光源装置、照明装置以及投影仪的制作方法

本发明涉及光源装置、照明装置以及投影仪。

背景技术：

近年来，作为投影仪用的光源装置，激光光源备受瞩目。

在下述专利文献1中公开了如下的投影仪用的光源装置：作为与rgb各色对应的阵列光源，分别使用了排列有多个can封装的结构，该can封装是将一个激光发光元件封入到单个封装中而得的结构。另外，在本说明书中，can封装是指将一个激光发光元件封入到单个封装(密封构造)内的构造。

并且，在下述专利文献2中公开了使用将安装在基板上的多个激光发光元件封入到单个封装内的多发射器封装(multi-emitterpackage)的阵列光源。另外，在本说明书中，多发射器封装是指将多个激光发光元件封入到单个封装内的构造。通常，在多发射器封装中呈矩阵状(纵横交错的二维状)配置有20个以上的激光发光元件。

通常在需要多个激光发光元件的情况下，在成本方面，多发射器封装比can封装有优势。即，在can封装方式中，除了对多个激光发光元件按照一个一个的发光元件形成密封部件之外，还需要用于安装多个can封装的基座部件，所需部件的成本相对较高。与此相对，在多发射器封装中，多个发光元件只需要一个密封构造，而且密封构造还兼作安装发光元件的基座部件，因此整体上部件个数较少，成本相对较低。

因此，在具有专利文献1所公开的多个激光发光元件的投影仪中，讨论了从can封装的光源到多发射器封装的光源的置换。

专利文献1：国际公开第2015/056381号

专利文献2：日本特开2013-51375号公报

另外，在上述多发射器封装的成本与can封装的成本的对比中，还涉及所封入的发光元件的数量。即，当封入到多发射器封装的发光元件的数量过少时，与can封装相比在成本上有可能处于劣势。换言之，为了获得成本优势，在多发射器封装中，需要封入一定数量的发光元件。因此，在多发射器封装中，通常在一个封装内封入20个左右的激光发光元件。这适合于rgb的任意发光颜色的光源。

并且，目前的激光发光元件的发光效率根据各种发光颜色而不同，蓝色的激光发光元件的效率最高。当对输出进行比较时，蓝色的激光发光元件的发光输出是绿色或红色的激光发光元件的发光输出的2倍以上。因此，在专利文献1的投影仪中，作为rgb各色的光源，当假设都使用多发射器封装时，仅蓝色的光源的发光输出过剩，很难获得具有适当的白平衡的白色光。

技术实现要素：

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供在使用了多发射器封装时可获得适当的白平衡的光源装置、照明装置以及投影仪。

根据本发明的第一方式，提供光源装置，其具有：第1激光发光装置，其发出红色光；第2激光发光装置，其发出绿色光；第3激光发光装置，其发出蓝色光；以及合成光学元件，从所述第1激光发光装置射出的所述红色光、从所述第2激光发光装置射出的所述绿色光以及从所述第3激光发光装置射出的所述蓝色光入射到该合成光学元件，并且该合成光学元件对所入射的所述红色光、所述绿色光以及所述蓝色光进行合成而射出，所述第1激光发光装置包含l个红色发光元件，所述第2激光发光装置包含m个绿色发光元件，所述第3激光发光装置包含n个蓝色发光元件，l、m、n为1以上的整数，n比l和m小。

根据第一方式的光源装置，通过使蓝色发光元件的个数比红色发光元件的个数和绿色发光元件的个数少，能够防止蓝色光的光输出过剩。

在上述方式中，优选为，在所述第1激光发光装置中，所述l个红色发光元件被封入到单个密封构造中，在所述第2激光发光装置中，所述m个绿色发光元件被封入到单个密封构造中。

根据该结构，能够由多发射器封装构成第1激光发光装置和第2激光发光装置。

在上述方式中，优选为，在所述第3激光发光装置中，n为2以上的整数，所述n个蓝色发光元件包含第1蓝色发光元件和第2蓝色发光元件，所述第1蓝色发光元件被封入到第1密封构造中，所述第2蓝色发光元件被封入到第2密封构造中，所述第2密封构造与第1密封构造分体形成。

根据该结构，能够由can封装构成第3激光发光装置。

在上述方式中，优选为，所述第3激光发光装置还包含变形光学系统，从所述蓝色发光元件射出的蓝色光线入射到该变形光学系统。

根据该结构，能够通过变形光学系统使从蓝色发光元件射出的蓝色光线的截面的高宽比大致为1。

在上述方式中，优选为，该光源装置还具有：聚光透镜，从所述合成光学元件射出的光入射到该聚光透镜；以及扩散元件，被所述聚光透镜会聚后的光入射到该扩散元件。

在该结构中，例如，当使形成在聚光透镜的光入射面上的红色光、绿色光以及蓝色光的照明区域的大小相等时，能够使各色光(蓝色光、红色光以及绿色光)入射到扩散板时的入射角的分布范围彼此大致相等。由此，能够使被扩散板扩散后的红色光、绿色光以及蓝色光的光束宽度(粗细)大致相等。因此，通过对光束宽度相同的红色光、绿色光以及蓝色光进行合成，能够生成减少了颜色不均的白色的照明光。

根据本发明的第二方式，提供照明装置，其具有：上述第一方式的光源装置；以及均匀化照明光学系统，从所述光源装置射出的照明光入射到该均匀化照明光学系统。

根据第二方式的照明装置，能够获得强度分布变得均匀的照明光。

根据本发明的第三方式，提供投影仪，其具有：上述第二方式的照明装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制，从而形成图像光；以及投射光学装置，其对所述图像光进行投射。

根据第三方式的投影仪，由于具有减少了颜色不均的照明装置，所以能够显示出由颜色不均引起的画质下降较小的画质良好的图像。

附图说明

图1是示出第一实施方式的投影仪的概略结构的图。

图2是示出照明装置的概略结构的图。

图3是示出红色用发光装置的结构的立体图。

图4是示出红色发光元件的主要部分结构的立体图。

图5是示出蓝色用发光装置的结构的立体图。

图6是示意性地示出入射到聚光透镜的合成光线束的图。

图7是示出第二实施方式的照明装置的概略结构的图。

图8是示出第三实施方式的投影仪的概略结构的图。

图9是示出变形例的准直光学系统的概略结构的图。

标号说明

1、1a：投影仪；2、52、152：照明装置；4b、4g、4r：光调制装置；6、63：投射光学装置；12：红色发光元件；16：绿色发光元件；17p：封装(密封构造)；17p1：封装(第1密封构造)；17p2：封装(第2密封构造)；18：蓝色发光元件；18a：第1蓝色发光元件；18b：第2蓝色发光元件；19：准直光学系统(变形光学系统)；20、120、220：光源装置；20r：红色用发光装置(第1激光发光装置)；20g：绿色用发光装置(第2激光发光装置)；20b：蓝色用发光装置(第3激光发光装置)；21：合成光学元件；22：聚光透镜；35：均匀化照明光学系统；bb：蓝色光线；lb：蓝色光；lg：绿色光；lr：红色光；wl：照明光。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

(第一实施方式)

首先，对本实施方式的投影仪的一例进行说明。

图1是示出本实施方式的投影仪的概略结构的图。

如图1所示，本实施方式的投影仪1是在屏幕scr上显示彩色影像的投射型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、颜色分离光学系统3、光调制装置4r、光调制装置4g、光调制装置4b、合成光学系统5以及投射光学装置6。

颜色分离光学系统3将照明光wl分离成红色照明光r、绿色照明光g和蓝色照明光b。颜色分离光学系统3具有分色镜7a、分色镜7b、全反射镜8a、全反射镜8b、全反射镜8c、第1中继透镜9a以及第2中继透镜9b。以下，有时也将红色、绿色和蓝色总称为rgb各色。

分色镜7a将来自照明装置2的照明光wl分离成红色照明光r和其他光(绿色照明光g和蓝色照明光b)。分色镜7a使红色照明光r透过，并且对其他光进行反射。分色镜7b对绿色照明光g进行反射，并且使蓝色照明光b透过。

全反射镜8a使红色照明光r朝向光调制装置4r反射。全反射镜8b和全反射镜8c将蓝色照明光b引导至光调制装置4b。绿色照明光g被分色镜7b朝向光调制装置4g反射。

第1中继透镜9a和第2中继透镜9b配置在蓝色照明光b的光路中的分色镜7b的后级。

光调制装置4r根据图像信息对红色照明光r进行调制，形成红色的图像光。光调制装置4g根据图像信息对绿色照明光g进行调制，形成绿色的图像光。光调制装置4b根据图像信息对蓝色照明光b进行调制，形成蓝色的图像光。

光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b例如使用透过型的液晶面板。并且，在液晶面板的入射侧和射出侧分别配置有偏光板(未图示。)。

并且，在光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b的入射侧分别配置有场透镜10r、场透镜10g、场透镜10b。

来自光调制装置4r、光调制装置4g、光调制装置4b的各图像光入射到合成光学系统5。合成光学系统5对各图像光进行合成，将该合成后的图像光朝向投射光学装置6射出。合成光学系统5例如使用十字分色棱镜。

投射光学装置6由投射透镜组构成，将合成光学系统5所合成的图像光朝向屏幕scr进行放大投射。由此，在屏幕scr上显示放大后的彩色影像。

接着，对照明装置2的结构进行说明。图2是示出照明装置2的概略结构的图。如图2所示，照明装置2具有本发明的一个实施方式的光源装置20和均匀化照明光学系统35。

光源装置20具有红色用发光装置20r、绿色用发光装置20g、蓝色用发光装置20b、合成光学元件21、聚光透镜22、扩散板23以及拾取透镜25。

在本实施方式中，红色用发光装置20r、合成光学元件21以及蓝色用发光装置20b设置在红色用发光装置20r的光轴ax1上。绿色用发光装置20g、合成光学元件21、聚光透镜22、扩散板23、拾取透镜25以及均匀化照明光学系统35设置在照明装置2的照明光轴ax2上。光轴ax1与照明光轴ax2互相垂直。另外，蓝色用发光装置20b的光轴与红色用发光装置20r的光轴ax1一致，绿色用发光装置20g的光轴与照明光轴ax2一致。

红色用发光装置20r射出由多个红色光线br构成的红色光lr。绿色用发光装置20g射出由多个绿色光线bg构成的绿色光lg。蓝色用发光装置20b射出由多个蓝色光线bb构成的蓝色光lb。

以下，使用如下的垂直坐标系：将从照明装置2射出照明光wl的方向设为y方向，将从蓝色用发光装置20b射出蓝色光lb的方向设为x方向，将与x方向和y方向垂直并且从纸面的里侧朝向近前侧的方向设为z方向。

接着，对红色用发光装置20r的结构进行说明。

图3是示出红色用发光装置20r的结构的立体图。另外，在图3中，为了容易观察附图，省略了一部分光的图示。

如图3所示，红色用发光装置20r具有基板11、在基板11上呈矩阵状排列的多个红色发光元件12、框架13、玻璃罩14以及多个电极端子15。基板11例如由铜等导热率较高的金属构成。

多个红色发光元件12被收纳在由基板11、框架13和玻璃罩14围成的空间中。本实施方式的红色用发光装置20r由多发射器封装构成。

红色用发光装置20r包含l个红色发光元件12，在红色用发光装置20r中，l个红色发光元件12被封入到单个密封构造中。l为1以上的整数，在本实施方式中，l＝20。具体而言，红色用发光装置20r将发光元件列20r1沿着y方向排列4列，该发光元件列20r1是沿着z轴方向配置5个红色发光元件12而成的。红色发光元件12由射出红色光线br(例如585nm～720nm的波段的激光)的半导体激光器构成。

图4是示出一个红色发光元件12的主要部分结构的图。如图4所示，红色发光元件12具有光射出面12a。当从红色发光元件12射出的红色光线br的主光线的方向观察时，光射出面12a具有大致长方形的平面形状，具有沿着y方向的短边和沿着z方向的长边。

从红色发光元件12射出的红色光线br是具有与光射出面12a的长边方向平行的偏振方向的线偏振光。在红色光线b入射到玻璃罩14之前，光射出面12a的短边方向上的红色光线br的发散角度比光射出面12a的长边方向上的红色光线br的发散角度大。即，平行于与入射到玻璃罩14之前的红色光线br的光轴垂直的面的截面是在y方向上具有长轴的椭圆形状。

如图3所示，各发光元件列20r1分别与两条电极端子15连接。发光元件列20r1所具有的5个红色发光元件12互相串联连接，通过电极端子15向红色发光元件12供给电流。

框架13将玻璃罩14安装于基板11。在玻璃罩14上一体地设置有多个准直透镜14a。准直透镜14a由凸透镜构成。准直透镜14a使从对应的红色发光元件12射出的红色光线br平行化。准直透镜14a也可以是与玻璃罩14分体的。

根据这样的结构，红色用发光装置20r朝向合成光学元件21射出由平行光线束构成的红色光lr。如图4所示，平行于与平行化后的红色光线br的主光线垂直的面的截面形状ds是具有沿着y方向的长轴和沿着z方向的短轴的椭圆状。在本实施方式中，红色用发光装置20r相当于技术方案中的“第1激光发光装置”。

接着，对绿色用发光装置20g的结构进行说明。除了所射出的光的波长不同之外，绿色用发光装置20g具有与红色用发光装置20r同样的结构。因此，参照图3对与红色用发光装置20r同样的结构赋予相同的标号来进行说明。

具体来说，绿色用发光装置20g具有基板11、在基板11上呈矩阵状排列的多个绿色发光元件16(参照图2)、框架13(参照图3)、玻璃罩14(参照图3)以及多个电极端子15(参照图3)。

多个绿色发光元件16被收纳在由基板11、框架13和玻璃罩14围成的空间中。本实施方式的绿色用发光装置20g与红色用发光装置20r同样，由多发射器封装构成。

绿色用发光装置20g包含m个绿色发光元件16，在绿色用发光装置20g中，m个绿色发光元件16被封入到单个密封构造中。m为1以上的整数，在本实施方式中，m＝20。具体来说，绿色用发光装置20g将发光元件列沿着x轴方向排列4列，该发光元件列是沿着z轴方向配置5个绿色发光元件16而成的。如图2所示，绿色发光元件16由射出绿色光线bg(例如495nm～585nm的波段的激光)的半导体激光器构成。平行于与入射到玻璃罩14之前的绿色光线bg的光轴垂直的面的截面为椭圆形状。

利用设置于玻璃罩14的所对应的准直透镜14a使从绿色发光元件16射出的绿色光线bg平行化。

根据这样的结构，绿色用发光装置20g朝向合成光学元件21射出由平行光线束构成的绿色光lg。与平行化后的绿色光线bg的主光线垂直的截面形状是具有沿着x方向的长轴和沿着z方向的短轴的椭圆状(参照图4)。在本实施方式中，绿色用发光装置20g相当于技术方案中的“第2激光发光装置”。

接着，对蓝色用发光装置20b的结构进行说明。

图5是示出蓝色用发光装置20b的结构的立体图。

如图5所示，蓝色用发光装置20b包含n个(在本实施方式中，n＝4)蓝色用发光封装17和与各蓝色用发光封装17对应设置的准直光学系统19。

在本实施方式中，各蓝色用发光封装17由can封装类型的半导体激光器构成。如图2所示，4个蓝色用发光封装17在与光轴ax1垂直的面内沿y方向和z方向各配置2个。

具体来说，蓝色用发光封装17具有收纳在单个封装(密封构造)17p内的一个蓝色发光元件18。蓝色发光元件18例如射出峰值波长为460nm～480nm的蓝色光线bb。

在本实施方式中，4个蓝色用发光封装17包含第1蓝色用发光封装17a和第2蓝色用发光封装17b。第1蓝色用发光封装17a和第2蓝色用发光封装17b的结构与其他蓝色用发光封装17相同。

第1蓝色用发光封装17a具有封入到单个封装(第1密封构造)17p1中的第1蓝色发光元件18a。并且，第2蓝色用发光封装17b具有封入到与第1蓝色用发光封装17a分体形成的单个封装(第2密封构造)17p2中的第2蓝色发光元件18b。

在本实施方式中，蓝色用发光装置20b相当于技术方案中的“第3激光发光装置”，第1蓝色发光元件18a相当于技术方案中的“第1蓝色发光元件”，第2蓝色发光元件18b相当于技术方案中的“第2蓝色发光元件”。

即使在蓝色用发光封装17中，平行于与入射到准直光学系统19之前的蓝色光线bb的光轴bb1垂直的面的截面也是在y方向上具有长轴在z方向上具有短轴的椭圆形状。

准直光学系统19借助未图示的粘接剂等配置在各蓝色用发光封装17的光射出口侧。在本实施方式中，准直光学系统19包含两块第1透镜19a和第2透镜19b。例如，第1透镜19a被设置成将封装17p的光射出口密封。

第1透镜19a具有第1变形面19a1，该第1变形面19a1仅使蓝色光线bb中的在发散角较大的长轴方向上扩展的成分平行化。具体来说，第1变形面19a1由具有沿着z方向的母线的柱面构成。

并且，第2透镜19b具有第2变形面19b1，该第2变形面19b1仅使蓝色光线bb中的在发散角较小的短轴方向上扩展的成分平行化。具体来说，第2变形面19b1由具有沿着y方向的母线的柱面构成。

在各蓝色用发光封装17中，从蓝色发光元件18射出的蓝色光线bb的主光线的光路上的第1透镜19a(第1变形面19a1)与第2透镜19b(第2变形面19b1)之间的距离被设定成：使得从蓝色用发光封装17射出的蓝色光线bb的截面的高宽比大致为1。即，在本实施方式中，如图5所示，通过准直光学系统19将从蓝色用发光封装17射出的蓝色光线bb的截面从椭圆状转换成大致圆形。在本实施方式中，准直光学系统19相当于技术方案中的“变形光学系统”。

另外，由于半导体激光元件的发光效率根据各种发光颜色而不同，所以半导体激光元件的光输出也根据各种发光颜色而不同。蓝色发光元件18的发光效率比绿色发光元件16的发光效率和红色发光元件12的发光效率高。因此，蓝色发光元件18的光输出比绿色发光元件16的光输出和红色发光元件12的光输出高。

另外，在一个发光装置具有多个发光元件(半导体激光器元件)的情况下，发光装置的光输出等于多个发光元件的光输出之和。

作为一例，例如，获得明亮度为6000lm的白色光所需的红色用发光装置20r、绿色用发光装置20g以及蓝色用发光装置20b的各光输出是：红色光lr的光输出22w、绿色光lg的光输出14w、蓝色光lb的光输出9w。并且，通常，蓝色发光元件18的1份光输出为2.25w，绿色发光元件16的1份光输出为0.7w，红色发光元件12的1份光输出为1.1w左右。

当根据这些光输出值和上述每个发光元件的光输出来进行计算时，获得明亮度为6000lm的白色光所需的发光元件的个数最少是如下情况。在红色用发光装置20r中需要20个红色发光元件12。并且，在绿色用发光装置20g中需要20个绿色发光元件16。并且，在蓝色用发光装置20b中需要4个蓝色发光元件18。

假设考虑了使红色发光元件12、绿色发光元件16以及蓝色发光元件18的个数相同的情况(即，使用了与红色用发光装置20r和绿色用发光装置20g同样的多发射器封装作为蓝色用发光装置20b的情况)。在该情况下，蓝色光lb的光输出过剩。也就是说，很难生成具有适当的白平衡的白色光来作为照明光wl。

与此相对，在本实施方式的照明装置2中，如上述那样，使蓝色发光元件18的个数(n＝4)比红色发光元件12的个数(l＝20)和绿色发光元件16的个数(m＝20)少。由此，能够防止蓝色光lb的光输出过剩，从而生成具有适当的白平衡的白色的照明光wl。

作为具体结构，本实施方式的照明装置2使用了多发射器封装作为红色用发光装置20r和绿色用发光装置20g，使用了can封装作为蓝色用发光装置20b。

并且，在安装多个发光元件的情况下，多发射器封装能够比can封装更有效地降低成本。因此，在本实施方式中，发光元件数较少的成本降低效果较小的蓝色用发光装置20b采用can封装，发光元件数较多的成本降低效果较大的绿色用发光装置20g和红色用发光装置20r采用多发射器封装，由此，与将发光装置全部置换为多发射器封装的情况相比，有效地降低了光源装置20的成本。

合成光学元件21对从光源装置20射出的rgb各色的光(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)进行合成。合成光学元件21由十字分色棱镜构成。合成光学元件21包含设置在构成十字分色棱镜的4个棱镜之间的第1分色镜21a和第2分色镜21b。

第1分色镜21a和第2分色镜21b分别相对于光轴ax1和照明光轴ax2以45°的角度交叉配置。并且，第1分色镜21a和第2分色镜21b互相呈90°的角度交叉。

第1分色镜21a具有对红色光lr进行反射并且使绿色光lg和蓝色光lb透过的光学特性。第2分色镜21b具有对蓝色光lb进行反射并且使红色光lr和绿色光lg透过的光学特性。

根据这样的结构，合成光学元件21朝向聚光透镜22射出包含红色光lr、绿色光lg和蓝色光lb的合成光线束gl。

图6是示意性地示出入射到聚光透镜22的合成光线束gl的图。另外，图6示出了沿照明光轴ax2方向(-y方向)观察的情况下的合成光线束gl。

如图6所示，合成光线束gl中的红色光lr由包含与红色发光元件12相同数量(20条)的红色光线br的光线束构成。与各红色光线br的照明光轴ax2垂直的截面是在x方向上具有长轴的椭圆形状。红色光lr由20条红色光线br构成，该20条红色光线br在与xz平面平行的面内以x方向上为4条、z方向上为5条的方式呈二维状排列。

在本实施方式中，形成在聚光透镜22的入射面上的红色光lr的照明区域sr由将多个椭圆形状的红色光线br的最外侧轮廓连结起来的线来规定。即，红色光lr的照明区域的外形可视为大致矩形。

并且，合成光线束gl中的绿色光lg由包含与绿色发光元件16相同数量(20条)的绿色光线bg的光线束构成。与各绿色光线bg的照明光轴ax2垂直的截面是在x方向上具有长轴的椭圆形状。绿色光lg由20条绿色光线bg构成，该20条绿色光线bg在与xz平面平行的面内以x方向上为4条、z方向上为5条的方式呈二维状排列。

在本实施方式中，形成在聚光透镜22的入射面上的绿色光lg的照明区域sg由将多个椭圆形状的绿色光线bg的最外侧轮廓连结起来的线来规定。即，绿色光lg的照明区域sg的外形可视为大致矩形。

在本实施方式中，绿色光lg的照明区域sg的大小(外形的大小)与红色光lr的照明区域sr的大小(外形的大小)大致相等，如图6所示，红色光线br和绿色光线bg是互相重叠的状态。即，红色光lr和绿色光lg透过合成光学元件21而互相合成，从而生成黄色光。

另一方面，合成光线束gl中的蓝色光lb由包含与蓝色用发光封装17相同数量(4条)的蓝色光线bb的光线束构成。蓝色光lb由4条蓝色光线bb构成，该4条蓝色光线bb在与xz平面平行的面内以x方向上为两条、z方向上为两条的方式呈二维状排列。在本实施方式中，从蓝色用发光封装17射出的蓝色光线bb的截面被转换成大致圆形。

构成蓝色光lb的4个蓝色光线bb位于矩形状的红色光lr的照明区域sr和绿色光lg的照明区域sg的四个角部。形成在聚光透镜22的入射面上的蓝色光lb的照明区域sb的外形由将多个圆形的蓝色光线bb的最外侧轮廓连接起来的线来规定。即，蓝色光lb的照明区域sb可视为大小与红色光lr的照明区域sr和绿色光lg的照明区域sg大致相同的矩形。

根据本实施方式的光源装置20，能够使形成在聚光透镜22上的合成光线束gl的各成分(蓝色光lb、红色光lr以及绿色光lg)的照明区域sr、sg、sb的大小大致相等。

在本实施方式中，聚光透镜22使合成光线束gl会聚并入射到扩散板23。扩散板23位于聚光透镜22的射出侧。扩散板23通过使合成光线束gl扩散来抑制会使显示品质下降的散斑的产生。在本实施方式中，扩散板23相当于技术方案中的“扩散元件”。

另外，作为扩散板23，可以使用公知的扩散板，例如，抛光玻璃、全息扩散器、对透明基板的表面实施了喷砂处理后的部件、将珠子那样的散射件分散到透明基板的内部并使光被散射件散射的部件等。

并且，也可以采用使扩散板23绕规定的旋转轴旋转的结构。通过以这种方式使扩散板23旋转，使透过该扩散板23的光的扩散状态随时间发生变化，由此，散斑图案随时间发生变化。因此，观察者看到被时间平均后的散斑图案，所以与不使扩散板23旋转的情况相比，能够使散斑噪声不太明显。

被扩散板23扩散的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb通过互相合成而生成白色的照明光wl。照明光wl被拾取透镜25平行化后入射到均匀化照明光学系统35。均匀化照明光学系统35包含第1透镜阵列30、第2透镜阵列31以及重叠透镜32。

第1透镜阵列30具有多个第1小透镜30a，该多个第1小透镜30a用于将从扩散板23射出的照明光wl分割成多个部分光线束。多个第1小透镜30a在与照明装置2的照明光轴ax2垂直的面内呈阵列状排列。

第2透镜阵列31具有多个第2小透镜31a。多个第2小透镜31a分别与多个第1小透镜30a对应。第2透镜阵列31与重叠透镜32一起使第1透镜阵列30的各第1小透镜30a的像重叠在各光调制装置4r、4g、4b的图像形成区域的附近。

另外，在本实施方式的结构中，由于合成光线束gl的各成分入射到共同的聚光透镜22，所以根据光在聚光透镜22上的入射区域的大小(照射于聚光透镜22的照明区域的大小)来确定从扩散板23射出时的扩散角。即，照射于聚光透镜22的照明区域越大，从扩散板23射出时的扩散角越大。

因此，当假设合成光线束gl的各成分照射在聚光透镜22上的照明区域的大小不同时，则从扩散板23射出时的扩散角不同。于是，由于对扩散角互相不同的多色光进行合成而导致照明光wl产生颜色不均。

与此相对，在本实施方式中，能够使入射到聚光透镜22时的合成光线束gl的各成分的照明区域sr、sg、sb的大小大致相等。在该情况下，由于各色光(蓝色光lb、红色光lr以及绿色光lg)入射到扩散板23时的入射角的分布范围彼此大致相等，所以各色光从扩散板23射出时的扩散角也彼此大致相等。也就是说，透过扩散板23而被扩散的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb的光束宽度(粗细)大致相等。

因此，根据本实施方式的光源装置20，通过对光束宽度相同的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb进行合成，能够生成颜色不均较少的白色的照明光wl。照明光wl经由均匀化照明光学系统35入射到各光调制装置4r、4g、4b的图像形成区域。

如以上那样，本实施方式的投影仪1具备生成具有适当的白平衡且颜色不均较少的白色的照明光wl的照明装置2，因此能够实现良好的画质显示。

(第二实施方式)

接着，对第二实施方式的照明装置进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同之处是光源装置的结构，除此以外的结构是相同的。在本实施方式中，对与第一实施方式相同的部件和结构赋予相同的标号，省略详细的说明。

图7是示出照明装置52的概略结构的图。如图7所示，照明装置52具有光源装置120和均匀化照明光学系统35。

光源装置120具有红色用发光装置20r、绿色用发光装置20g、蓝色用发光装置20b、合成光学元件21、偏振分离元件26、相位差板27、聚光透镜22以及扩散板123。绿色用发光装置20g、合成光学元件21、偏振分离元件26、相位差板27、聚光透镜22以及扩散板123设置在绿色用发光装置20g的光轴ax3上。并且，偏振分离元件26和均匀化照明光学系统35设置在照明装置52的照明光轴ax4上。

在本实施方式中，合成光学元件21朝向偏振分离元件26射出包含红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb的合成光线束gl。

在本实施方式中，从红色用发光装置20r射出的红色光lr相当于针对偏振分离元件26的p偏振光，从绿色用发光装置20g射出的绿色光lg相当于针对偏振分离元件26的p偏振光，从蓝色用发光装置20b射出的蓝色光lb相当于针对偏振分离元件26的p偏振光。

偏振分离元件26被配置成相对于合成光线束gl的光轴呈45°的角度。偏振分离元件26使由p偏振光成分构成的合成光线束gl的各成分(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)透过。

从偏振分离元件26射出的p偏振光的合成光线束gl(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)入射到相位差板27。相位差板27由配置在偏振分离元件26与扩散板123之间的光路中的1/4波长板(λ/4板)构成。合成光线束gl(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)透过相位差板27而例如被转换成右旋的圆偏振光的合成光线束glc(红色光lrc、绿色光lgc以及蓝色光lbc)，并入射到聚光透镜22。

本实施方式的扩散板123在使从聚光透镜22射出的光朝向偏振分离元件26扩散反射的方面与第一实施方式的扩散板23不同。合成光线束glc(红色光lrc、绿色光lgc以及蓝色光lbc)通过被扩散板123反射而被转换成左旋的圆偏振光的合成光线束glc′(红色光lrc′、绿色光lgc′以及蓝色光lbc′)。被扩散板123反射后再次透过聚光透镜22的圆偏振光的合成光线束glc′的各成分(红色光lrc′、绿色光lgc′以及蓝色光lbc′)再次透过相位差板27而被转换成s偏振光的红色光lrs、绿色光lgs以及蓝色光lbs。通过对该红色光lrs、绿色光lgs以及蓝色光lbs进行合成而生成照明光wl。

另外，在本实施方式的光源装置120中，形成在聚光透镜22上的合成光线束glc的各成分(红色光lrc、绿色光lgc以及蓝色光lbc)的照明区域的大小相等。因此，由于能够使各色光(红色光lrc、绿色光lgc以及蓝色光lbc)入射到扩散板123时的入射角的分布范围大致相等，所以被扩散板123扩散反射后的各色光(红色光lrc′、绿色光lgc′以及蓝色光lbc′)的扩散角彼此大致相等。也就是说，被扩散板123反射而扩散后的红色光lrc′、绿色光lgc′以及蓝色光lbc′的光束宽度(粗细)大致相等，因此对s偏振光的红色光lrs、绿色光lgs以及蓝色光lbs进行合成而得的照明光wl是颜色不均较少的白色光。

因此，根据本实施方式的光源装置120，能够生成颜色不均较少的白色的照明光wl。照明光wl经由均匀化照明光学系统35入射到各光调制装置4r、4g、4b的图像形成区域。

如以上那样，在本实施方式的照明装置52中，也能够生成减少了颜色不均的白色的照明光wl。因此，根据具有该照明装置52的投影仪，能够显示出由颜色不均引起的画质下降较小的画质良好的图像。

(第三实施方式)

接着，对第三实施方式的投影仪进行说明。本实施方式的投影仪在使用微镜型的光调制装置的方面与第一实施方式的投影仪1较大不同。以下，对与第一实施方式相同的结构和部件赋予相同的标号，省略或简化其详细的说明。

图8是示出本实施方式的投影仪的概略结构的图。

如图8所示，本实施方式的投影仪1a具有照明装置152、全反射棱镜61、微镜型光调制装置62以及投射光学装置63。

照明装置152具有光源装置220、棒状透镜40以及导光光学系统41。光源装置220包含红色用发光装置20r、绿色用发光装置20g、蓝色用发光装置20b、合成光学元件21、聚光透镜22以及扩散板23。

在本实施方式中，合成光学元件21使来自红色用发光装置20r、绿色用发光装置20g以及蓝色用发光装置20b的光入射到聚光透镜22。本实施方式的光源装置220朝向聚光透镜22按照时间顺序射出红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb。按照时间顺序射出的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb经由聚光透镜22入射到扩散板23。

另外，在本实施方式的光源装置220中，按照时间顺序形成在聚光透镜22上的各色光(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)的照明区域的大小也相等。由此，各色光(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)入射到扩散板23时的入射角的分布范围大致相等，因此能够使透过扩散板23而被扩散的各色光的扩散角彼此大致相等。也就是说，透过扩散板23而被扩散后的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb的光束宽度(粗细)大致相等。

根据本实施方式的光源装置220，通过对光束宽度相同的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb进行合成，能够生成减少了颜色不均的白色的照明光wl。透过了扩散板23的照明光wl入射到棒状透镜40。

棒状透镜40包含光入射面40a和光射出面40b。棒状透镜40在使从光入射面40a入射到内部的光在内表面进行全反射之后，通过从光射出面40b射出而使光强度分布均匀化。

导光光学系统41与棒状透镜40协作而朝向全反射棱镜61射出强度分布变得均匀的红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb。在本实施方式中，棒状透镜40和导光光学系统41相当于技术方案中的“均匀化照明光学系统”。

本实施方式的照明装置152按照时间顺序朝向全反射棱镜61射出红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb。

全反射棱镜61由透光性部件构成，包含全反射面61a。全反射面61a的角度被设定为：使来自照明装置152的光(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)朝向微镜型光调制装置62进行全反射。

微镜型光调制装置62例如由dmd(digitalmicromirrordevice：数字微镜器件)构成。dmd是将多个微镜排列成矩阵状而成的。dmd通过切换多个微镜的倾斜方向而在透过全反射面61a的方向与被全反射面61a反射的方向之间切换入射光的反射方向。

这样，由dmd构成的微镜型光调制装置62对从照明装置152射出的照明光wl的各色光(红色光lr、绿色光lg以及蓝色光lb)依次进行调制，从而生成绿色图像光、红色图像光以及蓝色图像光。投射光学装置63将绿色图像光、红色图像光以及蓝色图像光投影到屏幕(未图示)上。

如以上说明的那样，根据本实施方式的投影仪1a，在使用了微镜型光调制装置62的情况下，能够显示出具有适当的白平衡且由颜色不均引起的画质下降较小的画质良好的图像。

另外，本发明并不限定于上述实施方式的内容，能够在不脱离发明主旨的范围内适当变更。

例如，在上述实施方式中，以蓝色用发光封装17的准直光学系统19由两块透镜(第1透镜19a和第2透镜19b)构成的情况为例，但准直光学系统也可以由1块透镜构成。

图9是示出变形例的准直光学系统的概略结构的图。

如图9所示，变形例的准直光学系统59具有配置在沿着光轴方向的方向的两侧的、第1变形面59a和第2变形面59b。第1变形面59a由具有沿着z方向的母线的柱面构成，第2变形面59b由具有沿着y方向的母线的柱面构成。

在变形例的准直光学系统59中，第1变形面59a与第2变形面59b之间的距离被设定为：使得穿过准直光学系统59的光线的截面形状的高宽比大致为1(圆形)。

并且，在上述实施方式中示出了将本发明的光源装置搭载于投影仪的例子，但并不限于此。本发明的光源装置也可以应用在照明器具或汽车的前照灯等。