されている。第１位相差素子２４は、Ｐ偏光成分の黄色光ＹＬｐおよび青色光ＢＬｐをＳ偏光成分の黄色光ＹＬｓおよび青色光ＢＬｓにそれぞれ変換する。Ｓ偏光成分に変換された黄色光ＹＬｓおよび青色光ＢＬｓは、第１色分離素子２５に入射する。 As shown in FIGS. 3 and 4, thefirst retardation element 24 is arranged in the + Z direction with respect to the firstoptical member 22. The yellow light YLp and the blue light BLp emitted from the firstoptical member 22 in the + Z direction are incident on thefirst retardation element 24. Thefirst retardation element 24 is composed of a 1/2 wave plate with respect to the yellow wavelength band of the yellow light YLp and the blue wavelength band of the blue light BLp. The firstphase difference element 24 converts the yellow light YLp and the blue light BLp of the P polarization component into the yellow light YLs and the blue light BLs of the S polarization component, respectively. The yellow light YLs and the blue light BLs converted into the S polarization component are incident on the firstcolor separating element 25.

［第１色分離素子の構成］
図４に示すように、第１色分離素子２５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２５は、ダイクロイックプリズム２５１と、反射プリズム２５２と、を有する。ダイクロイックプリズム２５１と反射プリズム２５２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２５は、第１光学部材２２から＋Ｚ方向に射出され、第１位相差素子２４によってＳ偏光成分に変換された光を、シアン色光ＣＬｓと赤色光ＲＬｓとに分離して射出させる。[Structure of first color separation element]
As shown in FIG. 4, the firstcolor separating element 25 is arranged in the + Z direction with respect to the firstoptical member 22. The firstcolor separation element 25 includes adichroic prism 251 and areflection prism 252. Thedichroic prism 251 and thereflection prism 252 are arranged side by side along the Y axis. The firstcolor separation element 25 is emitted from the firstoptical member 22 in the + Z direction, and the light converted into the S polarization component by thefirst retardation element 24 is separated into cyan light CLs and red light RLs and emitted. Let me.

具体的にダイクロイックプリズム２５１には、第１光学部材２２から射出されて第１位相差素子２４によってＳ偏光成分に変換された黄色光ＹＬｓおよび青色光ＢＬｓが入射される。ダイクロイックプリズム２５１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２５１１が設けられている。色分離層２５１１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２５１１は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。 Specifically, yellow light YLs and blue light BLs emitted from the firstoptical member 22 and converted into S polarization components by thefirst retardation element 24 are incident on thedichroic prism 251. Thedichroic prism 251 is composed of a prism-type color separation element formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by combining two base materials having a substantially right-angled isosceles right triangle. Acolor separation layer 2511 is provided at the interface between the two substrates. Thecolor separation layer 2511 is tilted by 45 ° with respect to the Y-axis and the Z-axis. In other words, thecolor separation layer 2511 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane.

色分離層２５１１は、入射される光のうち、赤色光成分を反射させ、青色光成分および緑色光成分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１光学部材２２からダイクロイックプリズム２５１に入射した光のうち、青色光ＢＬｓは、色分離層２５１１を＋Ｚ方向に透過して、ダイクロイックプリズム２５１の外部に射出される。 Thecolor separation layer 2511 functions as a dichroic mirror that reflects the red light component of the incident light and transmits the blue light component and the green light component. Therefore, of the light incident on thedichroic prism 251 from the firstoptical member 22, the blue light BLs pass through thecolor separation layer 2511 in the + Z direction and are emitted to the outside of thedichroic prism 251.

また、第１光学部材２２からダイクロイックプリズム２５１に入射した黄色光ＹＬｓのうち、Ｓ偏光の緑色光ＧＬｓは色分離層２５１１を＋Ｚ方向に透過して、青色光ＢＬｓとともにダイクロイックプリズム２５１の外部に射出される。これにより、Ｓ偏光の緑色光ＧＬｓおよび青色光ＢＬｓは、シアン色を有するシアン色光ＣＬｓとして光源装置２から＋Ｚ方向に射出され、均一化装置４に入射される。 Of the yellow light YLs incident on thedichroic prism 251 from the firstoptical member 22, the S-polarized green light GLs passes through thecolor separation layer 2511 in the + Z direction and is emitted to the outside of thedichroic prism 251 together with the blue light BLs. Will be done. As a result, the S-polarized green light GLs and blue light BLs are emitted from thelight source device 2 in the + Z direction as cyan-colored light CLs having a cyan color, and are incident on thehomogenizing device 4.

一方、第１光学部材２２からダイクロイックプリズム２５１に入射した黄色光ＹＬｓのうち、Ｓ偏光の赤色光ＲＬｓは、色分離層２５１１で－Ｙ方向に反射される。なお、ダイクロイックプリズム２５１に代えて、色分離層２５１１を有するダイクロイックミラーが用いられてもよい。また、第１色分離素子２５は、偏光分離層を有する偏光分離素子と、反射プリズム２５２とを有する構成であってもよい。 On the other hand, of the yellow light YLs incident on thedichroic prism 251 from the firstoptical member 22, the S-polarized red light RLs is reflected by thecolor separation layer 2511 in the −Y direction. A dichroic mirror having acolor separation layer 2511 may be used instead of thedichroic prism 251. Further, the firstcolor separation element 25 may have a configuration having a polarization separation element having a polarization separation layer and areflection prism 252.

反射プリズム２５２は、ダイクロイックプリズム２５１に対して－Ｙ方向に配置されている。反射プリズム２５２には、色分離層２５１１で反射された赤色光ＲＬｓが入射される。反射プリズム２５２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２５２１が設けられている。反射層２５２１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２５２１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２５２１と色分離層２５１１とは、平行に配置されている。 Thereflection prism 252 is arranged in the −Y direction with respect to thedichroic prism 251. Red light RLs reflected by thecolor separation layer 2511 are incident on thereflection prism 252. Thereflection prism 252 is a prism-type reflection element formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by combining two base materials having a substantially right-angled isosceles triangular columnar shape. Areflective layer 2521 is provided at the interface between the two substrates. Thereflective layer 2521 is tilted by 45 ° with respect to the + Y direction and the + Z direction. In other words, thereflective layer 2521 is tilted 45 ° with respect to the XY and YZ planes. That is, thereflection layer 2521 and thecolor separation layer 2511 are arranged in parallel.

反射層２５２１は、ダイクロイックプリズム２５１から－Ｙ方向に入射される赤色光ＲＬｓを＋Ｚ方向に反射する。反射層２５２１によって反射された赤色光ＲＬｓは、反射プリズム２５２から＋Ｚ方向に射出される。なお、反射プリズム２５２に代えて、反射層２５２１を有する反射ミラーを採用してもよい。 Thereflective layer 2521 reflects the red light RLs incident in the −Y direction from thedichroic prism 251 in the + Z direction. The red light RLs reflected by thereflection layer 2521 are emitted from thereflection prism 252 in the + Z direction. In addition, instead of thereflection prism 252, a reflection mirror having areflection layer 2521 may be adopted.

これにより、赤色光ＲＬｓは、シアン色光ＣＬｓとは空間的に分離され、シアン色光ＣＬｓ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ＲＬｓは、光源装置２におけるシアン色光ＣＬｓ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に入射される。 As a result, the red light RLs are spatially separated from the cyan light CLs, emitted from a position different from the cyan light CLs, and incident on thehomogenizing device 4. In other words, the red light RLs are emitted from an emission position distant from the emission position of the cyan light CLs in thelight source device 2 in the −Y direction, and are incident on thehomogenizing device 4.

［第２光学部材の構成］
図３に示すように、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。
第２光学部材２３には、第１光学部材２２から－Ｘ方向に射出された青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓが入射される。第２光学部材２３は、プリズム型の反射素子で構成されている。第２光学部材２３は、反射ミラー層２３１と、反射ミラー層２３１を挟んで設けられる２つの第２基材２３２と、を有する。[Structure of the second optical member]
As shown in FIG. 3, the secondoptical member 23 is arranged in the −X direction with respect to the firstoptical member 22.
Blue light BLs and yellow light YLs emitted from the firstoptical member 22 in the −X direction are incident on the secondoptical member 23. The secondoptical member 23 is composed of a prism-type reflecting element. The secondoptical member 23 has areflection mirror layer 231 and twosecond base materials 232 provided with thereflection mirror layer 231 interposed therebetween.

具体的には、２つの第２基材２３２の各々は、略直角二等辺三角柱状の形状を有する。２つの第２基材２３２は、傾斜面同士が対向するように組み合わされ、全体として略直方体状に形成されている。反射ミラー層２３１は、２つの第２基材２３２の傾斜面の間に設けられている。反射ミラー層２３１は、Ｘ軸およびＺ軸に対して４５°傾斜している。言い換えると、反射ミラー層２３１は、ＸＹ平面およびＹＺ平面に対して４５°傾斜している。また、反射ミラー層２３１と偏光分離層２２１とは、平行に配置されている。 Specifically, each of the twosecond base materials 232 has a shape of a substantially right-angled isosceles triangular column. The twosecond base materials 232 are combined so that the inclined surfaces face each other, and are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. Thereflection mirror layer 231 is provided between the inclined surfaces of the twosecond base materials 232. Thereflection mirror layer 231 is tilted by 45 ° with respect to the X-axis and the Z-axis. In other words, thereflection mirror layer 231 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane. Further, thereflection mirror layer 231 and thepolarization separation layer 221 are arranged in parallel.

反射ミラー層２３１は、第１光学部材２２から入射されるＳ偏光成分の青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓを＋Ｚ方向に反射する。反射ミラー層２３１は、例えば光反射性を有する金属膜から構成されている。第２基材２３２は、一般的な光学ガラスから構成されている。 Thereflection mirror layer 231 reflects the blue light BLs and the yellow light YLs of the S polarization component incident from the firstoptical member 22 in the + Z direction. Thereflection mirror layer 231 is made of, for example, a metal film having light reflectivity. Thesecond base material 232 is made of general optical glass.

本実施形態の場合、第１光学部材２２と第２光学部材２３とは、別個の部材として構成されている。そのため、図示を省略するが、第１光学部材２２と第２光学部材２３とは、互いに対向する面の間に設けられた接合材を介して接合されている。なお、第１光学部材２２と第２光学部材２３とは、一体化されていてもよい。すなわち、第２光学部材２３に隣り合う第１基材２２２と第１光学部材２２に隣り合う第２基材２３２とは、同一の材料からなる共通の部材であってもよい。 In the case of the present embodiment, the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23 are configured as separate members. Therefore, although not shown, the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23 are joined via a joining material provided between the surfaces facing each other. The firstoptical member 22 and the secondoptical member 23 may be integrated. That is, thefirst base material 222 adjacent to the secondoptical member 23 and thesecond base material 232 adjacent to the firstoptical member 22 may be common members made of the same material.

上記構成の第２光学部材２３によれば、第１光学部材２２から－Ｘ方向に射出されたＳ偏光成分の青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓを＋Ｚ方向に反射して第２色分離素子２６に入射させることが可能である。 According to the secondoptical member 23 having the above configuration, the blue light BLs and the yellow light YLs of the S polarization component emitted from the firstoptical member 22 in the −X direction are reflected in the + Z direction to the secondcolor separation element 26. It is possible to make it incident.

［第２色分離素子の構成］
図５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５は、－Ｘ方向から見た第２色分離素子２６を示している。
図５に示すように、第２色分離素子２６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２６は、ダイクロイックプリズム２６１と、反射プリズム２６２と、を有する。ダイクロイックプリズム２６１と反射プリズム２６２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２６は、第２光学部材２３から＋Ｚ方向に射出された光を青色光ＢＬｓと黄色光ＹＬｓとに分離する。[Structure of second color separation element]
FIG. 5 is a side view of thelight source device 2 as viewed from the −X direction. In other words, FIG. 5 shows the secondcolor separating element 26 as seen from the −X direction.
As shown in FIG. 5, the secondcolor separating element 26 is arranged in the + Z direction with respect to the secondoptical member 23. The secondcolor separation element 26 includes adichroic prism 261 and areflection prism 262. Thedichroic prism 261 and thereflection prism 262 are arranged side by side along the Y axis. The secondcolor separation element 26 separates the light emitted from the secondoptical member 23 in the + Z direction into blue light BLs and yellow light YLs.

ダイクロイックプリズム２６１は、ダイクロイックプリズム２５１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２６１１が設けられている。色分離層２６１１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２６１１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２６１１と反射層２６２１とは、平行に配置されている。 Like thedichroic prism 251 thedichroic prism 261 is composed of a prism type color separating element. Acolor separation layer 2611 is provided at the interface between the two substrates. Thecolor separation layer 2611 is tilted by 45 ° with respect to the + Y direction and the + Z direction. In other words, thecolor separation layer 2611 is tilted by 45 ° with respect to the XY plane and the YZ plane. Thecolor separation layer 2611 and thereflection layer 2621 are arranged in parallel.

色分離層２６１１は、入射される光のうち、黄色光成分を反射させ、青色光成分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、ダイクロイックプリズム２６１に入射した青色光ＢＬｓは、色分離層２６１１を＋Ｚ方向に透過して、ダイクロイックプリズム２６１の外部に射出される。 Thecolor separation layer 2611 functions as a dichroic mirror that reflects the yellow light component of the incident light and transmits the blue light component. Therefore, the blue light BLs incident on thedichroic prism 261 pass through thecolor separation layer 2611 in the + Z direction and are emitted to the outside of thedichroic prism 261.

一方、黄色光ＹＬｓは、色分離層２６１１で－Ｙ方向に反射される。なお、ダイクロイックプリズム２６１に代えて、色分離層２６１１を有するダイクロイックミラーが用いられてもよい。 On the other hand, the yellow light YLs is reflected by thecolor separation layer 2611 in the −Y direction. A dichroic mirror having acolor separation layer 2611 may be used instead of thedichroic prism 261.

反射プリズム２６２は、反射プリズム２５２と同様の構成を有する。すなわち、反射プリズム２６２は、色分離層２５１１、色分離層２６１１、および反射層２５２１と平行な反射層２６２１を有する。 Thereflection prism 262 has the same configuration as thereflection prism 252. That is, thereflection prism 262 has acolor separation layer 2511, acolor separation layer 2611, and areflection layer 2621 parallel to thereflection layer 2521.

反射層２６２１は、色分離層２６１１で反射されて入射する黄色光ＹＬｓを＋Ｚ方向に反射する。反射層２６２１で反射された黄色光ＹＬｓは、反射プリズム２６２の外部に射出される。黄色光ＹＬｓは、光源装置２から＋Ｚ方向に射出され、均一化装置４に入射される。すなわち、黄色光ＹＬｓは、シアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓおよび青色光ＢＬｓとは空間的に分離され、シアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓおよび青色光ＢＬｓ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、黄色光ＹＬｓは、光源装置２における青色光ＢＬｓの射出位置から－Ｙ方向に離れ、赤色光ＲＬｓ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。 Thereflective layer 2621 reflects the yellow light YLs reflected and incident by thecolor separation layer 2611 in the + Z direction. The yellow light YLs reflected by thereflection layer 2621 is emitted to the outside of thereflection prism 262. The yellow light YLs are emitted from thelight source device 2 in the + Z direction and incident on thehomogenizing device 4. That is, the yellow light YLs are spatially separated from the cyan light CLs, the red light RLs, and the blue light BLs, and are emitted from different positions from the cyan light CLs, the red light RLs, and the blue light BLs, and are emitted to thehomogenizing device 4. Being incident. In other words, the yellow light YLs is emitted from the emission position of the blue light BLs in thelight source device 2 in the −Y direction and the emission position of the red light RLs in the −X direction, and is incident on thehomogenizing device 4. Will be done.

［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。[Structure of homogenizer]
As shown in FIG. 1, the homogenizingdevice 4 equalizes the illuminance in the image forming region of thelight modulation device 6 to which the light emitted from thelight source device 2 is irradiated. The homogenizingdevice 4 includes a first multi-lens 41, a second multi-lens 42, and a superimposinglens 43.

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。 Thefirst multi-lens 41 has a plurality oflenses 411 arranged in a matrix in a plane orthogonal to the central axis of the light L incident from thelight source device 2, that is, the illumination optical axis Ax. Thefirst multi-lens 41 divides the light incident from thelight source device 2 by the plurality oflenses 411 into a plurality of partial luminous fluxes.

図６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６に示すように、光源装置２から射出されたシアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓ、青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓ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シアン色光ＣＬｓ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赤色光ＲＬｓ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。FIG. 6 is a schematic diagram showing the incident positions of the light of each color in the first multi-lens 41 viewed from the −Z direction.
As shown in FIG. 6, the cyan light CLs, the red light RLs, the blue light BLs, and the yellow light YLs emitted from thelight source device 2 are incident on thefirst multi-lens 41. The cyan light CLs emitted from the position in the + X direction and the + Y direction in thelight source device 2 are incident on a plurality oflenses 411 included in the region A1 in the + X direction and the + Y direction in thefirst multi-lens 41. Further, the red light RLs emitted from the position in the + X direction and the −Y direction in thelight source device 2 are incident on the plurality oflenses 411 included in the region A2 in the + X direction and the −Y direction in thefirst multi-lens 41.

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ＢＬｓ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黄色光ＹＬｓ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。
本実施形態の光源装置２から射出された光Ｌのうち、シアン色光ＣＬｓは特許請求の範囲の第３波長帯を有する第３光に対応し、赤色光ＲＬｓは特許請求の範囲の第４波長帯を有する第４光に対応し、青色光ＢＬｓは特許請求の範囲の第１波長帯を有する第５光に対応し、黄色光ＹＬｓは特許請求の範囲の第２波長帯を有する第６光に対応する。The blue light BLs emitted from the position in the + Y direction in the −X direction in thelight source device 2 are incident on the plurality oflenses 411 included in the region A3 in the + Y direction in the −X direction in thefirst multi-lens 41. The yellow light YLs emitted from the position in the −X direction and the −Y direction in thelight source device 2 are incident on a plurality oflenses 411 included in the region A4 in the −X direction and the −Y direction in thefirst multi-lens 41. Each color light incident on eachlens 411 becomes a plurality of partial luminous fluxes and is incident on thelens 421 corresponding to thelens 411 in thesecond multi-lens 42.
Of the light L emitted from thelight source device 2 of the present embodiment, the cyan light CLs correspond to the third light having the third wavelength band in the range of the patent claim, and the red light RLs correspond to the fourth wavelength in the range of the patent claim. Corresponding to the fourth light having a band, the blue light BLs corresponds to the fifth light having the first wavelength band in the range of the patent claim, and the yellow light YLs corresponds to the sixth light having the second wavelength band in the range of the patent claim. Corresponds to.

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。 As shown in FIG. 1, thesecond multi-lens 42 is arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax, and a plurality oflenses 421 corresponding to the plurality oflenses 411 of thefirst multi-lens 41 are arranged. Have. A plurality of partial luminous fluxes emitted from thelens 411 corresponding to thelens 421 are incident on eachlens 421. Eachlens 421 causes the incident partial luminous flux to be incident on the superimposedlens 43.

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シアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓ、青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓ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。 The superimposinglens 43 superimposes a plurality of partial luminous fluxes incident from the second multi-lens 42 in the image forming region of theoptical modulation device 6. More specifically, the cyan light CLs, the red light RLs, the blue light BLs and the yellow light YLs, each of which is divided into a plurality of partial light beams, are generated by the second multi-lens 42 and the superimposinglens 43 via thefield lens 5. It is incident on each of the plurality ofmicrolenses 621 constituting themicrolens array 62 described later of theoptical modulator 6 at different angles.

［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。[Configuration of optical modulator]
As shown in FIG. 1, thelight modulation device 6 modulates the light emitted from thelight source device 2. More specifically, theoptical modulation device 6 modulates each color light emitted from thelight source device 2 and incident via thehomogenization device 4 and thefield lens 5 according to the image information, and the image light according to the image information. To form. Theoptical modulator 6 includes oneliquid crystal panel 61 and onemicrolens array 62.

［液晶パネルの構成］
図７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７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７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。[LCD panel configuration]
FIG. 7 is a schematic view of a part of theoptical modulation device 6 viewed from the −Z direction in an enlarged view. In other words, FIG. 7 shows the correspondence between the pixel PX of theliquid crystal panel 61 and themicrolens 621 of themicrolens array 62.
As shown in FIG. 7, theliquid crystal panel 61 has a plurality of pixels PX arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax.

各画素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、各画素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。 Each pixel PX has a plurality of sub-pixel SXs that modulate colored light of different colors from each other. In this embodiment, each pixel PX has four sub-pixels SX (SX1 to SX4). Specifically, the first sub-pixel SX1 is arranged at a position in the + X direction and the + Y direction in one pixel PX. The second sub-pixel SX2 is arranged at a position in the + X direction and the −Y direction. The third sub-pixel SX3 is arranged at a position in the + Y direction in the −X direction. The fourth sub-pixel SX4 is arranged at a position in the −X direction and the −Y direction.

［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。[Microlens array configuration]
As shown in FIG. 1, themicrolens array 62 is provided in the −Z direction on the light incident side with respect to theliquid crystal panel 61. Themicrolens array 62 guides the colored light incident on themicrolens array 62 to the individual pixels PX. Themicrolens array 62 has a plurality ofmicrolenses 621 corresponding to a plurality of pixels PX.

図７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。 As shown in FIG. 7, the plurality ofmicrolenses 621 are arranged in a matrix in a plane orthogonal to the illumination optical axis Ax. In other words, the plurality ofmicrolenses 621 are arranged in a matrix in the plane orthogonal to the central axis of the light incident from thefield lens 5. In the present embodiment, onemicrolens 621 is provided corresponding to two sub-pixels arranged in the + X direction and two sub-pixels arranged in the + Y direction. That is, onemicrolens 621 is provided corresponding to the four sub-pixels SX1 to SX4 arranged in two rows and two columns in the XY plane.

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シアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓ、青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓ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にシアン色光ＣＬｓを入射させ、第２サブ画素ＳＸ２に赤色光ＲＬｓを入射させ、第３サブ画素ＳＸ３に青色光ＢＬｓを入射させ、第４サブ画素ＳＸ４に黄色光ＹＬｓ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、投射光学装置７によって図示しない被投射面上に投射される。 Cyan light CLs, red light RLs, blue light BLs, and yellow light YLs superimposed by the homogenizingdevice 4 are incident on themicrolens 621 at different angles. Themicrolens 621 causes the colored light incident on themicrolens 621 to be incident on the sub-pixel SX corresponding to the colored light. Specifically, in themicrolens 621, among the sub-pixel SXs of the corresponding pixel PX, the cyan light CLs are incident on the first sub-pixel SX1, the red light RLs are incident on the second sub-pixel SX2, and the third sub Blue light BLs are incident on the pixel SX3, and yellow light YLs is incident on the fourth sub-pixel SX4. As a result, the color light corresponding to the sub-pixels SX1 to SX4 is incident on each of the sub-pixels SX1 to SX4, and the corresponding color light is modulated by each of the sub-pixels SX1 to SX4. In this way, the image light modulated by theliquid crystal panel 61 is projected onto a projected surface (not shown) by the projectionoptical device 7.

［第１実施形態の効果］
特許文献１に記載された従来のプロジェクターにおいては、光源としてランプが用いられている。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、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アレイの作成は非常に困難である。[Effect of the first embodiment]
In the conventional projector described in Patent Document 1, a lamp is used as a light source. Since the light emitted from the lamp does not have the same polarization direction, in order to use the liquid crystal panel as the optical modulation device, a polarization conversion means for aligning the polarization directions is required. A polarization conversion means including a multi-lens array and a polarization separating element (PBS) array is generally used in a projector. However, in order to reduce the size of the projector, a multi-lens array with a narrow pitch and a PBS array are required, but it is very difficult to create a PBS array with a narrow pitch.

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、Ｓ偏光成分のシアン色光ＣＬｓ、Ｓ偏光成分の赤色光ＲＬｓ、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬｓおよびＳ偏光成分の黄色光ＹＬｓ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色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、ひいては、プロジェクター１の小型化を図ることができる。 In response to this problem, in the present embodiment, a plurality of colored lights having the same polarization direction, that is, cyan light CLs of the S polarization component, red light RLs of the S polarization component, blue light BLs of the S polarization component, and S polarization component. Yellow light YLs is emitted from thelight source device 2. According to this configuration, it is possible to realize alight source device 2 capable of emitting a plurality of colored lights that are spatially separated and have the same polarization direction without using the polarization conversion element having a narrow pitch as described above. As a result, thelight source device 2 can be miniaturized, and eventually the projector 1 can be miniaturized.

また、本実施形態の光源装置２は、青色光Ｂを射出する光源部１０と、青色光Ｂが入射され、青色光Ｂの一部を波長変換して黄色光ＹＬを射出し、青色光Ｂの他の一部を波長変換することなく未変換青色光ＢＬとして射出する波長変換素子１２と、波長変換素子１２から＋Ｚ方向に沿って未変換青色光ＢＬおよび黄色光ＹＬが入射され、黄色光ＹＬｐを＋Ｚ方向に透過し、黄色光ＹＬｓを－Ｘ方向に反射し、青色光ＢＬｓを－Ｘ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青色光ＢＬｓを＋Ｚ方向に反射し、第１光学部材２２から－Ｘ方向に沿って入射される黄色光ＹＬｓを＋Ｚ方向に反射する第２光学部材２３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から射出された光をシアン色光ＣＬｓと赤色光ＲＬｓとに分離する第１色分離素子２５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から射出された光を青色光ＢＬｓと黄色光ＹＬｓとに分離する第２色分離素子２６と、を備えている。 Further, in thelight source device 2 of the present embodiment, thelight source unit 10 that emits blue light B and the blue light B are incident, and a part of the blue light B is wavelength-converted to emit the yellow light YL, and the blue light B is emitted. Thewavelength conversion element 12 that emits the other part as unconverted blue light BL without wavelength conversion, and the unconverted blue light BL and yellow light YL are incident along the + Z direction from thewavelength conversion element 12, and the yellow light is emitted. A firstoptical member 22 that transmits YLp in the + Z direction, reflects yellow light YLs in the −X direction, and reflects blue light BLs in the −X direction, and is arranged in the −X direction with respect to the firstoptical member 22. , Blue light BLs incident from the firstoptical member 22 along the −X direction is reflected in the + Z direction, and yellow light YLs incident from the firstoptical member 22 along the −X direction is reflected in the + Z direction. A secondoptical member 23 and a firstcolor separating element 25 arranged in the + Z direction with respect to the firstoptical member 22 and separating the light emitted from the firstoptical member 22 into cyan light CLs and red light RLs. A secondcolor separating element 26, which is arranged in the + Z direction with respect to the secondoptical member 23 and separates the light emitted from the secondoptical member 23 into blue light BLs and yellow light YLs, is provided.

本実施形態の光源装置２によれば、未変換青色光ＢＬと黄色光ＹＬとを含む白色光を波長変換素子１２から射出することができる。本実施形態の場合、波長変換素子１２から射出された白色光をピックアップ素子１３で平行化して第１色分離素子２５に入射させることで４つの色光をできるので、個別に生成した黄色光および青色光を第１色分離素子２５および第２光学部材２３にそれぞれ入射させる構成に比べて、光源装置を構成する部品点数を減らすことができる。
したがって、本実施形態の光源装置２によれば、装置構成のさらなる小型化が可能となり、ひいては、プロジェクター１のさらなる小型化を実現できる。According to thelight source device 2 of the present embodiment, white light including unconverted blue light BL and yellow light YL can be emitted from thewavelength conversion element 12. In the case of the present embodiment, the white light emitted from thewavelength conversion element 12 is parallelized by thepickup element 13 and incident on the firstcolor separation element 25 to generate four color lights. Therefore, yellow light and blue light individually generated are produced. The number of parts constituting the light source device can be reduced as compared with the configuration in which light is incident on the firstcolor separating element 25 and the secondoptical member 23, respectively.
Therefore, according to thelight source device 2 of the present embodiment, the device configuration can be further miniaturized, and by extension, the projector 1 can be further miniaturized.

本実施形態の光源装置２において、波長変換素子１２は、青色光Ｂが入射される入射面１２ａと、黄色光ＹＬおよび未変換青色光ＢＬが射出される射出面１２ｂと、を有している。
この構成によれば、光源装置２において、透過型の波長変換素子１２を用いた構成を採用することができる。In thelight source device 2 of the present embodiment, thewavelength conversion element 12 has anincident surface 12a on which blue light B is incident and anemission surface 12b on which yellow light YL and unconverted blue light BL are emitted. ..
According to this configuration, in thelight source device 2, a configuration using a transmission typewavelength conversion element 12 can be adopted.

本実施形態の光源装置２において、第１光学部材２２は、波長変換素子１２から＋Ｚ方向に沿って未変換青色光ＢＬが入射され、青色光ＢＬｐを＋Ｚ方向に透過し、青色光ＢＬｓを－Ｘ方向に反射してもよい。
この構成によれば、未変換青色光ＢＬから分離した青色光ＢＬｓを第２色分離素子２６によって外部に取り出すことができる。In thelight source device 2 of the present embodiment, in the firstoptical member 22, unconverted blue light BL is incident from thewavelength conversion element 12 along the + Z direction, blue light BLp is transmitted in the + Z direction, and blue light BLs are-. It may be reflected in the X direction.
According to this configuration, the blue light BLs separated from the unconverted blue light BL can be taken out to the outside by the secondcolor separating element 26.

また、本実施形態の場合、第１光学部材２２と第１色分離素子２５との間に設けられ、少なくとも黄色光ＹＬｐに対して黄色波長帯の１／２の位相差を付与する第１位相差素子２４をさらに備えている。
この構成によれば、第１光学部材２２から射出された黄色光ＹＬｐおよび青色光ＢＬｐをＳ偏光成分の黄色光ＹＬｓおよび青色光ＢＬｓに変換することができる。よって、光源装置２から射出される青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓの偏光方向をシアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓに合わせることができる。Further, in the case of the present embodiment, the first position provided between the firstoptical member 22 and the firstcolor separating element 25 and imparting a phase difference of at least 1/2 of the yellow wavelength band to the yellow light YLp. Further, thephase difference element 24 is provided.
According to this configuration, the yellow light YLp and the blue light BLp emitted from the firstoptical member 22 can be converted into the yellow light YLs and the blue light BLs of the S polarization component. Therefore, the polarization directions of the blue light BLs and the yellow light YLs emitted from thelight source device 2 can be adjusted to the cyan light CLs and the red light RLs.

また、本実施形態の場合、プロジェクター１が光源装置２と光変調装置６との間に位置する均一化装置４を備えているため、光源装置２から射出されるシアン色光ＣＬｓ、赤色光ＲＬｓ、青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓ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、投射画像の色むらおよび輝度むらを抑制することができる。 Further, in the case of the present embodiment, since the projector 1 includes thehomogenizing device 4 located between thelight source device 2 and thelight modulation device 6, the cyan light CLs and the red light RLs emitted from thelight source device 2 are used. Thelight modulator 6 can be illuminated substantially uniformly by the blue light BLs and the yellow light YLs. This makes it possible to suppress color unevenness and luminance unevenness of the projected image.

また、本実施形態の場合、光変調装置６が複数の画素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を備えているため、光変調装置６に入射される４つの色光を、マイクロレンズ６２１によって液晶パネル６１の対応する４つのサブ画素ＳＸに入射させることができる。これにより、光源装置２から射出された各色光を各サブ画素ＳＸ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。 Further, in the case of the present embodiment, since theoptical modulator 6 includes amicrolens array 62 having a plurality ofmicrolenses 621 corresponding to the plurality of pixels PX, the four colored lights incident on theoptical modulator 6 are transmitted. Themicrolens 621 can be incident on the corresponding four sub-pixels SX of theliquid crystal panel 61. As a result, each color light emitted from thelight source device 2 can be efficiently incident on each sub-pixel SX, and the utilization efficiency of each color light can be improved.

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図８～図１０を用いて説明する。
第２実施形態の光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、反射型の波長変換素子を用いる点で第１実施形態と異なる。そのため、以下では第１実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。[Second Embodiment]
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
The basic configuration of the light source device of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and is different from the first embodiment in that a reflection type wavelength conversion element is used. Therefore, in the following, the same reference numerals will be given to the configurations common to those of the first embodiment, and the details thereof will be omitted.

図８は＋Ｙ方向から見た光源装置２０の平面図である。
図８に示すように、本実施形態の光源装置２０は、光源部１０と、波長変換素子１１２と、ピックアップ素子１３と、第１光学部材１２２と、第２光学部材１２３と、第１位相差素子２４と、第２位相差素子２７と、第１色分離素子２５と、第２色分離素子２６と、を有する。FIG. 8 is a plan view of thelight source device 20 as seen from the + Y direction.
As shown in FIG. 8, thelight source device 20 of the present embodiment has alight source unit 10, awavelength conversion element 112, apickup element 13, a firstoptical member 122, a secondoptical member 123, and a first phase difference. It has anelement 24, asecond retardation element 27, a firstcolor separation element 25, and a secondcolor separation element 26.

本実施形態の光源部１０は、第２光学部材１２３の－Ｘ方向に配置されている。本実施形態の光源部１０において、発光素子１０ａはＰ偏光成分の青色光Ｂ１を射出するように配置されている。 Thelight source unit 10 of the present embodiment is arranged in the −X direction of the secondoptical member 123. In thelight source unit 10 of the present embodiment, thelight emitting element 10a is arranged so as to emit the blue light B1 of the P polarization component.

第１光学部材１２２において、－Ｚ方向に反射された青色光Ｂは、波長変換素子１１２の第１面１１２ａに入射する。 In the firstoptical member 122, the blue light B reflected in the −Z direction is incident on thefirst surface 112a of thewavelength conversion element 112.

本実施形態の第２光学部材１２３は、偏光分離層１２３１と、偏光分離層１２３１を挟んで設けられる２つの第２基材２３２と、を有する。偏光分離層１２３１は、波長帯によらず入射される光のうち、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光分離特性を有する。そのため、偏光分離層１２３１は、光源部１０から＋Ｘ方向に沿って入射されるＰ偏光成分の青色光Ｂ１を＋Ｘ方向に透過させ、第１光学部材１２２に入射させる。 The secondoptical member 123 of the present embodiment has apolarization separation layer 1231 and twosecond base materials 232 provided with thepolarization separation layer 1231 interposed therebetween. Thepolarization separation layer 1231 has a polarization separation characteristic of transmitting the P polarization component and reflecting the S polarization component in the incident light regardless of the wavelength band. Therefore, thepolarization separation layer 1231 transmits the blue light B1 of the P polarization component incident along the + X direction from thelight source unit 10 in the + X direction and incidents it on the firstoptical member 122.

本実施形態の第１光学部材１２２は、偏光分離層１２２１と、偏光分離層１２２１を挟んで設けられる２つの第１基材２２２と、を有する。偏光分離層１２２１は、黄色波長帯の光について、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光分離特性を有し、青色波長帯の光を偏光状態によらず反射する特性を有する。 The firstoptical member 122 of the present embodiment has apolarization separation layer 1221 and twofirst base materials 222 provided with thepolarization separation layer 1221 interposed therebetween. Thepolarization separation layer 1221 has a polarization separation characteristic of transmitting light in the yellow wavelength band and reflecting the S polarization component, and has a characteristic of reflecting light in the blue wavelength band regardless of the polarization state.

そのため、第１光学部材１２２は、＋Ｘ方向に沿って入射される青色光Ｂ１を－Ｚ方向に反射する。第１光学部材１２２により反射された青色光Ｂ１は第２位相差素子２７に入射する。 Therefore, the firstoptical member 122 reflects the blue light B1 incident along the + X direction in the −Z direction. The blue light B1 reflected by the firstoptical member 122 is incident on thesecond retardation element 27.

［第２位相差素子の構成］
第２位相差素子２７は、第１光学部材１２２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２７は、Ｚ軸上において第１光学部材１２２と波長変換素子１１２との間に配置されている。第２位相差素子２７は、入射される青色光Ｂ１の青色波長帯に対して１／４の位相差を付与する１／４波長板で構成されている。第１光学部材１２２で反射されたＳ偏光成分の青色光Ｂ１は、第２位相差素子２７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、ピックアップ素子１３に向けて射出される。[Structure of second phase difference element]
The secondphase difference element 27 is arranged in the −Z direction with respect to the firstoptical member 122. That is, the secondphase difference element 27 is arranged between the firstoptical member 122 and thewavelength conversion element 112 on the Z axis. The secondphase difference element 27 is composed of a 1/4 wave plate that imparts a phase difference of 1/4 to the blue wavelength band of the incident blue light B1. The blue light B1 of the S polarization component reflected by the firstoptical member 122 is converted into, for example, clockwise circularly polarized blue light BLc1 by the secondphase difference element 27, and then emitted toward thepickup element 13. ..

本実施形態の波長変換素子１１２は、光源部１０からの青色光Ｂが入射される第１面１１２ａと、第１面１１２ａと反対方向を向く第２面１１２ｂと、を有している。波長変換素子１１２の第２面１１２ｂには、反射層１１３が設けられている。本実施形態の波長変換素子１２は、青色光Ｂの一部を黄色光ＹＬに波長変換し、青色光Ｂの他の一部を波長変換することなく表面反射する。波長変換されなかった青色光Ｂの他の一部は、未変換青色光として波長変換素子１１２の第１面１１２ａから射出される。 Thewavelength conversion element 112 of the present embodiment has afirst surface 112a on which the blue light B from thelight source unit 10 is incident, and asecond surface 112b facing in the direction opposite to thefirst surface 112a. Areflection layer 113 is provided on thesecond surface 112b of thewavelength conversion element 112. Thewavelength conversion element 12 of the present embodiment performs wavelength conversion of a part of blue light B into yellow light YL and surface-reflects another part of blue light B without wavelength conversion. The other part of the blue light B that has not been wavelength-converted is emitted from thefirst surface 112a of thewavelength conversion element 112 as unconverted blue light.

反射層１１３は、波長変換素子１１２内で生成された黄色光ＹＬを＋Ｚ方向に反射する。なお、反射層１１３は、波長変換素子１１２内において波長変換されていない青色光Ｂを＋Ｚ方向に反射してもよい。反射層１１３に反射された青色光Ｂは黄色光ＹＬの励起に利用される。 Thereflection layer 113 reflects the yellow light YL generated in thewavelength conversion element 112 in the + Z direction. Thereflective layer 113 may reflect the blue light B that has not been wavelength-converted in thewavelength conversion element 112 in the + Z direction. The blue light B reflected by thereflective layer 113 is used to excite the yellow light YL.

すなわち、本実施形態の波長変換素子１１２は、第１面１１２ａから入射された青色光Ｂの一部を波長変換して黄色光ＹＬを生成し、第１面１１２ａから黄色光ＹＬおよび未変換青色光を射出する反射型の波長変換素子である。 That is, thewavelength conversion element 112 of the present embodiment wavelength-converts a part of the blue light B incident from thefirst surface 112a to generate yellow light YL, and yellow light YL and unconverted blue from thefirst surface 112a. It is a reflection type wavelength conversion element that emits light.

ここで、未変換青色光は、波長変換素子１１２の第１面１１２ａに入射した右回りの円偏光の青色光ＢＬｃ１を反射した光である。そのため、本実施形態の未変換青色光ＢＬｃ２は左回りの円偏光として第１面１１２ａから射出される。波長変換素子１２の第１面１１２ａから射出された黄色光ＹＬおよび未変換青色光ＢＬｃ２はピックアップ素子１３で平行化されて第２位相差素子２７に入射する。 Here, the unconverted blue light is light that reflects the clockwise circularly polarized blue light BLc1 incident on thefirst surface 112a of thewavelength conversion element 112. Therefore, the unconverted blue light BLc2 of the present embodiment is emitted from thefirst surface 112a as counterclockwise circular polarization. The yellow light YL and the unconverted blue light BLc2 emitted from thefirst surface 112a of thewavelength conversion element 12 are parallelized by thepickup element 13 and incident on the secondphase difference element 27.

このとき、ピックアップ素子１３から第２位相差素子２７に入射される未変換青色光ＢＬｃ２は、第２位相差素子２７によって、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬｓに変換される。変換された青色光ＢＬｓは、第１光学部材１２２に入射し、－Ｘ方向に反射されことで第２光学部材２３に入射する。上述のように第２光学部材１２３の偏光分離層１２３１は、波長帯によらず入射される光のうちＳ偏光成分を反射するため、青色光ＢＬｓは＋Ｚ方向に反射される。 At this time, the unconverted blue light BLc2 incident on the secondphase difference element 27 from thepickup element 13 is converted into the blue light BLs of the S polarization component by the secondphase difference element 27. The converted blue light BLs are incident on the firstoptical member 122 and reflected in the −X direction to be incident on the secondoptical member 23. As described above, since thepolarization separation layer 1231 of the secondoptical member 123 reflects the S polarization component of the incident light regardless of the wavelength band, the blue light BLs are reflected in the + Z direction.

また、ピックアップ素子１３から第２位相差素子２７に入射される黄色光ＹＬは非偏光であるため、第２位相差素子２７の透過前後で偏光状態は変化し難い。第１光学部材１２２の偏光分離層１２２１は、＋Ｚ方向に沿って入射される黄色光ＹＬのうち、Ｐ偏光成分の黄色光ＹＬｐを＋Ｚ方向に沿って透過させ、Ｓ偏光成分の黄色光ＹＬｓを－Ｘ方向に反射する。 Further, since the yellow light YL incident on the secondphase difference element 27 from thepickup element 13 is unpolarized, the polarization state is unlikely to change before and after the transmission of the secondphase difference element 27. Thepolarization separation layer 1221 of the firstoptical member 122 transmits the yellow light YLp of the P polarization component along the + Z direction among the yellow light YL incident along the + Z direction, and transmits the yellow light YLs of the S polarization component. -Reflects in the X direction.

上記構成の第１光学部材１２２によれば、波長変換素子１２から射出された黄色光ＹＬを偏光分離し、Ｐ偏光成分の黄色光ＹＬｐを＋Ｚ方向に透過させて第１位相差素子２４に入射させるとともに、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓを－Ｘ方向に反射して第２光学部材１２３に入射させることが可能である。 According to the firstoptical member 122 having the above configuration, the yellow light YL emitted from thewavelength conversion element 12 is polarized and separated, and the yellow light YLp of the P polarization component is transmitted in the + Z direction and incident on thefirst retardation element 24. At the same time, it is possible to reflect the blue light BLs and the yellow light YLs of the S polarization component in the −X direction and make them incident on the secondoptical member 123.

一方、第１光学部材１２２から－Ｘ方向に射出されたＳ偏光成分の黄色光ＹＬｓおよび青色光ＢＬｓは、第２光学部材１２３の偏光分離層１２３１で＋Ｚ方向に反射される。
上記構成の第２光学部材１２３によれば、第１光学部材１２２から－Ｘ方向に射出されたＳ偏光成分の青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓを＋Ｚ方向に反射して第２色分離素子２６に入射させることが可能である。On the other hand, the yellow light YLs and the blue light BLs of the S polarization component emitted from the firstoptical member 122 in the −X direction are reflected in the + Z direction by thepolarization separation layer 1231 of the secondoptical member 123.
According to the secondoptical member 123 having the above configuration, the blue light BLs and the yellow light YLs of the S polarization component emitted from the firstoptical member 122 in the −X direction are reflected in the + Z direction to the secondcolor separation element 26. It is possible to make it incident.

図９は、＋Ｘ方向から見た光源装置２０の側面図である。換言すると、図９は、＋Ｘ方向から見た第１色分離素子２５を示している。
図９に示すように、本実施形態の第１色分離素子２５は、第１光学部材１２２から＋Ｚ方向に射出され、第１位相差素子２４によってＳ偏光成分に変換された光を、緑色光ＧＬｓと赤色光ＲＬｓとに分離して射出させる。FIG. 9 is a side view of thelight source device 20 as seen from the + X direction. In other words, FIG. 9 shows the firstcolor separating element 25 seen from the + X direction.
As shown in FIG. 9, the firstcolor separation element 25 of the present embodiment emits light emitted from the firstoptical member 122 in the + Z direction and converted into S polarization components by thefirst retardation element 24 into green light. GLs and red light RLs are separated and emitted.

本実施形態のダイクロイックプリズム２５１には、第１光学部材１２２から射出されて第１位相差素子２４によってＳ偏光成分に変換された黄色光ＹＬｓが入射される。そのため、第１光学部材１２２からダイクロイックプリズム２５１に入射した黄色光ＹＬｓは、色分離層２５１１においてＳ偏光の緑色光ＧＬｓおよび赤色光ＲＬｓに分離され、緑色光ＧＬｓおよび赤色光ＲＬｓが光源装置２から＋Ｚ方向に射出され、均一化装置４に入射される。
なお、第２色分離素子２６による色分離については第１実施形態と共通であるため、説明を省略する。Thedichroic prism 251 of the present embodiment is incident with yellow light YLs emitted from the firstoptical member 122 and converted into S polarization components by thefirst retardation element 24. Therefore, the yellow light YLs incident on thedichroic prism 251 from the firstoptical member 122 is separated into S-polarized green light GLs and red light RLs in thecolor separation layer 2511, and the green light GLs and red light RLs are separated from thelight source device 2. It is ejected in the + Z direction and incident on thehomogenizing device 4.
Since the color separation by the secondcolor separation element 26 is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.

すなわち、本実施形態の光源装置２０では、第１実施形態の光源装置２におけるシアン色光ＣＬｓが射出された位置から、シアン色光ＣＬｓに代えて緑色光ＧＬｓを射出することができる。
したがって、本実施形態では、シアン色光ＣＬｓが射出された位置から射出される緑色光ＧＬｓが、特許請求の範囲の第３光に対応する。That is, in thelight source device 20 of the present embodiment, green light GLs can be emitted instead of the cyan light CLs from the position where the cyan light CLs in thelight source device 2 of the first embodiment are emitted.
Therefore, in the present embodiment, the green light GLs emitted from the position where the cyan light CLs are emitted correspond to the third light in the claims.

図１０は本実施形態の光源装置２０において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１０に示すように、本実施形態の光源装置２０は、緑色光ＧＬｓ、赤色光ＲＬｓ、青色光ＢＬｓおよび黄色光ＹＬｓを射出する。緑色光ＧＬｓは、光源装置２０における＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の位置から射出され、第１マルチレンズ４１における＋Ｘ方向で＋Ｙ方向の領域Ａ１に配置された複数のレンズ４１１に入射する。図示を省略するが、緑色光ＧＬｓは、第１実施形態のシアン色光ＣＬｓと同様、第１マルチレンズ４１、第２マルチレンズ４２、重畳レンズ４３、およびフィールドレンズ５を介して各マイクロレンズ６２１に入射する。各マイクロレンズ６２１に入射された緑色光ＧＬｓは、当該マイクロレンズ６２１に対応する画素ＰＸの第１サブ画素ＳＸ１に入射する。FIG. 10 is a schematic diagram showing the incident positions of each color light on the multi-lens in thelight source device 20 of the present embodiment.
As shown in FIG. 10, thelight source device 20 of the present embodiment emits green light GLs, red light RLs, blue light BLs, and yellow light YLs. The green light GLs are emitted from a position in the + X direction in thelight source device 20 in the + Y direction, and are incident on a plurality oflenses 411 arranged in the region A1 in the + X direction in the + Y direction in thefirst multi-lens 41. Although not shown, green light GLs are applied to eachmicrolens 621 via afirst multilens 41, asecond multilens 42, a superimposinglens 43, and afield lens 5, similarly to the cyan light CLs of the first embodiment. Incident. The green light GLs incident on eachmicrolens 621 is incident on the first sub-pixel SX1 of the pixel PX corresponding to themicrolens 621.

［第２実施形態の効果］
本実施形態の光源装置２０によれば、第１実施形態の光源装置２におけるシアン色光ＣＬｓに代えて緑色光ＧＬｓを射出することで、投射画像における緑色波長帯の色域を拡げることができる。
また、本実施形態においても、ピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、偏光方向が揃えられた複数の色光を射出可能な光源装置を実現できる、光源装置およびプロジェクターの小型化が図れる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。[Effect of the second embodiment]
According to thelight source device 20 of the present embodiment, the color gamut of the green wavelength band in the projected image can be expanded by emitting green light GLs instead of the cyan light CLs in thelight source device 2 of the first embodiment.
Further, also in the present embodiment, it is possible to realize a light source device capable of emitting a plurality of colored lights having the same polarization direction without using a polarization conversion element having a narrow pitch, and to reduce the size of the light source device and the projector. The same effect as that of 1 embodiment can be obtained.

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図１１および図１２を用いて説明する。
第３実施形態の光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、反射型偏光素子を備える点で第１実施形態と異なる。そのため、以下では第１実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。[Third Embodiment]
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
The basic configuration of the light source device of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and is different from the first embodiment in that it includes a reflective polarizing element. Therefore, in the following, the same reference numerals will be given to the configurations common to those of the first embodiment, and the details thereof will be omitted.

図１１は＋Ｙ方向から見た光源装置１２０の平面図である。図１２は－Ｘ方向から見た光源装置１２０の側面図である。
図１１に示すように、本実施形態の光源装置１２０は、光源部１０と、波長変換素子１２と、ピックアップ素子１３と、第１光学部材１２２と、第２光学部材２３と、第１位相差素子２４と、第１色分離素子２５と、第２色分離素子２６と、反射型偏光素子２８と、を有する。FIG. 11 is a plan view of thelight source device 120 as seen from the + Y direction. FIG. 12 is a side view of thelight source device 120 as viewed from the −X direction.
As shown in FIG. 11, thelight source device 120 of the present embodiment has alight source unit 10, awavelength conversion element 12, apickup element 13, a firstoptical member 122, a secondoptical member 23, and a first phase difference. It has anelement 24, a firstcolor separation element 25, a secondcolor separation element 26, and a reflectiontype polarizing element 28.

本実施形態の光源装置１２０において、波長変換素子１２から射出された黄色光ＹＬは第１光学部材１２２においてＰ偏光成分の黄色光ＹＬｐとＳ偏光成分の黄色光ＹＬｓとに分離され、黄色光ＹＬｐは＋Ｚ方向に射出され、黄色光ＹＬｓは－Ｘ方向に射出されて第２光学部材２３に入射する。 In thelight source device 120 of the present embodiment, the yellow light YL emitted from thewavelength conversion element 12 is separated into the yellow light YLp of the P polarization component and the yellow light YLs of the S polarization component in the firstoptical member 122, and the yellow light YLp. Is emitted in the + Z direction, and the yellow light YLs is emitted in the −X direction and is incident on the secondoptical member 23.

本実施形態の第１光学部材１２２における偏光分離層１２２１は、青色波長帯の光を偏光状態によらず反射する。そのため、波長変換素子１２から射出された未変換青色光ＢＬは第１光学部材１２２の偏光分離層１２２１により－Ｘ方向に反射されて第２光学部材２３に入射する。 Thepolarization separation layer 1221 in the firstoptical member 122 of the present embodiment reflects light in the blue wavelength band regardless of the polarization state. Therefore, the unconverted blue light BL emitted from thewavelength conversion element 12 is reflected in the −X direction by thepolarization separation layer 1221 of the firstoptical member 122 and is incident on the secondoptical member 23.

第２光学部材２３に入射した未変換青色光ＢＬは、第２光学部材２３の反射ミラー層２３１で反射されて＋Ｚ方向に射出され、反射型偏光素子２８に入射する。反射型偏光素子２８は、第２光学部材２３と第２色分離素子２６との間に設けられている。 The unconverted blue light BL incident on the secondoptical member 23 is reflected by thereflection mirror layer 231 of the secondoptical member 23 and emitted in the + Z direction, and is incident on the reflectivepolarizing element 28. The reflectiontype polarizing element 28 is provided between the secondoptical member 23 and the secondcolor separation element 26.

図１１および図１２に示すように、反射型偏光素子２８は、Ｓ偏光成分の光を透過させ、Ｐ偏光成分の光を反射させる特性を有する。具体的に反射型偏光素子２８は、例えばアルミニウム等からなる複数の金属細線が微細なピッチで基材の一面に設けられたワイヤーグリッド型偏光素子で構成されている。本実施形態において、反射型偏光素子２８は、第２光学部材２３からＳ偏光成分として射出された光を透過させる方向にグリッドの向きを設定している。 As shown in FIGS. 11 and 12, the reflectivepolarizing element 28 has a property of transmitting the light of the S-polarizing component and reflecting the light of the P-polarizing component. Specifically, the reflectivepolarizing element 28 is composed of a wire grid type polarizing element in which a plurality of fine metal wires made of, for example, aluminum or the like are provided on one surface of a base material at a fine pitch. In the present embodiment, the reflectiontype polarizing element 28 sets the direction of the grid in the direction in which the light emitted from the secondoptical member 23 as the S polarization component is transmitted.

波長変換素子１２から射出された未変換青色光ＢＬは、波長変換素子１２を透過する過程で偏光状態が乱れることでＳ偏光成分およびＰ偏光成分が混在した状態となっている。そのため、未変換青色光ＢＬのうち、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬｓは反射型偏光素子２８を透過して＋Ｚ方向に射出される。一方、未変換青色光ＢＬのうち、Ｐ偏光成分の青色光ＢＬｐは反射型偏光素子２８で反射されて第２光学部材２３、第１光学部材２２およびピックアップ素子１３を経由して波長変換素子１２に戻される。波長変換素子１２に戻された青色光ＢＬｐの少なくとも一部は黄色光ＹＬの励起に使用される。 The unconverted blue light BL emitted from thewavelength conversion element 12 is in a state in which the S polarization component and the P polarization component are mixed because the polarization state is disturbed in the process of passing through thewavelength conversion element 12. Therefore, among the unconverted blue light BLs, the blue light BLs of the S polarization component pass through the reflectivepolarizing element 28 and are emitted in the + Z direction. On the other hand, of the unconverted blue light BL, the blue light BLp of the P polarization component is reflected by the reflectivepolarizing element 28 and passes through the secondoptical member 23, the firstoptical member 22 and thepickup element 13, and thewavelength conversion element 12 Returned to. At least a part of the blue light BLp returned to thewavelength conversion element 12 is used for exciting the yellow light YL.

［第３実施形態の効果］
本実施形態の光源装置１２０によれば、偏光状態が乱れた状態で第２光学部材２３から射出される未変換青色光ＢＬを反射型偏光素子２８によってＳ偏光成分の青色光ＢＬｓに変換することができる。この場合、光変調装置６の液晶パネル６１の入射側偏光板（不図示）による青色光ＢＬｓの吸収が抑制されるため、入射側偏光板の発熱量を低減することができる。また、反射型偏光素子２８により反射した青色光ＢＬｐを波長変換素子１２に戻して黄色光ＹＬの励起に使用することができる。よって、光源装置１２０は、青色光ＢＬｐを無駄なく利用し、波長変換素子１２の波長変換効率を向上させることができる。
また、本実施形態の光源装置１２０は、第１実施形態の光源装置２におけるシアン色光ＣＬｓに代えて緑色光ＧＬｓを射出することで、投射画像における緑色波長帯の色域を拡げることができる。
また、本実施形態においても、ピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、偏光方向が揃えられた複数の色光を射出可能な光源装置を実現できる、光源装置およびプロジェクターの小型化が図れる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。[Effect of the third embodiment]
According to thelight source device 120 of the present embodiment, the unconverted blue light BL emitted from the secondoptical member 23 in a state where the polarization state is disturbed is converted into the blue light BLs of the S polarization component by the reflectiontype polarizing element 28. Can be done. In this case, since the absorption of blue light BLs by the incident side polarizing plate (not shown) of theliquid crystal panel 61 of theoptical modulation device 6 is suppressed, the calorific value of the incident side polarizing plate can be reduced. Further, the blue light BLp reflected by the reflectivepolarizing element 28 can be returned to thewavelength conversion element 12 and used for exciting the yellow light YL. Therefore, thelight source device 120 can utilize the blue light BLp without waste and improve the wavelength conversion efficiency of thewavelength conversion element 12.
Further, thelight source device 120 of the present embodiment can expand the color gamut of the green wavelength band in the projected image by emitting green light GLs instead of the cyan light CLs in thelight source device 2 of the first embodiment.
Further, also in the present embodiment, it is possible to realize a light source device capable of emitting a plurality of colored lights having the same polarization direction without using a polarization conversion element having a narrow pitch, and to reduce the size of the light source device and the projector. 1 The same effect as that of the embodiment can be obtained.

［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図１３を用いて説明する。
第４実施形態の光源装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、反射型偏光素子を備える点で第１実施形態と異なる。そのため、以下では第１実施形態と共通の構成については同じ符号を付し、その詳細については説明を省略する。[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the light source device of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and is different from the first embodiment in that it includes a reflective polarizing element. Therefore, in the following, the same reference numerals will be given to the configurations common to those of the first embodiment, and the details thereof will be omitted.

図１３は＋Ｙ方向から見た光源装置２２０の平面図である。
図１３に示すように、本実施形態の光源装置２２０は、光源部１０と、波長変換素子１２と、ピックアップ素子１３と、第１光学部材２２と、第２光学部材２３と、第１位相差素子２４と、光学層３０と、第１色分離素子２５と、第２色分離素子２６と、を有する。FIG. 13 is a plan view of thelight source device 220 as seen from the + Y direction.
As shown in FIG. 13, thelight source device 220 of the present embodiment has alight source unit 10, awavelength conversion element 12, apickup element 13, a firstoptical member 22, a secondoptical member 23, and a first phase difference. It has anelement 24, anoptical layer 30, a firstcolor separation element 25, and a secondcolor separation element 26.

本実施形態において、光学層３０は第１位相差素子２４の－Ｚ方向に配置されている。具体的に光学層３０は、第１位相差素子２４における第１光学部材２２と対向する面に設けられている。光学層３０は、青色波長帯の反射し、それ以外の波長帯である黄色波長帯の光を透過させる光学特性を有したダイクロイックミラーで構成される。 In the present embodiment, theoptical layer 30 is arranged in the −Z direction of thefirst retardation element 24. Specifically, theoptical layer 30 is provided on the surface of thefirst retardation element 24 facing the firstoptical member 22. Theoptical layer 30 is composed of a dichroic mirror having optical characteristics that reflect light in the blue wavelength band and transmit light in the yellow wavelength band, which is the other wavelength band.

本実施形態の光源装置２２０において、波長変換素子１２から射出された黄色光ＹＬは第１光学部材２２においてＰ偏光成分の黄色光ＹＬｐとＳ偏光成分の黄色光ＹＬｓとに分離され、黄色光ＹＬｐは＋Ｚ方向に射出され、黄色光ＹＬｓは－Ｘ方向に射出されて第２光学部材２３に入射する。 In thelight source device 220 of the present embodiment, the yellow light YL emitted from thewavelength conversion element 12 is separated into the yellow light YLp of the P polarization component and the yellow light YLs of the S polarization component in the firstoptical member 22, and the yellow light YLp. Is emitted in the + Z direction, and the yellow light YLs is emitted in the −X direction and is incident on the secondoptical member 23.

黄色光ＹＬｓは第２光学部材２３の反射ミラー層２３１で＋Ｚ方向に反射されて第２色分離素子２６に入射する。黄色光ＹＬｐは光学層３０を透過して第１位相差素子２４に入射し、黄色光ＹＬｓに変換されて第１色分離素子２５に入射する。 The yellow light YLs is reflected in the + Z direction by thereflection mirror layer 231 of the secondoptical member 23 and is incident on the secondcolor separation element 26. The yellow light YLp passes through theoptical layer 30 and is incident on thefirst retardation element 24, is converted into yellow light YLs, and is incident on the firstcolor separation element 25.

また、第１光学部材２２に入射した未変換青色光ＢＬのうち、Ｐ偏光成分の青色光ＢＬｐは＋Ｚ方向に射出され、Ｓ偏光成分の青色光ＢＬｓは－Ｘ方向に射出されて第２光学部材２３に入射する。青色光ＢＬｓは第２光学部材２３の反射ミラー層２３１で＋Ｚ方向に反射されて第２色分離素子２６に入射する。 Further, of the unconverted blue light BL incident on the firstoptical member 22, the blue light BLp of the P polarization component is emitted in the + Z direction, and the blue light BLs of the S polarization component is emitted in the −X direction to the second optical. It is incident on themember 23. The blue light BLs are reflected in the + Z direction by thereflection mirror layer 231 of the secondoptical member 23 and are incident on the secondcolor separation element 26.

一方、青色光ＢＬｐは光学層３０によって－Ｚ方向に反射され、第１光学部材２２およびピックアップ素子１３を経由して波長変換素子１２に戻される。波長変換素子１２に戻された青色光ＢＬｐの少なくとも一部は黄色光ＹＬの励起に使用される。本実施形態の青色光ＢＬｐは特許請求の範囲の未変換光の他の一部に対応する。 On the other hand, the blue light BLp is reflected by theoptical layer 30 in the −Z direction and returned to thewavelength conversion element 12 via the firstoptical member 22 and thepickup element 13. At least a part of the blue light BLp returned to thewavelength conversion element 12 is used for exciting the yellow light YL. The blue light BLp of the present embodiment corresponds to another part of the unconverted light in the claims.

［第４実施形態の効果］
本実施形態の光源装置２２０によれば、第１光学部材２２において未変換青色光ＢＬから偏光分離したＰ偏光成分の青色光ＢＬｐを光学層３０によって波長変換素子１２に戻すことができる。よって、光源装置２２０は、未変換青色光ＢＬから分離した青色光ＢＬｐを無駄なく利用し、波長変換素子１２の波長変換効率を向上させることができる。
また、本実施形態の光源装置２２０は、第１実施形態の光源装置２におけるシアン色光ＣＬｓに代えて緑色光ＧＬｓを射出することで、投射画像における緑色波長帯の色域を拡げることができる。
また、本実施形態においても、ピッチが狭い偏光変換素子を用いることなく、偏光方向が揃えられた複数の色光を射出可能な光源装置を実現できる、光源装置およびプロジェクターの小型化が図れる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。[Effect of Fourth Embodiment]
According to thelight source device 220 of the present embodiment, the blue light BLp of the P-polarized component polarized and separated from the unconverted blue light BL in the firstoptical member 22 can be returned to thewavelength conversion element 12 by theoptical layer 30. Therefore, thelight source device 220 can utilize the blue light BLp separated from the unconverted blue light BL without waste, and can improve the wavelength conversion efficiency of thewavelength conversion element 12.
Further, thelight source device 220 of the present embodiment can expand the color gamut of the green wavelength band in the projected image by emitting green light GLs instead of the cyan light CLs in thelight source device 2 of the first embodiment.
Further, also in the present embodiment, it is possible to realize a light source device capable of emitting a plurality of colored lights having the same polarization direction without using a polarization conversion element having a narrow pitch, and to reduce the size of the light source device and the projector. 1 The same effect as that of the embodiment can be obtained.

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、上記実施形態においては、第１光学部材２２および第２光学部材２３をいずれもプリズム型の光学素子で構成する場合を例に挙げたが、第１光学部材２２および第２光学部材２３をそれぞれプレート型の光学素子で構成してもよい。The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the case where the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23 are both composed of prism-type optical elements is taken as an example, but the firstoptical member 22 and the secondoptical member 23 are used as an example. Each may be composed of a plate-type optical element.

上記第１～第３実施形態の光源装置２、２０、１２０において、第１位相差素子２４は第１色分離素子２５の光射出側に配置されてもよい。すなわち、第１第１位相差素子２４は、第１光学部材２２の後段側であって均一化装置４（第１マルチレンズ４１）の前段側に配置されていればよい。 In thelight source devices 2, 20, 120 of the first to third embodiments, thefirst retardation element 24 may be arranged on the light emitting side of the firstcolor separation element 25. That is, the firstfirst retardation element 24 may be arranged on the rear stage side of the firstoptical member 22 and on the front stage side of the homogenizing device 4 (first multi-lens 41).

上記各実施形態のプロジェクター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。 The projector 1 of each of the above embodiments includes ahomogenizing device 4 having a first multi-lens 41, a second multi-lens 42, and a superimposinglens 43. Instead of this configuration, a homogenizing device having another configuration may be provided, or thehomogenizing device 4 may not be provided.

上記実施形態の光源装置２は、それぞれがＳ偏光であり、空間的に分離された４つの色光を射出する。これらの構成に代えて、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、それぞれがＰ偏光であり、空間的に分離された複数の色光を射出する構成であってもよい。 Thelight source device 2 of the above embodiment is S-polarized and emits four spatially separated colored lights. Instead of these configurations, the polarization state of each color light emitted by the light source device may be another polarization state. For example, the light source device may be configured to emit a plurality of spatially separated colored lights, each of which is P-polarized.

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。本発明の一つの形態の光源装置は、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。 In addition, the specific description of the shape, number, arrangement, material, etc. of the light source device and each component of the projector is not limited to the above embodiment, and can be appropriately changed. Further, in the above embodiment, an example in which the light source device according to the present invention is mounted on the projector is shown, but the present invention is not limited to this. The light source device of one embodiment of the present invention can also be applied to lighting equipment, headlights of automobiles, and the like.

本発明の一つの態様の光源装置は、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様の光源装置は、第１波長帯を有する第１光を射出する光源部と、第１光が入射され、第１光の一部を波長変換して第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光を射出し、第１光の他の一部を波長変換することなく未変換光として射出する波長変換素子と、波長変換素子から第１方向に沿って第１光の未変換光および第２光が入射され、第１偏光方向に偏光する第２光を第１方向に透過し、第１偏光方向とは異なる第２偏光方向に偏光する第２光を第１方向と交差する第２方向に反射し、第１光の未変換光の少なくとも一部を第２方向に反射する第１光学部材と、第１光学部材に対して第２方向に配置され、第１光学部材から第２方向に沿って入射される第１光の未変換光の少なくとも一部を第１方向に反射し、第１光学部材から第２方向に沿って入射される第２偏光方向に偏光する第２光を第１方向に反射する第２光学部材と、第１光学部材に対して第１方向に配置され、第１光学部材から射出された光を、第２波長帯とは異なる第３波長帯を有する第３光と、第２波長帯および第３波長帯とは異なる第４波長帯を有する第４光と、に分離する第１色分離素子と、第２光学部材に対して第１方向に配置され、第２光学部材から射出された光を、第１波長帯を有する第５光と、第２波長帯を有する第６光と、に分離する第２色分離素子と、を備える。The light source device of one aspect of the present invention may have the following configuration.
The light source device according to one aspect of the present invention includes a light source unit that emits first light having a first wavelength band, a light source unit that emits the first light, and a part of the first light that is incidentally converted into the first wavelength band. A wavelength conversion element that emits second light having a different second wavelength band and emits the other part of the first light as unconverted light without wavelength conversion, and a wavelength conversion element along the first direction. The unconverted light and the second light of the first light are incident, and the second light polarized in the first polarization direction is transmitted in the first direction and polarized in the second polarization direction different from the first polarization direction. A first optical member that reflects in the second direction intersecting the first direction and reflects at least a part of the unconverted light of the first light in the second direction, and an arrangement in the second direction with respect to the first optical member. Then, at least a part of the unconverted light of the first light incident from the first optical member along the second direction is reflected in the first direction, and the light is incident from the first optical member along the second direction. The second optical member that reflects the second light polarized in the two polarization directions in the first direction, and the light that is arranged in the first direction with respect to the first optical member and emitted from the first optical member have a second wavelength. A first color separating element that separates a third light having a third wavelength band different from the band and a fourth light having a fourth wavelength band different from the second wavelength band and the third wavelength band, and a second light. A second light, which is arranged in the first direction with respect to the optical member and emits light from the second optical member, is separated into a fifth light having a first wavelength band and a sixth light having a second wavelength band. A color separating element is provided.

本発明の一つの態様の光源装置において、波長変換素子は、第１光が入射される入射面と、第２光および第１光の未変換光が射出される射出面と、を有する構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the wavelength conversion element has an incident surface on which the first light is incident and an emission surface on which the second light and the unconverted light of the first light are emitted. May be good.

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学部材は、波長変換素子から第１方向に沿って第１光の未変換光が入射され、第１偏光方向に偏光する未変換光を第１方向に透過し、第２偏光方向に偏光する未変換光を第２方向に反射する構成としてもよい。 In the light source device according to one aspect of the present invention, in the first optical member, the unconverted light of the first light is incident from the wavelength conversion element along the first direction, and the unconverted light polarized in the first polarization direction is the first. The unconverted light that is transmitted in one direction and polarized in the second polarization direction may be reflected in the second direction.

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学部材と第１色分離素子との間に設けられ、少なくとも第１偏光方向に偏光する第２光に対して第２波長帯の１／２の位相差を付与する第１位相差素子をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, it is provided between the first optical member and the first color separation element, and is at least 1/2 of the second wavelength band with respect to the second light polarized in the first polarization direction. The configuration may be further provided with a first phase difference element that imparts the phase difference of.

本発明の一つの態様の光源装置において、第２光学部材と第２色分離素子との間に設けられ、第２光学部材から射出された第１光の未変換光のうち、第２偏光方向に偏光する未変換光を第１方向に透過させ、第１偏光方向に偏光する未変換光を１方向とは反対方向である第４方向に反射する反射型偏光素子をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the second polarization direction of the unconverted light of the first light emitted from the second optical member provided between the second optical member and the second color separation element. The configuration may further include a reflective polarizing element that transmits the unconverted light polarized in the first direction in the first direction and reflects the unconverted light polarized in the first polarization direction in the fourth direction opposite to the one direction. ..

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学部材と第１色分離素子との間に設けられ、第１光学部材から第１方向に射出される未変換光の他の一部を１方向とは反対方向である第４方向に反射する光学層をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the other part of the unconverted light provided between the first optical member and the first color separating element and emitted from the first optical member in the first direction is 1 The configuration may further include an optical layer that reflects in a fourth direction opposite to the direction.

本発明の一つの態様の光源装置において、波長変換素子は、第１光が入射される第１面と、第１面と異なる第２面とを有し、波長変換素子の第２面には、少なくとも第２光を第１方向に反射する反射層が設けられており、第１面は、第２光および第１光の未変換光を射出する構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the wavelength conversion element has a first surface on which the first light is incident and a second surface different from the first surface, and the second surface of the wavelength conversion element has a surface. A reflective layer that reflects at least the second light in the first direction is provided, and the first surface may be configured to emit unconverted light of the second light and the first light.

本発明の一つの態様の光源装置において、第２光学部材は、光源部から第２方向とは反対方向である第３方向に沿って入射される第１光を、第３方向に透過させ、第１光学部材は、第３方向に沿って入射される第１光を、１方向とは反対方向である第４方向に反射し、第１光学部材において、第４方向に反射された１光は、波長変換素子の第１面に入射する構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, the second optical member transmits the first light incident from the light source unit along the third direction opposite to the second direction in the third direction. The first optical member reflects the first light incident along the third direction in the fourth direction opposite to the one direction, and the first optical member reflects the first light reflected in the fourth direction. May be configured to be incident on the first surface of the wavelength conversion element.

本発明の一つの態様の光源装置において、第１光学部材と波長変換素子との間に設けられ、第１光に対して第１波長帯の１／４の位相差を付与する第２位相差素子をさらに備える構成としてもよい。 In the light source device of one aspect of the present invention, a second phase difference provided between the first optical member and the wavelength conversion element and imparting a phase difference of 1/4 of the first wavelength band to the first light. It may be configured to further include an element.

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、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、光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置と、を備える。The projector of one aspect of the present invention may have the following configurations.
The projector according to one aspect of the present invention projects the light source device according to one aspect of the present invention, the optical modulator that modulates the light from the light source apparatus according to the image information, and the light modulated by the optical modulator. It is equipped with a projection optical device.

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、光源装置と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、均一化装置は、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、２つのマルチレンズから入射される複数の部分光束を光変調装置に重畳させる重畳レンズと、を有する構成としてもよい。 In the projector of one aspect of the present invention, a homogenizing device provided between the light source device and the light modulation device is further provided, and the homogenizing device divides the light incident from the light source device into a plurality of partial luminous flux2. The configuration may include one multi-lens and a superposed lens in which a plurality of partial light sources incident from the two multi-lenses are superimposed on the light modulator.

本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、光変調装置は、複数の画素を有する液晶パネルと、液晶パネルに対して光入射側に設けられ、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、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、マイクロレンズは、第３光を第１サブ画素に入射させ、第４光を第２サブ画素に入射させ、第５光を第３サブ画素に入射させ、第６光を第４サブ画素に入射させる構成としてもよい。 In the projector according to one aspect of the present invention, the optical modulation device is a microlens having a liquid crystal panel having a plurality of pixels and a plurality of microlenses provided on the light incident side with respect to the liquid crystal panel and having a plurality of microlenses corresponding to the plurality of pixels. With an array, each of the plurality of pixels has a first sub-pixel, a second sub-pixel, a third sub-pixel, and a fourth sub-pixel, and the microlens has a third light as the first sub-pixel. The fourth light may be incident on the second sub-pixel, the fifth light may be incident on the third sub-pixel, and the sixth light may be incident on the fourth sub-pixel.

１…プロジェクター、２，２０，１２０，２２０…光源装置、４…均一化装置、６…光変調装置、７…投射光学装置、１０…光源部、１２，１１２…波長変換素子、１２ａ…入射面、１２ｂ…射出面、２２，１２２…第１光学部材、２３，１２３…第２光学部材、２４…第１位相差素子、２５…第１色分離素子、２６…第２色分離素子、２７…第２位相差素子、２８…反射型偏光素子、３０…光学層、４３…重畳レンズ、６１…液晶パネル、６２…マイクロレンズアレイ、１１２ａ…第１面、１１２ｂ…第２面、１１３…反射層、６２１…マイクロレンズ、Ｂ，Ｂ１…青色光（第１光）、ＢＬｐ…青色光（第１偏光方向に偏光する未変換光）、ＢＬｓ…青色光（第５光、第２偏光方向に偏光する未変換光）、ＣＬｓ…シアン色光（第３光）、ＲＬｓ…赤色光（第４光）、ＹＬｓ…黄色光（第６光）、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。 1 ... Projector, 2, 20, 120, 220 ... Light source device, 4 ... Uniformization device, 6 ... Light modulation device, 7 ... Projection optical device, 10 ... Light source unit, 12, 112 ... Wavelength conversion element, 12a ... Incident surface , 12b ... Ejection surface, 22,122 ... 1st optical member, 23,123 ... 2nd optical member, 24 ... 1st retardation element, 25 ... 1st color separation element, 26 ... 2nd color separation element, 27 ... 2nd phase difference element, 28 ... reflective polarizing element, 30 ... optical layer, 43 ... superimposed lens, 61 ... liquid crystal panel, 62 ... microlens array, 112a ... first surface, 112b ... second surface, 113 ... reflective layer , 621 ... Microlens, B, B1 ... Blue light (first light), BLp ... Blue light (unconverted light polarized in the first polarization direction), BLs ... Blue light (fifth light, polarized in the second polarization direction) Unconverted light), CLs ... Cyan color light (3rd light), RLs ... Red light (4th light), YLs ... Yellow light (6th light), PX ... Pixel, SX ... Sub pixel, SX1 ... 1st sub Pixel, SX2 ... 2nd sub-pixel, SX3 ... 3rd sub-pixel, SX4 ... 4th sub-pixel.

Claims (12)

Translated fromJapanese

第１波長帯を有する第１光を射出する光源部と、
前記第１光が入射され、前記第１光の一部を波長変換して前記第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する第２光を射出し、前記第１光の他の一部を波長変換することなく未変換光として射出する波長変換素子と、
前記波長変換素子から第１方向に沿って前記第１光の未変換光および前記第２光が入射され、第１偏光方向に偏光する前記第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偏光方向に偏光する前記第２光を前記第１方向と交差する第２方向に反射し、前記第１光の前記未変換光の少なくとも一部を前記第２方向に反射する第１光学部材と、
前記第１光学部材に対して前記第２方向に配置され、前記第１光学部材から前記第２方向に沿って入射される前記第１光の前記未変換光の少なくとも一部を前記第１方向に反射し、前記第１光学部材から前記第２方向に沿って入射される前記第２偏光方向に偏光する前記第２光を前記第１方向に反射する第２光学部材と、
前記第１光学部材に対して前記第１方向に配置され、前記第１光学部材から射出された光を、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、前記第２波長帯および前記第３波長帯とは異なる第４波長帯を有する第４光と、に分離する第１色分離素子と、
前記第２光学部材に対して前記第１方向に配置され、前記第２光学部材から射出された光を、前記第１波長帯を有する第５光と、前記第２波長帯を有する第６光と、に分離する第２色分離素子と、を備える
光源装置。A light source unit that emits first light having a first wavelength band,
The first light is incident, and a part of the first light is wavelength-converted to emit a second light having a second wavelength band different from the first wavelength band, and the other part of the first light is emitted. A wavelength conversion element that emits unconverted light without converting the wavelength of
The unconverted light of the first light and the second light are incident from the wavelength conversion element along the first direction, and the second light polarized in the first polarization direction is transmitted in the first direction, and the second light is transmitted. The second light polarized in a second polarization direction different from the first polarization direction is reflected in the second direction intersecting the first direction, and at least a part of the unconverted light of the first light is in the second direction. The first optical member that reflects on the
At least a part of the unconverted light of the first light arranged in the second direction with respect to the first optical member and incident along the second direction from the first optical member is in the first direction. A second optical member that reflects the second light, which is reflected from the first optical member and is incident along the second direction and is polarized in the second polarization direction, in the first direction.
The light emitted from the first optical member, which is arranged in the first direction with respect to the first optical member, is the third light having a third wavelength band different from the second wavelength band, and the second light. A first color separating element that separates into a wavelength band and a fourth light having a fourth wavelength band different from the third wavelength band.
The light emitted from the second optical member, which is arranged in the first direction with respect to the second optical member, is the fifth light having the first wavelength band and the sixth light having the second wavelength band. A light source device including a second color separating element for separating into and. 前記波長変換素子は、前記第１光が入射される入射面と、前記第２光および前記第１光の前記未変換光が射出される射出面と、を有する
請求項１に記載の光源装置。The light source device according to claim 1, wherein the wavelength conversion element has an incident surface on which the first light is incident and an emission surface on which the second light and the unconverted light of the first light are emitted. .. 前記第１光学部材は、前記波長変換素子から前記第１方向に沿って前記第１光の前記未変換光が入射され、前記第１偏光方向に偏光する前記未変換光を前記第１方向に透過し、前記第２偏光方向に偏光する前記未変換光を前記第２方向に反射する
請求項１または請求項２に記載の光源装置。In the first optical member, the unconverted light of the first light is incident from the wavelength conversion element along the first direction, and the unconverted light polarized in the first polarization direction is directed to the first direction. The light source device according to claim 1 or 2, wherein the unconverted light that is transmitted and polarized in the second polarization direction is reflected in the second direction. 前記第１光学部材と前記第１色分離素子との間に設けられ、少なくとも前記第１偏光方向に偏光する前記第２光に対して前記第２波長帯の１／２の位相差を付与する第１位相差素子をさらに備える
請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の光源装置。It is provided between the first optical member and the first color separation element, and imparts a phase difference of at least 1/2 of the second wavelength band to the second light polarized in the first polarization direction. The light source device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a first retardation element. 前記第２光学部材と前記第２色分離素子との間に設けられ、前記第２光学部材から射出された前記第１光の前記未変換光のうち、前記第２偏光方向に偏光する前記未変換光を前記第１方向に透過させ、前記第１偏光方向に偏光する前記未変換光を前記１方向とは反対方向である第４方向に反射する反射型偏光素子をさらに備える
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の光源装置。Of the unconverted light of the first light emitted from the second optical member, which is provided between the second optical member and the second color separation element, the unconverted light is polarized in the second polarization direction. From claim 1, further comprising a reflective polarizing element that transmits the converted light in the first direction and reflects the unconverted light polarized in the first polarization direction in the fourth direction opposite to the one direction. The light source device according to any one of claims 4. 前記第１光学部材と前記第１色分離素子との間に設けられ、前記第１光学部材から前記第１方向に射出される前記未変換光の他の一部を前記１方向とは反対方向である第４方向に反射する光学層をさらに備える
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の光源装置。The other part of the unconverted light provided between the first optical member and the first color separating element and emitted from the first optical member in the first direction is in a direction opposite to the one direction. The light source device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an optical layer that reflects in the fourth direction. 前記波長変換素子は、前記第１光が入射される第１面と、前記第１面と異なる第２面と、を有し、
前記波長変換素子の前記第２面には、少なくとも前記第２光を前記第１方向に反射する反射層が設けられており、
前記第１面は、前記第２光および前記第１光の前記未変換光を射出する
請求項１に記載の光源装置。The wavelength conversion element has a first surface on which the first light is incident and a second surface different from the first surface.
A reflection layer that reflects at least the second light in the first direction is provided on the second surface of the wavelength conversion element.
The light source device according to claim 1, wherein the first surface emits the second light and the unconverted light of the first light. 前記第２光学部材は、前記光源部から前記第２方向とは反対方向である第３方向に沿って入射される前記第１光を、前記第３方向に透過させ、
前記第１光学部材は、前記第３方向に沿って入射される前記第１光を、前記１方向とは反対方向である第４方向に反射し、
前記第１光学部材において、前記第４方向に反射された前記１光は、前記波長変換素子の前記第１面に入射する
請求項７に記載の光源装置。The second optical member transmits the first light incident from the light source unit along a third direction opposite to the second direction in the third direction.
The first optical member reflects the first light incident along the third direction in the fourth direction opposite to the first direction.
The light source device according to claim 7, wherein in the first optical member, the one light reflected in the fourth direction is incident on the first surface of the wavelength conversion element. 前記第１光学部材と前記波長変換素子との間に設けられ、前記第１光に対して前記第１波長帯の１／４の位相差を付与する第２位相差素子をさらに備える
請求項７または請求項８に記載の光源装置。7. Claim 7 further comprising a second phase difference element provided between the first optical member and the wavelength conversion element and imparting a phase difference of 1/4 of the first wavelength band to the first light. Alternatively, the light source device according to claim 8. 請求項１から請求項９のうちのいずれか一項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射する投射光学装置と、を備える
プロジェクター。The light source device according to any one of claims 1 to 9.
An optical modulation device that modulates the light from the light source device according to the image information, and
A projector including a projection optical device for projecting light modulated by the light modulation device. 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１０に記載のプロジェクター。Further, a homogenizing device provided between the light source device and the light modulation device is provided.
The homogenizing device is
Two multi-lenses that divide the light incident from the light source device into a plurality of partial luminous fluxes, and
The projector according to claim 10, further comprising a superimposed lens that superimposes the plurality of partial luminous fluxes incident from the two multi-lenses on the optical modulation device. 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３光を前記第１サブ画素に入射させ、前記第４光を前記第２サブ画素に入射させ、前記第５光を前記第３サブ画素に入射させ、前記第６光を前記第４サブ画素に入射させる
請求項１１に記載のプロジェクター。The optical modulator has a liquid crystal panel having a plurality of pixels and a microlens array provided on the light incident side with respect to the liquid crystal panel and having a plurality of microlenses corresponding to the plurality of pixels.
Each of the plurality of pixels has a first sub-pixel, a second sub-pixel, a third sub-pixel, and a fourth sub-pixel.
The microlens has the third light incident on the first sub-pixel, the fourth light incident on the second sub-pixel, the fifth light incident on the third sub-pixel, and the sixth. The projector according to claim 11, wherein light is incident on the fourth sub-pixel.

Images