光源装置及投影机
阅读：376发布：2024-02-27
专利汇可以提供光源装置及投影机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及 光源 装置及投影机。提供能够不会使光的利用效率降低地更进一步提高光源装置的 亮度 的光源装置。包括：第1光源部（10），其包括射出第1激励光的多个第1固体光源（13）；第2光源部（20），其包括射出第2激励光的多个第2固体光源（23）；激励光合成部（30），其对从第1光源部（10）射出的多个第1激励光和从第2光源部（20）射出的多个第2激励光进行合成，并作为合成激励光射出；透镜阵列（51），其将从激励光合成部（30）射出的合成激励光分割为多个子光 线束 ；聚光光学系统，其使多个子光线束进行聚光；和发光元件（80），其通过以聚光光学系统聚光的多个子光线束激励而发出 荧光 。，下面是光源装置及投影机专利的具体信息内容。
1.一种光源装置，其特征在于，包括：
第1光源部，其包括射出第1激励光的多个第1固体光源；
第2光源部，其包括射出第2激励光的多个第2固体光源；
激励光合成部，其对从所述第1光源部射出的多个所述第1激励光和从所述第2光源部射出的多个所述第2激励光进行合成，并作为合成激励光射出；
透镜阵列，其将从所述激励光合成部射出的所述合成激励光分割为多个子光线束； 聚光光学系统，其使所述多个子光线束进行聚光；和
发光元件，其通过以所述聚光光学系统聚光的所述多个子光线束激励而发出荧光。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，构成为：
所述激励光合成部具有使作为P偏振光入射的光透射且对作为S偏振光入射的光进行反射的偏振分离膜；
所述多个所述第1激励光作为P偏振光入射于所述激励光合成部，所述多个第2激励光作为S偏振光入射于所述激励光合成部。
3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于：
所述激励光合成部进一步具备夹持所述偏振分离膜地设置的第1透明构件和第2透明构件；
所述多个第1激励光之中的一个第1激励光介由所述第1透明构件入射于所述偏振分离膜；
所述多个第2激励光之中的一个第2激励光介由所述第2透明构件入射于所述偏振分离膜。
4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于：
所述激励光合成部配置为，所述第1透明构件和所述偏振分离膜之间的界面与所述第
2透明构件和所述偏振分离膜之间的界面夹持所述偏振分 离膜互相重叠。
5.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于：
所述激励光合成部配置为，所述第1透明构件和所述偏振分离膜之间的界面与所述第
2透明构件和所述偏振分离膜之间的界面夹持所述偏振分离膜互相部分地重叠。
6.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于：
所述激励光合成部具有使所述多个第1激励光通过的通过区域和使所述多个第2激励光反射的反射区域。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的光源装置，其特征在于：
所述多个第1固体光源及所述多个第2固体光源分别包括半导体激光器； 所述半导体激光器构成为，具有俯视长方形形状的发光区域，沿着所述发光区域的短边方向的光的扩展角比沿着所述发光区域的长边方向的光的扩展角要大； 将所述多个第1固体光源之中的一个第1固体光源的发光区域投影于所述激励光合成部时的形状的长边方向和短边方向与将所述多个第2固体光源之中的一个第2固体光源的发光区域投影于所述激励光合成部时的形状的长边方向和短边方向分别具有彼此相反的关系。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于：
所述多个第1固体光源排列为阵列状；
所述第1光源部具备第1准直透镜阵列，该第1准直透镜阵列具有对应于所述多个第
1固体光源设置的多个第1准直透镜；
所述多个第1准直透镜之中的一个第1准直透镜使从所述多个第1固体光源之中的一个第1固体光源射出的第1激励光平行化；
所述多个第2固体光源排列为阵列状；
所述第2光源部具备第2准直透镜阵列，该第2准直透镜阵列具有对应于所述多个第
2固体光源设置的多个第2准直透镜；
所述多个第2准直透镜之中的一个第2准直透镜使从所述多个第2固 体光源之中的一个第2固体光源射出的第2激励光平行化。
9.根据权利要求8所述的光源装置，其特征在于：
所述多个第1固体光源配置为矩阵状，并使得所述多个第1固体光源各自的发光区域的长边方向与第1方向平行；
所述多个第1准直透镜对应于所述多个第1固体光源的配置而配置为矩阵状； 所述多个第1准直透镜的所述第1方向的间距比所述多个第1准直透镜的与所述第1方向交叉的方向的间距要短；
所述多个第2固体光源配置为矩阵状，并使得所述多个第2固体光源各自的发光区域的长边方向与第2方向平行；
所述多个第2准直透镜对应于所述多个第2固体光源的配置而配置为矩阵状； 所述多个第2准直透镜的所述第2方向的间距比所述多个第2准直透镜的与所述第2方向交叉的方向的间距要短。
10.根据权利要求1～6中任一项所述的光源装置，其特征在于：
所述聚光光学系统具有与所述透镜阵列成对、所述子光线束进行入射的第2透镜阵列和使从所述第2透镜阵列射出的所述子光线束在所述发光元件上重叠的重叠光学系统； 所述透镜阵列的透镜面和所述发光元件的光照射面介由所述聚光光学系统处于共轭关系。
11.根据权利要求10所述的光源装置，其特征在于：
构成所述透镜阵列的多个小透镜的俯视形状与所述光照射面的俯视形状为相似形； 照射所述光照射面的所述激励光的光强度分布成为在与所述光照射面相同的空间位置处光强度连续的光强度分布。
12.根据权利要求1～6中任一项所述的光源装置，其特征在于：
所述发光元件设置为，光照射面重叠于所述聚光光学系统的焦点位置； 以所述透镜阵列和所述聚光光学系统为两端的积分光学系统设定为， 与所述光照射面共轭的面为无限远。
13.根据权利要求12所述的光源装置，其特征在于，
构成所述透镜阵列的多个小透镜的俯视形状与所述发光元件的光照射面的俯视形状为相似形；
所述发光元件的光照射面的俯视面积与所述积分光学系统的射出瞳的大小基本相等。
14.根据权利要求10所述的光源装置，其特征在于：
具有对从所述激励光合成部射出的所述合成激励光进行聚光的聚光透镜和对从所述聚光透镜射出的所述合成激励光进行平行化的平行化透镜；
所述平行化透镜在入射面或射出面的任一方具有旋转二次曲面形状的凹面。
15.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于：
所述平行化透镜中，所述入射面为所述凹面、所述射出面为平面。
16.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于：
所述平行化透镜中，所述入射面为球面状的凸面、所述射出面为所述凹面。
17.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于：
所述凹面，在设以所述凹面和所述光线束的中心轴的交点为原点、以所述中心轴为Z轴、以与所述中心轴正交的轴为r轴的rθZ圆柱坐标系中的坐标值为r及Z并设近轴曲率为c、设圆锥常数为K时，为通过下式表示的形状：
（式1）
18.根据权利要求1～6中任一项所述的光源装置，其特征在于，构成 为： 所述多个第1激励光之中的一个第1激励光在所述激励光合成部中入射于与所述多个第2激励光进行入射的区域不同的区域。
19.一种投影机，其特征在于：
具备权利要求1～18中任一项所述的光源装置、对从所述光源装置射出的光进行调制的光调制元件和对通过所述光调制元件调制的光进行投影的投影光学系统。
光源装置及投影机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及光源装置及投影机。
背景技术
[0002] 现有，已知具备射出激励光的多个固体光源和通过从多个固体光源射出的激励光激励而发出荧光的荧光体层的光源装置。并且，已知具备如此的光源装置的投影机（例如，特开2004-327361号公报）。
[0003] 在现有的光源装置中，荧光体层配置于来自多个固体光源的激励光聚光的聚光位置。因此，能够不会使从荧光体层发出荧光的发光区域的面积即集光率变大地使荧光的光量增强。因而，能够不会使光的利用效率下降地提高光源装置的亮度。
[0005] 在光源装置的技术领域中，要求能够不会使光的利用效率降低地更进一步提高光源装置的亮度的光源装置。
[0006] 本实用新型鉴于如此的情况而作出，目的在于提供能够不会使光的利用效率降低地更进一步提高光源装置的亮度的光源装置。并且，目的在于提供具备如此的光源装置、能够不会使光的利用效率降低地更进一步提高显示画面的亮度的投影机。
[0007] 为了解决所述的问题，本实用新型的光源装置特征在于：包括第1光源部、第2光源部、激励光合成部、透镜阵列、聚光光学系统和发光元件，所述第1光源部包括射出第1激励光的多个第1固体光源；所述第2光源部包括射出第2激励光的多个第2固体光源；所述激励光合成部对从所述第1光源部射出的多个所述第1激励光和从所述第2光源部射出的多个所述第2激励光进行合成，并作为合成激励光射出；所述透镜阵列将从所述激励光合成部射出的所述合成激励光分割为多个子光线束；所述聚光光学系统使所述多个子光线束进行聚光；所述发光元件通过以所述聚光光学系统聚光的所述多个子光线束激励而发出荧光。
[0008] 根据该构成，利用从包括多个固体光源的2个光源部（第1光源部及第2光源部）射出的激励光发出荧光。因此，能够更进一步提高光源装置的亮度。在本说明书中，有时将第1光源部及第2光源部统称为2个光源部。
[0009] 并且，在对来自2个光源部的激励光利用激励光合成部进行了合成之后，使之聚光于发光元件。因此，与对来自2个光源部的激励光不利用本实用新型涉及的激励光合成部地进行合成的情况相比较，可以相对于发光元件以更进一步小的入射角使激励光入射于发光元件的更小的区域。也就是说，能够使集光率的增大变小。在此意义上，也能够使起因于采用2个光源部而产生的荧光光的利用效率的降低变小。
[0010] 并且，来自2个光源部的激励光通过介由透镜阵列和聚光光学系统在发光元件上重叠，光强度分布平均化。因此，可以在发光元件整体以同样的光强度照射激励光。由此，容易对光量进行控制，以免在照射过激励光的区域内局部地产生光饱和。从而，能够不会使激励光的利用效率降低地更进一步提高光源装置的亮度。
[0011] 在所述光源装置中，优选构成为：所述激励光合成部具有使作为P偏振光入射的光透射且对作为S偏振光入射的光进行反射的偏振分离膜；所述多个所述第1激励光作为P偏振光入射于所述激励光合成部，所述多个第2激励光作为S偏振光入射于所述激励光合成部。
[0012] 根据该构成，利用偏振分离膜的原理，可以对第1激励光和第2激励光以高的效率进行合成。
[0013] 在所述光源装置中，优选：所述激励光合成部进一步具备夹持所述偏振分离膜地设置的第1透明构件和第2透明构件；所述多个第1激励光之中的一个第1激励光介由所述第1透明构件入射于所述偏振分离膜；所述多个第2激励光之中的一个第2激励光介由所述第2透明构件入射于所述偏振分离膜。
[0014] 根据该构成，来自2个光源部的激励光在分别通过透明构件之后入射于偏振分离膜。因此，即使在折射率差在偏振分离膜和空气层（来自2个光源部的激励光直到入射于偏振分离膜为止通过的介质）之间大的情况下，也能够缓解所述折射率差。因而，与并非本实用新型涉及的透明构件形成于偏振分离膜的情况而是来自2个光源部的激励光直接入射于偏振分离膜的构成相比较，能够减少由于所述折射率差大而产生的光的损失。
[0015] 在所述光源装置中，优选：所述激励光合成部配置为，所述第1透明构件和所述偏振分离膜之间的界面与所述第2透明构件和所述偏振分离膜之间的界面夹持所述偏振分离膜互相重叠。
[0016] 根据该构成，在构成为第1激励光及第2激励光的各自入射于激励光合成部中夹持偏振分离膜互相对置的区域的情况下，容易以透明构件缓解所述折射率差。因而，能够对由于所述折射率差大而产生光的损失进行抑制。
[0017] 在所述光源装置中，优选：所述激励光合成部配置为，所述第1透明构件和所述偏振分离膜之间的界面与所述第2透明构件和所述偏振分离膜之间的界面夹持所述偏振分离膜互相部分地重叠。
[0018] 根据该构成，配置为，第1激励光入射于偏振分离膜的区域及第2激励光入射于偏振分离膜的区域的各自在偏振分离膜中一部分重叠。因而，能够对在合成激励光中产生不均匀进行抑制。
[0019] 在所述光源装置中，优选：所述激励光合成部具有使所述多个第1激励光通过的通过区域和使所述多个第2激励光反射的反射区域。
[0020] 根据该构成，可以对第1激励光和第2激励光以高的效率进行合成。例如，在激励光合成部在通过区域具有开口部的构成的情况下，能够对由于第1激励光通过激励光合成部的开口部而产生光的损失进行抑制。
[0021] 在所述光源装置中，优选：所述多个第1固体光源及所述多个第2固体光源分别包括半导体激光器；所述半导体激光器构成为，具有俯视长方形形状的发光区域，沿着所述发光区域的短边方向的光的扩展角比沿着所述发光区域的长边方向的光的扩展角要大；将所述多个第1固体光源之中的一个第1固体光源的发光区域投影于所述激励光合成部时的形状的长边方向和短边方向与将所述多个第2固体光源之中的一个第2固体光源的发光区域投影于所述激励光合成部时的形状的长边方向和短边方向分别具有彼此相反的关系。
[0022] 根据该构成，利用半导体激光器的特性，难以在第1激励光入射于偏振分离膜的区域和第2激励光入射于偏振分离膜的区域之间产生间隙。因而，能够对在合成激励光中产生不均匀进行抑制。
[0023] 在所述光源装置中，优选：所述多个第1固体光源排列为阵列状；所述第1光源部具备第1准直透镜阵列，该第1准直透镜阵列具有对应于所述多个第1固体光源设置的多个第1准直透镜；所述多个第1准直透镜之中的一个第1准直透镜使从所述多个第1固体光源之中的一个第1固体光源射出的第1激励光平行化；所述多个第2固体光源排列为阵列状；所述第2光源部具备第2准直透镜阵列，该第2准直透镜阵列具有对应于所述多个第2固体光源设置的多个第2准直透镜；所述多个第2准直透镜之中的一个第2准直透镜使从所述多个第2固体光源之中的一个第2固体光源射出的第2激励光平行化。
[0024] 根据该构成，第1激励光及第2激励光的各自在平行化了的状态下入射于激励光合成部。因此，相比于第1激励光及第2激励光的各自倾斜地入射于激励光合成部的情况，能够对激励光漏到外部进行抑制。因而，可以对第1激励光和第2激励光以高的效率进行合成。
[0025] 在所述光源装置中，优选：所述多个第1固体光源配置为矩阵状，并使得所述多个第1固体光源各自的发光区域的长边方向与第1方向平行；所述多个第1准直透镜对应于所述多个第1固体光源的配置而配置为矩阵状；所述多个第1准直透镜的所述第1方向的间距比所述多个第1准直透镜的与所述第1方向交叉的方向的间距要短；所述多个第2固体光源配置为矩阵状，并使得所述多个第2固体光源各自的发光区域的长边方向与第2方向平行；所述多个第2准直透镜对应于所述多个第2固体光源的配置而配置为矩阵状；所述多个第2准直透镜的所述第2方向的间距比所述多个第2准直透镜的与所述第2方向交叉的方向的间距要短。
[0026] 根据该构成，在第1固体光源阵列及第2固体光源阵列双方的固体光源阵列中多个固体光源整齐地配置。因此，能够谋求各固体光源阵列的小型化。并且，在第1准直透镜阵列及第2准直透镜阵列双方的准直透镜阵列中多个准直透镜在对应于半导体激光器的光辐射特性的状态下整齐地配置。因此，也能够谋求各准直透镜阵列的小型化。因而，能够谋求光源装置的小型化。
[0027] 在所述光源装置中，优选：所述聚光光学系统具有与所述透镜阵列成对、所述子光线束进行入射的第2透镜阵列和使从所述第2透镜阵列射出的所述子光线束在所述发光元件上重叠的重叠光学系统；所述透镜阵列的透镜面和所述发光元件的光照射面介由所述聚光光学系统处于共轭关系。
[0028] 根据该构成，多个子光线束在发光元件的光照射面上良好地重叠。因此，容易使光强度分布平均化，容易对光量进行控制以免产生发光元件的光饱和。
[0029] 在所述光源装置中，优选：构成所述透镜阵列的多个小透镜的俯视形状与所述光照射面的俯视形状为相似形；照射所述光照射面的所述激励光的光强度分布成为在与所述光照射面相同的空间位置处光强度相等的连续性的光强度分布。
[0030] 根据该构成，由于能够将激励光不浪费地照射于发光元件，所以能够使与投入的激励光量相对的取出的荧光量最大化。
[0031] 在所述光源装置中，优选：所述发光元件设置为，光照射面重叠于所述聚光光学系统的焦点位置；以所述透镜阵列和所述聚光光学系统为两端的积分光学系统设定为，与所述光照射面共轭的面为无限远。
[0032] 根据该构成，即使不对聚光光学系统和透镜阵列的相对位置细致地进行设定，通过对聚光光学系统和发光元件的相对位置进行设定，也能够使照向发光元件的激励光重叠。并且，因为在焦点位置处激励光并不成像，所以激励光的像模糊而容易使光强度平均化。因此，容易对光量进行控制以免在发光元件中产生光饱和。
[0033] 在所述光源装置中，优选：构成所述透镜阵列的多个小透镜的俯视形状与所述发光元件的光照射面的俯视形状为相似形；所述发光元件的光照射面的俯视面积与所述积分光学系统的射出瞳的大小基本相等。
[0034] 根据该构成，能够将激励光不浪费地照射于发光元件。因此，能够使与投入的激励光量相对的取出的荧光量最大化。
[0035] 在所述光源装置中，优选：具有对从所述激励光合成部射出的所述合成激励光进行聚光的聚光透镜和对从所述聚光透镜射出的所述合成激励光进行平行化的平行化透镜；所述平行化透镜在入射面或射出面的任一方具有旋转二次曲面形状的凹面。
[0036] 根据该构成，能够使入射于透镜阵列的激励光的平行度提高。因此，容易对采用透镜阵列及聚光光学系统的激励光的平均化如设计地进行控制，能够对发光效率的降低容易地进行抑制。
[0037] 在所述光源装置中，优选：所述平行化透镜中，所述入射面为所述凹面、所述射出面为平面。
[0038] 根据该构成，能够使透射平行化透镜的激励光的平行度进一步提高。因此，容易进行采用了透镜阵列及聚光光学系统的激励光的平均化，容易对光饱和进行抑制而使发光元件发光。
[0039] 在所述光源装置中，优选：所述平行化透镜中，所述入射面为球面状的凸面、所述射出面为所述凹面。
[0040] 根据该构成，能够使透射平行化透镜的激励光的平行度进一步提高。因此，容易进行采用了透镜阵列及聚光光学系统的激励光的平均化，容易对光饱和进行抑制而使发光元件发光。
[0041] 在所述光源装置中，优选：所述凹面，在设以所述凹面和所述光线束的中心轴的交点为原点、以所述中心轴为Z轴、以与所述中心轴正交的轴为r轴的rθZ圆柱坐标系中的坐标值为r及Z并设近轴曲率为c、设圆锥常数为K时，为通过下式表示的形状：
[0042] （式1）
[0043]
[0044] 根据该构成，能够容易地决定凹面的形状。并且，因为只要采用具有基于该式决定的非球面的透镜，就能够使球面像差变小，所以能够使从光源装置射出的光的平行度更进一步提高。
[0045] 在所述光源装置中，优选构成为：所述多个第1激励光之中的一个第1激励光在所述激励光合成部中入射于与所述多个第2激励光进行入射的区域不同的区域。
[0046] 根据该构成，不会在激励光合成部的特定区域施加过大的热负荷。因此，也不会起因于采用2个光源部而激励光合成部的寿命变短。
[0047] 本实用新型的投影机特征在于：具备所述的光源装置、对从所述光源装置射出的光进行调制的光调制元件和对通过所述光调制元件调制的光进行投影的投影光学系统。
[0049] 图1是表示本实用新型的第1实施方式涉及的投影机的光学系统的示意图。
[0050] 图2是光源装置具备的固体光源阵列的主视图。
[0051] 图3是表示激励光合成部中的第1激励光及第2激励光的入射区域的图。
[0052] 图4是非聚焦光学系统的侧视图。
[0053] 图5是表示入射于透镜积分器的激励光的行为的说明图。
[0054] 图6是表示照射发光元件的光照射面的激励光的光强度分布的图。
[0055] 图7是偏振变换元件的简要说明图。
[0056] 图8是表示非聚焦光学系统的变形例的图。
[0057] 图9是表示本实用新型的第2实施方式涉及的光源装置的示意图。
[0058] 图10是光源装置具备的固体光源阵列的主视图。
[0059] 图11是表示激励光合成部中的第1激励光及第2激励光的入射区域的图。
[0060] 图12是表示本实用新型的第3实施方式涉及的光源装置的示意图。
[0061] 图13是表示本实用新型的第4实施方式涉及的光源装置的示意图。
[0062] 图14是表示本实用新型的第5实施方式涉及的光源装置的示意图。
[0063] 图15是激励光合成部的示意图。
[0064] 图16是表示本实用新型的第6实施方式涉及的投影机的光学系统的示意图。
[0065] 图17是表示第1透镜阵列及重叠光学系统的功能的说明图。
[0066] 图18是表示本实用新型的第7实施方式涉及的投影机的光学系统的示意图。
[0067] 符号说明
[0068] 1、2、3、4、5、6、7…光源装置，10、10A…第1光源部，11、11A…第1固体光源阵列，13、13A…第1固体光源，14、14A…第1准直透镜阵列，15、15A…第1准直透镜，20…第2光源部，21…第2固体光源阵列，23…第2固体光源，24…第2准直透镜阵列，25…第2准直透镜，
30、30A、30B、30C、30D…激励光合成部，32、32B、32C、32D…偏振分离膜，33、33B、33C…第1透明构件，34、34B、34C…第2透明构件，41、43…聚光透镜，42、44…平行化透镜，42a、44a…入射面，42b、44b…射出面，51…第1透镜阵列（透镜阵列），51a…小透镜，52…第2透镜阵列，70…重叠光学系统，80、80F…发光元件，200…色分离导光光学系统，400R、400G、400B…液晶光调制装置（光调制装置），600…投影光学系统，1000、2000、3000…投影机，AR1…透射区域，AR2…反射区域，SF1…第1界面，SF2…第2界面，P…射出瞳，PL…长间距，PS…短间距，VL…长边，VS…短边
30、30A、30B、30C、30D…激励光合成部，32、32B、32C、32D…偏振分离膜，33、33B、33C…第1透明构件，34、34B、34C…第2透明构件，41、43…聚光透镜，42、44…平行化透镜，42a、44a…入射面，42b、44b…射出面，51…第1透镜阵列（透镜阵列），51a…小透镜，52…第2透镜阵列，70…重叠光学系统，80、80F…发光元件，200…色分离导光光学系统，400R、400G、400B…液晶光调制装置（光调制装置），600…投影光学系统，1000、2000、3000…投影机，AR1…透射区域，AR2…反射区域，SF1…第1界面，SF2…第2界面，P…射出瞳，PL…长间距，PS…短间距，VL…长边，VS…短边
具体实施方式
[0069] 以下，参照附图，关于本实用新型的实施方式进行说明。如此的实施方式表示本实用新型的一个方式，并非对该实用新型进行限定，在本实用新型的技术性思想的范围内可以任意地进行变更。并且，在以下的附图中，用于使各构成容易理解，各结构中的比例尺和／或数量等与实际的结构不相同。
[0070] 第1实施方式
[0071] 关于本实用新型的投影机的一个实施方式，参照图1~图8进行说明。
[0072] 在本实施方式中，作为投影机1000举出介由投影光学系统将包括以光调制面板生成的图像信息的色光投影到屏幕（被投影面）上的投影型的投影机为例进行说明。
[0073] 还有，在以下的说明中，根据需要对XYZ正交坐标系进行设定，并参照该XYZ正交坐标系关于各构件的位置关系进行说明。在本实施方式中，以平行于从第1光源部10射出的光的光轴的方向为X方向，以正交于X方向的2个方向为Y方向、Z方向。
[0074] 图1是表示本实用新型的第1实施方式涉及的投影机1000的光学系统的示意图。
[0075] 如示于图1地，投影机1000具备照明装置100、色分离导光光学系统200、作为光调制装置的液晶光调制装置400R、液晶光调制装置400G、液晶光调制装置400B、十字分色棱镜500和投影光学系统600。
[0076] 照明装置100具备光源装置1、第1透镜阵列120、第2透镜阵列130、偏振变换元件140和重叠透镜150。照明装置100射出包括红色光、绿色光及蓝色光的白色光。
[0077] 光源装置1如示于图1地，具备第1光源部10、第2光源部20、激励光合成部30、非聚焦光学系统40、透镜积分器50、分色镜60、重叠光学系统70和发光元件80。
[0078] 在此，包括于透镜积分器50的第2透镜阵列52和重叠光学系统70构成本实用新型中的聚光光学系统。
[0079] 第1光源部10具有第1固体光源阵列11及第1准直透镜阵列14。第2光源部20具有第2固体光源阵列21及第2准直透镜阵列24。
[0080] 图2是光源装置1具备的固体光源阵列（第1固体光源阵列11，第2固体光源阵列21）的主视图。图2（a）是从激励光合成部30侧看第1固体光源阵列11的图（以下，设为主视图），图2（b）是第2固体光源阵列21的主视图。
[0081] 第1固体光源阵列11如示于图2（a）地，具有基板12及作为激励光射出蓝色光的20个第1固体光源13。在第1固体光源阵列11中，20个第1固体光源13配置为5行4列的矩阵状。
[0082] 还有，在本实用新型的光源装置1中，第1固体光源13的个数并不限定于20个，只要是2个以上即可。
[0083] 基板12具有搭载第1固体光源13的功能。例如，基板12具有对电功率相对于第1固体光源13的供给进行居间中介的功能和／或使在第1固体光源13产生的热散热的功能等。
[0084] 第1固体光源13包括作为激励光射出蓝色光（发光强度的峰值：约460nm）的半导体激光器。该半导体激光器如示于图2（a）地构成为，具有长方形形状的发光区域，沿着发光区域的短边方向的光的扩展角比沿着所述发光区域的长边方向的光的扩展角要大。半导体激光器中的发光区域的大小例如为，长边VL为8μm、短边VS为2μm。
[0085] 第1固体光源13射出包括相对于激励光合成部30的入射面的P偏振光的蓝色光。
[0086] 还有，作为来自第1光源部10的激励光作为包括P偏振光的激励光入射于激励光合成部30的构成，并不限于如所述地采用射出包括P偏振光的激励光的固体光源的构成。例如，也可以采用射出包括相对于激励光合成部30的入射面的S偏振光的激励光的固体光源和λ／2板。
[0087] 第1准直透镜阵列14对应于多个第1固体光源13而设置，具有20个第1准直透镜15。虽然省略通过图示进行的说明，但是多个第1准直透镜15配置为5行4列的矩阵状。一个第1准直透镜15使从多个第1固体光源13之中的一个第1固体光源13射出的蓝色光基本平行化。第1准直透镜15包括平凸透镜。
[0088] 第1准直透镜阵列14配置为，多个第1准直透镜15中的平面朝向第1固体光源阵列11侧。
[0089] 还有，第1准直透镜阵列14也可以配置为，多个第1准直透镜15中的凸面朝向第1固体光源阵列11侧。
[0090] 第2固体光源阵列21如示于图2（b）地，具有基板22及作为激励光射出蓝色光的25个第2固体光源23。在第2固体光源阵列21中，25个第2固体光源23配置为5行5列的矩阵状。
[0091] 还有，在本实用新型的光源装置1中，第2固体光源23的个数并不限定于25个，只要是2个以上即可。
[0092] 基板22具有搭载第2固体光源23的功能。例如，基板22具有对电功率相对于第2固体光源23的供给进行居间中介的功能和／或使在第2固体光源23产生的热散热的功能等。
[0093] 第2固体光源23包括作为激励光射出蓝色光（发光强度的峰值：约460nm）的半导体激光器。该半导体激光器如示于图2（b）地构成为，具有长方形形状的发光区域，沿着发光区域的短边方向的光的扩展角比沿着所述发光区域的长边方向的光的扩展角要大。半导体激光器中的发光区域的大小例如为，长边VL为8μm、短边VS为2μm。
[0094] 第2固体光源23射出包括相对于激励光合成部30的入射面的S偏振光的蓝色光。
[0095] 还有，作为来自第2光源部20的激励光作为包括S偏振光的激励光入射于激励光合成部30的构成，并不限于如所述地采用射出包括S偏振光的激励光的固体光源的构成。例如，也可以采用射出包括相对于激励光合成部30的入射面的P偏振光的激励光的固体光源和λ／2板。
[0096] 第2准直透镜阵列24对应于多个第2固体光源23而设置，具有分别使从多个第2固体光源23射出的蓝色光基本平行化的25个第2准直透镜25。虽然省略通过图示进行的说明，但是多个第2准直透镜25配置为5行5列的矩阵状。一个第2准直透镜25使从多个第2固体光源23之中的一个第2固体光源23射出的蓝色光基本平行化。第2准直透镜25包括平凸透镜。
[0097] 第2准直透镜阵列24配置为，多个第2准直透镜25中的平面朝向第2固体光源阵列21侧。
[0098] 还有，第2准直透镜阵列24也可以配置为，多个第2准直透镜25中的凸面朝向第2固体光源阵列21侧。
[0099] 在本实施方式涉及的光源装置1中，如示于图2（a）及图2（b）地，将多个第1固体光源13之中的一个第1固体光源13的发光区域投影于激励光合成部30时的形状的长边方向和短边方向与将多个第2固体光源23之中的一个第2固体光源23的发光区域投影于激励光合成部30时的形状的长边方向和短边方向分别具有彼此相反的关系。更详细地，当将第1固体光源13的发光区域投影于激励光合成部30时，发光区域的长边方向为Z轴方向，发光区域的短边方向为Y轴方向。另一方面，当将第2固体光源23的发光区域投影于激励光合成部30时，发光区域的长边方向为Y轴方向，发光区域的短边方向为Z轴方向。如此地，将第1固体光源13的发光区域投影于激励光合成部30时的形状及将第2固体光源23的发光区域投影于激励光合成部30时的形状分别具有长边方向与短边方向变得彼此相反的关系。并且，基板12主视为长方形形状，基板22主视为正方形形状。基板12的大小比基板22的大小要小。
[0100] 第1光源部10及第2光源部20如示于图1、图2（a）、图2（b）及图3地配置为，在垂直于通过后述的激励光合成部30合成的蓝色光的光轴的平面中来自第1光源部10的蓝色光（第1激励光）与来自第2光源部20的蓝色光（第2激励光）互相偏离。
[0101] 如此地在本实施方式涉及的第1固体光源阵列11中，多个第1固体光源13在各自的发光区域的长边方向和短边方向排列而配置为矩阵状。以第1固体光源阵列11中的所述长边方向为第1方向。并且，在第2固体光源阵列21中，多个第2固体光源23在各自的发光区域的长边方向和短边方向排列而配置为矩阵状。以第2固体光源阵列21中的所述长边方向为第2方向。
[0102] 在第1准直透镜阵列14中，多个第1准直透镜15对应于多个第1固体光源13的配置，在第1方向和与第1方向交叉的方向排列而配置为矩阵状。第1方向上的多个第1准直透镜15的间距PS比与第1方向交叉的方向上的多个第1准直透镜15的间距PL要短。
[0103] 同样地，在第2准直透镜阵列24中，多个第2准直透镜25对应于多个第2固体光源23的配置，在第2方向和与第2方向交叉的方向排列而配置为矩阵状。第2方向上的多个第2准直透镜25的间距PS比与第2方向交叉的方向上的多个第2准直透镜25的间距PL要短。
[0104] 以下，以透镜间距相对长的长间距的方向为长间距方向，以透镜间距相对短的短间距的方向为短间距方向。
[0105] 激励光合成部30通过使来自第1光源部10的多个蓝色光（第1激励光）通过并对来自第2光源部20的多个蓝色光（第2激励光）进行反射，对来自第1光源部10的多个蓝色光和来自第2光源部20的多个蓝色光进行合成。激励光合成部30对来自第1光源部10的多个蓝色光和来自第2光源部20的多个蓝色光进行合成，并作为合成激励光射出。激励光合成部30具有使包括P偏振光的光通过并对包括S偏振光的光进行反射的偏振分离膜。激励光合成部30配置为，非聚焦光学系统40的光轴10ax与激励光合成面的角度形成预定的角度（例如45度程度）。
[0106] 图3是表示激励光合成部30中的第1激励光及第2激励光的入射区域的图。在图3中，以实线包围的部分为第1激励光的入射区域，以虚线包围的部分为第2激励光的入射区域。
[0107] 如示于图3地，在本实施方式中，构成为，从第1光源部10射出的第1激励光及从第2光源部20射出的第2激励光各自在激励光合成部30中入射于相互不同的区域。第1激励光的入射区域分布为5行4列的矩阵状，第2激励光的入射区域分布为5行5列的矩阵状。其结果，得到5行9列的矩阵状的强度分布。
[0108] 图4是非聚焦光学系统40的侧视图。
[0109] 如示于图4地，非聚焦光学系统40具有聚光透镜41和平行化透镜42，它们在光路上按该顺序排列。从激励光合成部30射出的合成激励光以聚光透镜41聚光。此后，以聚光透镜41聚光的合成激励光以平行化透镜42平行化。通过透射如此的非聚焦光学系统40，合成激励光的光线束整体的宽度变窄。
[0110] 在此，平行化透镜42为单凹透镜，其入射面42a为非球面状的凹面、射出面42b为平面。若对入射面42a的形状进一步具体地进行说明，则平行化透镜42的入射面42a的非球面形状成为基本满足下述式（2）的关系的形状。即，在入射面42a中，通过使入射面42a的非球面形状成为旋转二次曲面形状，可以射出平行度高的光。
[0111] （式2）
[0112]
[0113] 在此，r、Z如示于图4地，为以平行化透镜42的入射面42a和合成激励光的光线束的中心轴10ax的交点为原点L0、轴对称于中心轴10ax的rθZ圆柱坐标系中的坐标值。还有，在图4中，Z方向以激励光的射出方向为正。r表示离开原点L0向正交于中心轴10ax的方向的距离。θ表示离开预定的r方向的角度，但如从式（2）理解地，非球面的形状并不倚赖于角度θ。
[0114] 并且，式（2）中，近轴曲率c表示在假定为将以聚光透镜41聚光的合成激励光的光线利用球面状的平凹透镜变换为平行光的情况下的该球面的曲率。即，在近轴区域（旋转轴附近的区域）中，通过采用具有该曲率c的平凹透镜，能将以聚光透镜41聚光的合成激励光的光线变换为平行光。
[0115] K为称为圆锥常数的值。通过该圆锥常数K的值，旋转二次曲面形状限定为特定的形状。即，在圆锥常数K的值为－1＜k＜0的情况下，非球面成为旋转椭圆面。并且，在圆锥常数K的值为K＝－1的情况下，非球面成为旋转抛物面。进而，在圆锥常数K的值为K＜－1的情况下，非球面成为旋转双曲面。
[0116] 并且，左边第3项为称为一般非球面项的倚赖于距离r的函数，但是因为是充分小的值，所以在本实施方式中忽略。
[0117] 本实施方式中的平行化透镜42的非球面的旋转二次曲面形状基于忽略式（2）的左边第3项的下述式（3），通过如下的方法决定。
[0118] （式3）
[0119]
[0120] 首先，对聚光透镜41的形状、平行化透镜42的入射面42a的曲率、平行化透镜42的折射率n、平行化透镜42的中心部位的厚度和平行化透镜42的设置位置加以考虑，求近轴曲率c的值。
[0121] 具体地，首先，预先决定聚光透镜41的形状及平行化透镜42的入射面42a的曲率、折射率n、中心部位的厚度、设置位置。并且，作为平行化透镜42的代替，假定入射面的曲率、折射率、中心部位的厚度相同且射出面为球面状的凹透镜。然后，在相对于与预先决定的形状相同形状的聚光透镜、将所述凹透镜配置于平行化透镜42的设置位置的情况下，求如果不存在球面像差则能够变换为平行光的该凹透镜的入射面的曲率。如此地求得的曲率的值成为近轴曲率c。
[0122] 接下来，求圆锥常数K。在此，在平行化透镜42中，入射面42a为基于式（3）设定的非球面。因此，入射于平行化透镜42的激励光通过在入射面42a的折射行进方向改变为基本平行的方向，在射出面42b中几乎受不到折射作用。其结果，平行化透镜42的折射率n和圆锥常数K的关系变得固定。还有，平行化透镜42的反射面形状的非球面的圆锥常数2
K基本以K＝－n 决定。
K基本以K＝－n 决定。
[0123] 从而，在本实施方式中，圆锥常数K能够以K＝－n2求得。如此的平行化透镜42的非球面的圆锥常数K为－2.1＜k＜－3.8的范围。从而，在使入射面42a成为非球面形状的情况下，使入射面42a成为旋转双曲面形状为佳。
[0124] 若采用如此地设计的平行化透镜42，则能够使透射过非聚焦光学系统40的激励光成为平行度高的光。
[0125] 透射过非聚焦光学系统40的合成激励光入射于透镜积分器50。透镜积分器50具有第1透镜阵列51和第2透镜阵列52，它们在光路上按该顺序排列。第1透镜阵列51、第2透镜阵列52使从非聚焦光学系统40射出的光的亮度分布均匀化。
[0127] 分色镜60具有使激励光的波长范围的色光选择性地反射、使其以外的波长范围的色光透射的波长选择性。具体地，分色镜60使蓝色光反射，使波长比蓝色光长的光（例如，波长比480nm长的光）透射。
[0128] 以分色镜60反射的激励光入射于重叠光学系统70，在发光元件80上成像。
[0129] 图5是表示入射于透镜积分器50的激励光（蓝色光）直到照射于发光元件80为止的激励光的行为的说明图。
[0130] 如示于图5地，第1透镜阵列51包括多个第1小透镜51a，第2透镜阵列52包括多个第2小透镜52a。并且，第1小透镜51a及第2小透镜52a的俯视形状为与发光元件80的光照射面80a的俯视形状基本相似形。
[0131] 还有，在图5中，为了方便，仅表示发光元件80之中的对应于激励光的照射区域80a的部分。荧光体层82中的激励光的照射区域80a例如为俯视1mm×1mm的基本正方形状。
[0132] 在第1透镜阵列51及第2透镜阵列52中，第1小透镜51a与第2小透镜52a一一对应。从非聚焦光学系统40射出的光空间性地分开入射于多个第1小透镜51a，第1小透镜51a使入射的光成像于相对应的第2小透镜52a。由此，在多个第2小透镜52a的各自，形成二次光源像。
[0133] 并且，从多个第2小透镜52a的各自射出的光介由分色镜60以重叠光学系统70聚光，在发光元件80上成像。若换言之，则包括第2透镜阵列52和重叠光学系统70而构成的聚光光学系统使入射的光成像于相对应的发光元件80的光照射面80a。
[0134] 重叠光学系统70包括第1透镜71及第2透镜72而构成。第1透镜71及第2透镜72包括双凸透镜。还有，第1透镜71及第2透镜72的形状并非限定于所述形状。总而言之，包括第1透镜71和第2透镜72的重叠光学系统只要能够使以分色镜60反射的激励光聚光于预定的聚光位置即可。并且，构成重叠光学系统70的透镜的片数既可以为1片，也可以为3片以上。
[0135] 在如此的构成中，包括第2透镜阵列52和重叠光学系统70而构成的光学系统如下地构成为佳：第1透镜阵列51的透镜面与发光元件80的光照射面80a处于共轭关系。即，如下地构成为佳：包括第2透镜阵列52和重叠光学系统70而构成的光学系统的物体面与第1透镜阵列51的透镜面一致，像面与光照射面80a一致。由此，可在光照射面80a，照射强度分布平均化的激励光。
[0136] 在此，所谓“第1透镜阵列51的透镜面”为连接第1透镜阵列51具有的多个第1小透镜51a间的谷底的假想性的面。
[0137] 返回到图1，发光元件80为向与激励光入射之侧相同侧发出荧光的所谓反射型的旋转荧光板。发光元件80在通过电动机83旋转驱动的旋转板81之上，在旋转板81的旋转轴的周围形成荧光体层82。荧光体层82包括荧光体微粒82a（参照图5）和胶合剂。
[0138] 在该发光元件80，通过第1透镜71及第2透镜72聚光的激励光（蓝色光）从荧光体层82的表面进行入射。并且，发光元件80朝向与激励光入射之侧相同侧射出荧光体层82发出的荧光。荧光包括红色光及绿色光。
[0139] 旋转板81在使用时以7500rpm旋转。旋转板81的直径为50mm，构成为，入射于荧光体层82的蓝色光的聚光点位于离开旋转板81的旋转中心约22.5mm处。也就是说，旋转板81进行移动，以使得蓝色光的聚光点以约18m／秒的速度在旋转轴的周围画圆。
[0140] 旋转板81包括对荧光体层82发出的荧光进行反射的材料。作为旋转板81的材料，例如能够采用Al等的热导率高的金属材料等。
[0141] 荧光体层82具有发出荧光的荧光体微粒82a，具有对激励光（蓝色光）进行吸收、并变换为大概490~750nm（发光强度的峰值：570nm）的荧光的功能。在该荧光中，包括绿色光（波长530nm附近）及红色光（波长630nm附近）。
[0142] 荧光体微粒82a为对从示于图1的第1光源部10及第2光源部20射出的激励光进行吸收并发出荧光的微粒状的荧光物质。例如，在荧光体微粒82a中，包括通过波长约460nm的蓝色光激励而发出荧光的物质，将激励光的一部分变换为包括红色的波长范围～绿色的波长范围的光而射出。
[0143] 作为荧光体微粒82a，能够采用通常已知的YAG（钇·铝·石榴石）类荧光体。例如，能够采用平均粒径为10μm以（Y,Gd）3（Al,Ga）5O12：Ce表示的组成的YAG类荧光体。还有，荧光体微粒的形成材料既可以为1种，也可以将混合了采用2种以上的形成材料形成的微粒用作荧光体微粒。
[0144] 图6是表示照射发光元件80的光照射面80a的激励光的光强度分布的图。在图6中，横轴表示照射位置，纵轴表示激励光的强度（放射照度）。
[0145] 如示于图3地，在入射于第1透镜阵列51之前的空间位置中，激励光的光强度分布对应于第1光源部10及第2光源部20中的多个固体光源的排列状态，离散性地存在明亮的部分和黑暗的部分。相对于此，在通过重叠光学系统70之后，在入射于光照射面80a之前的空间位置中，激励光成形为1mm×1mm的基本正方形状。由此，激励光在光照射面80a的全部的区域内光强度基本相等，如示于图6地，成为接近所谓的大礼帽形状的光强度分布的连续性的光强度分布。在图6中激励光的光强度分布的基本均匀的区域SA成为对应于光照射面80a的大小。
[0146] 在发光元件80，如所述地与透射透镜积分器50之前相比照射光强度分布接近均匀的激励光。并且，照射的激励光成形为与发光元件80的光照射面80a的俯视形状基本相同形状。因此，容易在光照射面80a的整面将光强度分布基本均匀的激励光照射于发光元件80，以免在光照射面80a内产生荧光的光饱和。从而，发光元件80能够用作从光照射面80a的整面良好地发出荧光RG的二次光源。
[0147] 相对于从发光元件80射出的荧光RG，重叠光学系统70作为拾取光学系统而起作用。因此荧光RG在以重叠光学系统70平行化之后，入射于分色镜60。此后，荧光RG透射分色镜60而朝向透镜阵列120射出。
[0148] 还有，在分色镜60，在与来自重叠光学系统70的光进行入射的入射面相反侧的表面，从未图示的其他的光源装置射出的蓝色光进行入射，并向与来自重叠光学系统70的光的光线轴平行的方向（朝向透镜阵列120）反射。
[0149] 即，从分色镜60射出的光成为从发光元件80射出的红色光及绿色光混色了的荧光RG和从其他的光源装置射出的蓝色光B混色而成的白光L。
[0150] 第1透镜阵列120如示于图1地，具有用于将来自光源装置10的光分割为多个子光束的多个第1小透镜122。第1透镜阵列120具有将来自光源装置1的光分割为多个子光束的作为光束分割光学元件的功能，并具有多个第1小透镜122在与照明光轴100ax正交的平面内排列成多行·多列的矩阵状的构成。虽然省略通过图示进行的说明，但是第1小透镜122的外形形状关于液晶光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域的外形形状为基本相似形。
[0151] 第2透镜阵列130具有对应于第1透镜阵列120的多个第1小透镜122的多个第2小透镜132。第2透镜阵列130与重叠透镜150一起，具有使第1透镜阵列120的各第1小透镜122的像成像于液晶光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域附近的功能。第2透镜阵列130具有多个第2小透镜132在正交于照明光轴100ax的平面内排列成多行·多列的矩阵状的构成。
[0152] 偏振变换元件140使从透镜阵列120、130射出的光L的偏振状态一致。如示于图7地，偏振变换元件140包括多个偏振变换单元141。偏振变换单元141与第2小透镜132一一对应。来自形成于第2小透镜132的二次光源像的光L入射于对应于该第2小透镜
132的偏振变换单元141的入射区域142。
132的偏振变换单元141的入射区域142。
[0153] 在偏振变换单元141的各自，对应于入射区域142，设置偏振分束膜143（以下，称为PBS膜143）及相位差板145。入射于入射区域142的光L通过PBS膜143分离为相对于PBS膜143的P偏振光L1和S偏振光L2。P偏振光L1、S偏振光L2的一方偏振光（在此为S偏振光L2）在以反射构件144进行了反射之后，入射于相位差板145。入射于相位差板145的S偏振光L2通过相位差板145偏振状态变换为另一方偏振光（在此为P偏振光L1）的偏振状态而成为P偏振光L3，与P偏振光L1一起射出。
[0154] 重叠透镜150使从偏振变换元件140射出的光在被照明区域重叠。从光源装置100射出的光在空间性地分割之后，通过重叠亮度分布均匀化而光线轴100ax周围的轴对称性提高。
[0155] 重叠透镜150为用于使该子光束聚光而重叠于液晶光调制装置400R、400G、400B的图像形成区域附近的光学元件。重叠透镜150配置为，重叠透镜150的光轴和照明装置100的光轴基本一致。
[0156] 还有，重叠透镜150也可以用使多个透镜组合起来的复合透镜构成。
[0157] 通过如此的构成，第1透镜阵列120、第2透镜阵列130及重叠透镜150作为透镜积分光学系统，使来自光源装置1的光更加均匀。
[0158] 还有，也能够采用具备积分棒的棒状积分光学系统代替透镜积分光学系统。
[0159] 色分离导光光学系统200具备分色镜210、220、反射镜230、240、250及中继透镜260、270。色分离导光光学系统200具有将来自照明装置100的光分离成红色光、绿色光及蓝色光并将红色光、绿色光及蓝色光的各自的色光导光于成为照明对象的液晶光调制装置
400R、400G、400B的功能。
400R、400G、400B的功能。
[0160] 在色分离导光光学系统200和液晶光调制装置400R、400G、400B之间，配置聚光透镜300R、300G、300B。
[0161] 分色镜210、220为在基板上形成有对预定的波长范围的光进行反射而使其他的波长范围的光通过的波长选择透射膜的镜体。分色镜210为对红色光分量进行反射而使绿色光及蓝色光分量通过的分色镜。分色镜220为对绿色光分量进行反射而使蓝色光分量通过的分色镜。反射镜230为对红色光分量进行反射的反射镜。反射镜240、250为对蓝色光分量进行反射的反射镜。
[0162] 以分色镜210反射的红色光以反射镜230反射，通过聚光透镜300R而入射于红色光用的液晶光调制装置400R的图像形成区域。
[0163] 通过分色镜210的绿色光以分色镜220反射，通过聚光透镜300G而入射于绿色光用的液晶光调制装置400G的图像形成区域。
[0164] 通过分色镜220的蓝色光经由中继透镜260、入射侧的反射镜240、中继透镜270、射出侧的反射镜250、聚光透镜300B而入射于蓝色光用的液晶光调制装置400B的图像形成区域。中继透镜260、270及反射镜240、250具有将透射分色镜220的蓝色光分量导至液晶光调制装置400B的功能。
[0165] 还有，在蓝色光的光路设置如此的中继透镜260、270是因为蓝色光的光路的长度比其他的色光的光路的长度要长，所以要防止由于光的发散等引起的光的利用效率的降低。虽然在实施方式1涉及的投影机1000中，因为蓝色光的光路的长度要长所以设为如此的构成，但是也可考虑使红色光的光路的长度变长、将中继透镜260、270及反射镜240、250用于红色光的光路的构成。
[0166] 液晶光调制装置400R、400G、400B对入射的色光相应于图像信息进行调制而形成彩色图像，成为照明装置100的照明对象。
[0167] 还有，虽然将图示进行了省略，但是在各聚光透镜300R、300G、300B与各液晶光调制装置400R、400G、400B之间，分别配置入射侧偏振板。并且，在各液晶光调制装置400R、400G、400B与十字分色棱镜500之间，分别配置射出侧偏振板。通过这些入射侧偏振板、液晶光调制装置400R、400G、400B及射出侧偏振板，进行入射的各色光的光调制。
[0168] 液晶光调制装置400R、400G、400B为将作为电光学物质的液晶密闭封进于一对透明的玻璃基板的透射型的液晶光调制装置，例如，以多晶硅TFT为开关元件，相应于给予的图像信号，对从入射侧偏振板射出的1种类型的直线偏振光的偏振方向进行调制。
[0169] 十字分色棱镜500为对按从射出侧偏振板射出的每色光进行了调制的光学像进行合成而形成彩色图像的光学元件。该十字分色棱镜500形成使4个直角棱镜贴合的俯视基本正方形状，在使直角棱镜彼此贴合得到的基本X字状的界面，形成电介质多层膜。形成于基本X字状的一方界面的电介质多层膜对红色光进行反射，形成于另一方界面的电介质多层膜对蓝色光进行反射。通过这些电介质多层膜，红色光及蓝色光弯曲，通过与绿色光的行进方向一致，合成3种色光。
[0170] 从十字分色棱镜500射出的彩色图像通过投影光学系统600放大投影，在屏幕SCR上形成图像。
[0171] 根据本实施方式的光源装置1，利用从包括多个固体光源的2个光源部（第1光源部10及第2光源部20）射出的激励光而发出荧光。因此，能够使光源装置1的亮度更进一步提高。
[0172] 并且，使来自2个光源部的激励光在利用激励光合成部30进行了合成之后，聚光于发光元件80。因此，与对来自2个光源部的激励光不采用本实用新型涉及的激励光合成部30地进行合成的情况相比较，可以相对于发光元件80以更小的入射角使激励光入射于发光元件的更小的区域。也就是说，能够使集光率的增大变小。在此意义上，也能够使起因于采用2个光源部而产生的荧光光的利用效率的降低变小。
[0173] 并且，来自2个光源部的激励光通过介由第1透镜阵列51和聚光光学系统（包括第2透镜阵列52和重叠光学系统70而构成的聚光光学系统）在发光元件80上重叠，光强度分布平均化。因此，可以在发光元件80整体以同样的光强度照射激励光。由此，容易对光量进行控制以免在照射过激励光的区域内产生光饱和。
[0174] 从而，能够不会使激励光的利用效率降低地使光源装置1的亮度更进一步提高。
[0175] 并且，根据该构成，构成为，第1激励光及第2激励光的各自在激励光合成部30中入射于相互不同的区域。因此，不会在激励光合成部30的特定区域施加过大的热负荷。因此，也不会起因于采用2个光源部而激励光合成部30的寿命变短。
[0176] 并且，根据该构成，激励光合成部30具有使包括P偏振光的光透射且对包括S偏振光的光进行反射的偏振分离膜。并且构成为，从第1光源部10射出的多个第1激励光作为包括P偏振光的激励光入射于激励光合成部30，从第2光源部20射出的多个第2激励光作为包括S偏振光的激励光入射于激励光合成部30。因此，利用偏振分离膜的原理，可以对第1激励光和第2激励光以高的效率进行合成。
[0177] 并且，根据该构成，第1固体光源13及第2固体光源23双方的固体光源包括半导体激光器。半导体激光器因为小型而高输出，所以通过成为如所述的构成，成为小型而高输出的光源装置1。
[0178] 并且，根据该构成，半导体激光器俯视具有长方形形状的发光区域。并且构成为，沿着发光区域的短边方向的扩展角比沿着发光区域的长边方向的扩展角要大。而且，如所述地，第1固体光源13的发光区域及第2固体光源23的发光区域的各自具有长边方向和短边方向彼此相反的关系。因此，利用半导体激光器的特性，难以在第1激励光入射于偏振分离膜32的区域和第2激励光入射于偏振分离膜32的区域之间产生间隙。因而，能够对在合成激励光中产生不均匀进行抑制。
[0179] 还有，在激励光合成部30具有使包括P偏振光的光透射且对包括S偏振光的光进行反射的偏振分离膜32的情况下，不必另行设置相位差板。
[0180] 而且，在构成为第1激励光及第2激励光的各自在激励光合成部30中入射于相互部分重叠的区域的情况下，能够使偏振分离膜32中的第1激励光及第2激励光的入射区域狭窄。因而，能够谋求装置的小型化。
[0181] 并且，根据该构成，第1光源部10具有第1固体光源阵列11和第1准直透镜阵列14，第2光源部20具有第2固体光源阵列21和第2准直透镜阵列24。由此，第1激励光及第2激励光的各自在平行化了的状态下入射于激励光合成部30。因此，相比于第1激励光及第2激励光的各自在未平行化的状态下入射于激励光合成部30的情况，能够对激励光漏到外部进行抑制。因而，可以对第1激励光和第2激励光以高的效率进行合成。
[0182] 并且，根据该构成，在第1固体光源阵列11及第2固体光源阵列21中多个第1固体光源13及多个第2固体光源23分别配置为矩阵状。并且，在第1准直透镜阵列14及第2准直透镜阵列24中多个第1准直透镜15及多个第2准直透镜25分别配置为矩阵状。而且，第1准直透镜15和第1固体光源13的发光区域具有透镜间距的长间距方向与发光区域的短边方向相对应的关系，并具有透镜间距的短间距方向与所述发光区域的长边方向相对应的关系。并且，第2准直透镜25和第2固体光源23的发光区域具有透镜间距的长间距方向与发光区域的短边方向相对应的关系，并具有透镜间距的短间距方向与所述发光区域的长边方向相对应的关系。由此，在第1固体光源阵列11及第2固体光源阵列21双方的固体光源阵列中，多个固体光源整齐地配置。因此，能够谋求第1固体光源阵列11及第2固体光源阵列21的小型化。并且，在第1准直透镜阵列14及第2准直透镜阵列24双方的准直透镜阵列中多个准直透镜在对应于半导体激光器的光辐射特性的状态下整齐地配置。
因此，能够也谋求各准直透镜阵列14、24的小型化。因而，能够谋求光源装置1的小型化。
因此，能够也谋求各准直透镜阵列14、24的小型化。因而，能够谋求光源装置1的小型化。
[0183] 并且，根据该构成，聚光光学系统包括第2透镜阵列52和重叠光学系统70，第1透镜阵列51的透镜面与发光元件80的光照射面80a介由聚光光学系统处于共轭关系。由此，多个子光线束在发光元件80的光照射面80a上良好地重叠。为此，容易使光强度分布平均化，容易对光量进行控制以免产生发光元件80的光饱和。
[0184] 并且，根据该构成，构成第1透镜阵列51的多个小透镜51a的俯视形状与光照射面80a的俯视形状为相似形。并且，照射光照射面80a的激励光的光强度分布成为在与光照射面80a相同的空间位置处光强度基本均匀化的连续性的光强度分布。因此，由于能够使激励光不浪费地照射于发光元件80，所以能够使与投入的激励光量相对的取出的荧光量最大化。
[0185] 并且，根据该构成，平行化透镜42在入射面42a具有旋转二次曲面形状的凹面。由此，能够使入射于第1透镜阵列51的激励光的平行度提高。因此，容易对采用了第1透镜阵列51及聚光光学系统的激励光的平均化如设计地进行控制，能够对发光效率的降低容易地进行抑制。
[0186] 并且，根据该构成，平行化透镜42的入射面42a为凹面而射出面42b为平面。由此，能够使透射平行化透镜42的激励光的平行度进一步提高。因此，容易进行采用了第1透镜阵列51及聚光光学系统的激励光的平均化，容易对光饱和进行抑制而使发光元件发光。
[0187] 并且，根据该构成，凹面通过所述式（3）决定。因此，能够容易地决定凹面的形状。并且，因为只要采用具有基于所述式（3）决定的非球面的透镜，就能够使球面像差变小，所以能够使从光源装置1射出的光的平行度更进一步提高。
[0188] 根据本实施方式的投影机1000，因为具有所述的光源装置1，所以能够提供能够不会使光的利用效率降低地使显示画面的亮度更进一步提高的投影机1000。
[0189] 还有，虽然在本实施方式中，平行化透镜42其入射面42a具有非球面形状，但是也可以采用射出面侧为非球面形状的透镜。
[0190] 图8是表示本实施方式涉及的非聚焦光学系统的变形例的图。
[0191] 如示于图8地，本变形例涉及的非聚焦光学系统40A具有聚光透镜43和平行化透镜44，它们在光路上按该顺序排列。
[0192] 本变形例涉及的平行化透镜44的射出面44b为满足所述式（3）的关系的旋转二次曲面形状，入射面44a为球面状的凸面。如此的平行化透镜44的非球面的旋转二次曲面形状基于所述式（3），通过如下面的方法决定。
[0193] 具体地，首先，预先决定聚光透镜43的形状及平行化透镜44的入射面44a的曲率、折射率n、中心部位的厚度、设置位置。并且，代替平行化透镜44，假定入射面的曲率、折射率、中心部位的厚度相同且射出面为球面状的凹透镜。然后，在相对于与预先决定的形状相同形状的聚光透镜将所述凹透镜配置于平行化透镜44的设置位置的情况下，求能够在近轴区域（旋转轴附近的区域）将透射光变换为平行光的该凹透镜的射出面的曲率。
[0194] 如此地求得的曲率的值成为对射出面44b的形状进行规定的所述式（3）中的近轴曲率c。在此，在使平行化透镜44的入射面44a成为平面的情况下，以入射面44a的曲率为0。
[0195] 接下来，求圆锥常数K。在本实施方式的光源装置1中，圆锥常数K通过边改变其值边反复利用式（3）进行模拟，设定为可射出平行光的条件。在该模拟中，可考虑将以下情况作为可射出基本平行的光的条件：当使从光源装置1射出的光线束在不存在像差的理想透镜中进行了聚光时，在聚光点处的光点直径变得最小。
[0196] 在本变形例中，也能够使透射平行化透镜44的激励光的平行度进一步提高。因此，容易进行采用了第1透镜阵列51及聚光光学系统的激励光的平均化，容易对光饱和进行抑制而使发光元件80发光。
[0197] 并且，虽然在本实施方式的光源装置1中，作为形成有荧光体层82的基板采用了旋转板81，但是并不限于此。例如，作为形成有荧光体层的基板也可以采用可以在相对于激励光进行入射的方向相交叉的方向进行振动的基板。
[0198] 并且，虽然在本实施方式的光源装置1中，作为发光元件80采用了旋转型（移动型）的发光元件，但是并不限于此。例如，也可以采用固定型的发光元件。
[0199] 并且，虽然在本实施方式的光源装置1中，采用了作为激励光射出蓝色光的各固体光源13、23和从蓝色光发出包括红色光及绿色光的荧光的荧光体层82，但是并不限于此。例如，也可以采用作为激励光射出紫色光或紫外光的各固体光源和从紫色光或紫外光发出包括红色光、绿色光及蓝色光的色光的荧光体层。
[0200] 并且，虽然在本实施方式的光源装置1中构成为，作为整体射出白色光，但是并不限于此，也可以构成为，射出白色光以外的光。
[0201] 并且，在本实施方式的光源装置1中，以非聚焦光学系统40的光轴10ax与激励光合成面形成的角度为45度的设定，使得在激励光合成部30上从第1光源部10射出的第1激励光与从第2光源部20射出的第2激励光互不重叠地，对多个第1固体光源13和多个第2固体光源23进行了配置。具体地，如从图3可知地，将多个第1固体光源13相对于多个第2固体光源23相对性地偏离于Z轴方向进行了配置。可是，在非聚焦光学系统40的光轴10ax与激励光合成面形成的角度为45度的情况下，即使在以在激励光合成部30上第1激励光与第2激励光互相重叠的方式对多个第1固体光源13和多个第2固体光源23进行配置的情况下，通过使非聚焦光学系统40的光轴10ax与激励光合成面的角度从45°角度偏离，也能够使得在激励光合成部30上第1激励光与第2激励光能互不重叠。
[0203] 并且，虽然在本实施方式的光源装置1中，采用了包括射出发光强度的峰值约为460nm的蓝色光的半导体激光器的各固体光源，但是并不限于此。例如，也可以采用包括射出发光强度的峰值为440nm~450nm的蓝色光的半导体激光器的各固体光源。通过成为如此的构成，在荧光体层中，可以使从蓝色光发出荧光的效率提高。
[0204] 并且，虽然在本实施方式的光源装置1中，举出了荧光体层82中的激励光的照射区域80a为一条边为1mm的正方形的例，但是并不限于此。因为只要是包括于一条边为1mm的正方形的尺寸的照射区域即可，所以作为照射区域，也可以是更小（例如，一条边为0.8mm的正方形和／或一条边为0.6mm的正方形）的照射区域。通过成为如此的构成，能够使发出荧光的照射区域的面积更加充分地小。
[0205] 并且，虽然在本实施方式的投影机1000中，作为光调制装置采用了液晶光调制装置，但是并非限定于此。作为光调制装置，只要相应于图像信息对入射光进行调制即可，也可以采用微镜型光调制装置等。作为微镜型光调制装置，例如，能够采用DMD（数字微镜器件）（TI公司的商标）。
[0206] 并且，虽然在本实施方式的投影机1000中，作为液晶光调制装置采用了3个液晶光调制装置，但是并不限于此。也可以应用于采用了1个、2个或4个以上的液晶光调制装置的投影机。
[0207] 并且，虽然在本实施方式的投影机1000中，采用了透射型的投影机，但是并不限于此。例如，也可以采用反射型的投影机。在此，所谓“透射型”是指，如透射型的液晶显示装置等作为光调制单元的光调制装置为使光透射的类型。所谓“反射型”是指，如反射型的液晶显示装置等作为光调制单元的光调制装置为对光进行反射的类型。在将本实用新型应用于反射型的投影机的情况下，也能够起到与透射型的投影机同样的效果。
[0208] 第2实施方式
[0209] 图9是表示本实用新型的第2实施方式涉及的光源装置2的示意图。
[0210] 如示于图9地，本实施方式涉及的光源装置2在代替第1光源部10而具备第1光源部10A之点、代替激励光合成部30而具备激励光合成部30A之点与所述的第1实施方式涉及的光源装置1不同。因为其他点与所述的构成相同，所以在与图1相同的要素附加同一符号，详细的说明进行省略。还有，在图9中，将非聚焦光学系统40、透镜积分器50、分色镜60、重叠光学系统70及发光元件80的图示进行省略。
[0211] 如示于图9地，第1光源部10A具有第1固体光源阵列11A及第1准直透镜阵列14A。第2光源部20具有第2固体光源阵列21及第2准直透镜阵列24。
[0212] 图10是光源装置2具备的固体光源阵列（第1固体光源阵列11A，第2固体光源阵列21）的主视图。图10（a）是第1固体光源阵列11A的主视图，图10（b）是第2固体光源阵列21的主视图。
[0213] 第1固体光源阵列11A如示于图10（a）地，具有基板12A及作为激励光射出蓝色光的25个第1固体光源13A。在第1固体光源阵列11A中，25个第1固体光源13A配置为5行5列的矩阵状。
[0214] 还有，在本实用新型的光源装置2中，第1固体光源13A的个数并非限定于25个，只要是2个以上即可。
[0215] 基板12A具有搭载第1固体光源13A的功能。例如，基板12A具有对电功率相对于第1固体光源13A的供给进行居间中介的功能和／或使在第1固体光源13A产生的热散热的功能等。
[0216] 第1固体光源13A包括作为激励光射出蓝色光（发光强度的峰值：约460nm）的半导体激光器。该半导体激光器如示于图10（a）地，具有长方形形状的发光区域，并构成为，沿着发光区域的短边方向的光的扩展角比沿着所述发光区域的长边方向的光的扩展角要大。半导体激光器中的发光区域的大小例如为，长边为8μm，短边为2μm。
[0217] 第1固体光源13A射出包括相对于激励光合成部30A的入射面的P偏振光的蓝色光。还有，因为来自第1光源部10A的激励光作为包括P偏振光的激励光入射于激励光合成部30A，所以除了采用如所述地射出包括P偏振光的激励光的固体光源以外，也可以采用射出包括相对于激励光合成部30A的入射面的S偏振光的激励光的固体光源和λ／2板。
[0218] 第1准直透镜阵列14A对应于多个第1固体光源13A而设置，具有25个第1准直透镜15A。虽然省略通过图示进行的说明，但是多个第1准直透镜15A配置为5行5列的矩阵状。一个第1准直透镜15A使从多个第1固体光源13A之中的一个第1固体光源13A射出的蓝色光基本平行化。第1准直透镜15A包括平凸透镜。
[0219] 第1准直透镜阵列14A配置为，多个第1准直透镜15A中的平面朝向第1固体光源阵列11A侧。还有，第1准直透镜阵列14A也可以配置为，多个第1准直透镜15A中的凸面朝向第1固体光源阵列11A侧。
[0220] 第2固体光源阵列21及第2准直透镜阵列24如示于图9及图10（b）地，因为具有与第1实施方式涉及的第2固体光源阵列21及第2准直透镜阵列24同样的构成，所以详细性的说明进行省略。
[0221] 在本实施方式涉及的光源装置2中，如示于图10（a）及图10（b）地，第1固体光源13A的发光区域及第2固体光源23的发光区域的各自也具有长边方向与短边方向变得彼此相反的关系。更详细地，当将第1固体光源13A的发光区域投影于激励光合成部30A时，发光区域的长边方向为Z轴方向，发光区域的短边方向为Y轴方向。另一方面，当将第2固体光源23的发光区域投影于激励光合成部30A时，发光区域的长边方向为Y轴方向，发光区域的短边方向为Z轴方向。如此地，将第1固体光源13A的发光区域投影于激励光合成部30A时的形状及将第2固体光源23的发光区域投影于激励光合成部30A时的形状的各自具有长边方向和短边方向变得彼此相反的关系。
[0222] 另一方面，第1光源部10A及第2光源部20如示于图9、图10（a）、图10（b）及图11地配置为，在垂直于通过后述的激励光合成部30A合成的蓝色光的光轴的平面中来自第1光源部10A的蓝色光（第1激励光）与来自第2光源部20的蓝色光（第2激励光）互相部分重叠。
[0223] 本实施方式涉及的激励光合成部30A具有多个结构体31。多个结构体31之中的一个结构体31具备夹置于第1透明构件33与第2透明构件34之间的偏振分离膜32。第1透明构件33、第2透明构件34的形成材料例如采用玻璃。激励光合成部30A为在XZ俯视下矩形的多个结构体31沿着偏振分离膜32排列组合的所谓立方体型的偏振光束合成器。
[0224] 激励光合成部30A在偏振分离膜32中从第1光源部10A射出的第1激励光进行入射侧设置第1透明构件33，在偏振分离膜32中从第2光源部20射出的第2激励光进行入射侧设置第2透明构件34。第1透明构件33及第2透明构件34在XZ俯视下为三角形状（在此为直角等腰三角形状），为以偏振分离膜32为中心线对称的形状。第1透明构件33及第2透明构件34配置为，在XZ俯视下直角等腰三角形的底边夹持偏振分离膜32对置。
[0225] 如此地，本实施方式涉及的激励光合成部30A配置为，第1透明构件33和偏振分离膜32的第1界面SF1与第2透明构件34和偏振分离膜32的第2界面SF2夹持偏振分离膜32互相对置而重叠。
[0226] 图11是表示激励光合成部30A中的第1激励光的入射区域及第2激励光的入射区域的图。在图11中，以实线包围的部分为第1激励光的入射区域，以虚线包围的部分为第2激励光的入射区域。
[0227] 如示于图9及图11地，第1激励光的入射区域分布为5行5列的矩阵状，第2激励光的入射区域分布为5行5列的矩阵状。并且构成为，从第1光源部10A射出的第1激励光的光轴与从第2光源部20射出的第2激励光的光轴在激励光合成部30A中相互交叉。因此，在激励光合成部30A中，第1激励光与第2激励光重叠。其结果，得到5行5列的矩阵状的强度分布。
[0228] 根据本实施方式的光源装置2，从第1光源部10A射出的第1激励光介由第1透明构件33入射于偏振分离膜32，从第2光源部20射出的第2激励光介由第2透明构件34入射于偏振分离膜32。因此，即使在偏振分离膜32和空气层（来自2个光源部的激励光直到入射于偏振分离膜32为止通过的介质）之间折射率差大的情况下，也能够缓解所述折射率差。因而，与并非本实用新型涉及的第1透明构件33及第2透明构件34配置于偏振分离膜32的情况而是来自2个光源部的激励光直接入射于偏振分离膜32的构成相比较，能够对由于所述折射率差大而产生光的损失进行抑制。
[0229] 并且，根据该构成，配置为，第1界面SF1与第2界面SF2夹持偏振分离膜32并互相对置而重叠。因此，在构成为第1激励光及第2激励光的各自在激励光合成部30A中入射于夹持偏振分离膜32互相对置的区域的情况下，通过第1透明构件33及第2透明构件34容易缓解所述折射率差。因而，能够对由于所述折射率差大而产生光的损失进行抑制。
[0230] 第3实施方式
[0231] 图12是表示本实用新型的第3实施方式涉及的光源装置3的示意图。
[0232] 如示于图12地，本实施方式涉及的光源装置3在代替激励光合成部30而具备激励光合成部30B之点与所述的第1实施方式涉及的光源装置1不同。因为其他点与所述的构成相同，所以在与图1相同的要素附加同一符号，详细的说明进行省略。还有，在图12中，将非聚焦光学系统40、透镜积分器50、分色镜60、重叠光学系统70及发光元件80的图示进行省略。
[0233] 如示于图12地，本实施方式涉及的激励光合成部30B构成为，夹持偏振分离膜32B而安装第1透明构件33B及第2透明构件34B。第1透明构件33B及第2透明构件34B例如为三棱柱棱镜。激励光合成部30B配置为，在XZ俯视下三角形状的多个第1透明构件33B和第2透明构件34沿着偏振分离膜32B排列。
[0234] 激励光合成部30B在从第1光源部10射出的第1激励光进行入射侧设置第1透明构件33B，在从第2光源部20射出的第2激励光进行入射侧设置第2透明构件34B。第1透明构件33B及第2透明构件34B在XZ俯视下为三角形状（在此为直角等腰三角形状），为以偏振分离膜32B为中心线对称的形状。第1透明构件33B及第2透明构件34B配置为，在XZ俯视下直角等腰三角形的底边夹持偏振分离膜32对置。
[0235] 如此地，本实施方式涉及的激励光合成部30B配置为，第1透明构件33B和偏振分离膜32B的第1界面SF1与第2透明构件34B和偏振分离膜32B的第2界面SF2夹持偏振分离膜32B部分地重叠。
[0236] 在此，多个第1透明构件33B以预定的间距设置于偏振分离膜32B的第1激励光进行入射侧，多个第2透明构件34B以预定的间距设置于偏振分离膜32B的第2激励光进行入射侧。而且，在本实施方式涉及的激励光合成部30B中，第1界面SF1和第2界面SF2配置为，夹持偏振分离膜32B互相偏离半个间距。
[0237] 例如，在图12中，在XZ俯视下，设一个第1透明构件33B的底边的中点为CP1，设一个第2透明构件34B的底边的中点为CP2。该情况下，第1透明构件33B的一个端部与第2透明构件34B的底边的中点CP2重叠。并且，第2透明构件34B的一个端部与第1透明构件33B的底边的中点CP1重叠。
[0238] 根据本实施方式的光源装置3，配置为，第1激励光入射于偏振分离膜32B的区域及第2激励光入射于偏振分离膜32B的区域的各自在偏振分离膜32B中一部分重叠。因而，能够对在合成激励光中产生不均匀进行抑制。
[0239] 第4实施方式
[0240] 图13是表示本实用新型的第4实施方式涉及的光源装置4的示意图。
[0241] 如示于图13地，本实施方式涉及的光源装置4在代替激励光合成部30A而具备激励光合成部30C之点与所述的第2实施方式涉及的光源装置2不同。因为其他点与所述的构成相同，所以在与图9相同的要素附加同一符号，详细的说明进行省略。
[0242] 虽然第2实施方式涉及的激励光合成部30A为在XZ俯视下矩形状的多个结构体31沿着偏振分离膜32排列组合的所谓立方体型的偏振光束合成器，但是本实施方式涉及的激励光合成部30C并非如此的构成。
[0243] 即，本实施方式涉及的激励光合成部30C如示于图13地构成为，夹持偏振分离膜32C而安装第1透明构件33C及第2透明构件34C。第1透明构件33C及第2透明构件34C例如为三棱柱棱镜。激励光合成部30C配置为，在XZ俯视下三角形状的多个第1透明构件
33C和多个第2透明构件34C沿着偏振分离膜32C排列。
33C和多个第2透明构件34C沿着偏振分离膜32C排列。
[0244] 本实施方式涉及的激励光合成部30C配置为，第1透明构件33C和偏振分离膜32C的第1界面SF1的整面与第2透明构件34C和偏振分离膜32C的第2界面SF2的整面夹持偏振分离膜32C互相对置而重叠。
[0245] 在本实施方式的光源装置4中，在构成为第1激励光及第2激励光的各自在激励光合成部30C中入射于夹持偏振分离膜32C互相对置的区域的情况下，以第1透明构件33C及第2透明构件34C也容易缓解所述折射率差。因而，能够对由于所述折射率差大而产生光的损失进行抑制。
[0246] 第5实施方式
[0247] 图14是表示本实用新型的第5实施方式涉及的光源装置5的示意图。
[0248] 如示于图14地，本实施方式涉及的光源装置5在代替激励光合成部30而具备激励光合成部30D之点与所述的第1实施方式涉及的光源装置1不同。因为其他点与所述的构成相同，所以在与图1相同的要素附加同一符号，详细的说明进行省略。还有，在图14中，将非聚焦光学系统40、透镜积分器50、分色镜60、重叠光学系统70及发光元件80的图示进行省略。
[0249] 图15是本实施方式涉及的激励光合成部30D的示意图。图15（a）是激励光合成部30D的立体图，图15（b）是从第1光源部10侧看激励光合成部30D的图。
[0250] 如示于图15（a）、图15（b）地，本实施方式涉及的激励光合成部30D具有使多个第1激励光通过的通过区域AR1和使多个第2激励光反射的反射区域AR2。激励光合成部30D中的通过区域AR1包括设置于偏振分离膜32D的多个开口部32Da。一个开口部32Da从第1光源部10侧看为矩形状。多个开口部32Da对应于多个第1固体光源13而设置，配置为5行4列的矩阵状。开口部32Da的大小为，从一个第1固体光源13射出的第1激励光的光线束之中的至少一部分可以通过的大小。
[0251] 根据本实施方式的光源装置5，因为能够对由于第1激励光透射偏振分离膜32D而产生的光的损失进行抑制，所以可以对多个第1激励光和多个第2激励光以高的效率进行合成。
[0252] 优选：从一个第1固体光源13射出的第1激励光的光轴通过开口部32Da。这是因为激励光的光束之中光轴上的强度最强。而且，优选：开口部32Da的大小为，使从一个第1固体光源13射出的第1激励光的光束全部通过的大小；反射区域AR2可以对多个第2激励光的光束全部进行反射。根据该构成，因为能够使由于第1激励光透射偏振分离膜32D而产生的光的损失为最小，所以可以对多个第1激励光和多个第2激励光以更高的效率进行合成。
[0253] 还有，虽然在本实施方式的光源装置5中，作为激励光合成部30D举在偏振分离膜32D的通过区域AR1具有开口部32Da的构成为例进行了说明，但是并不限于此。例如，作为激励光合成部，也可以采用在对应于通过区域的区域开孔的反射镜。并且，也可以采用在对应于反射区域的区域形成有反射层的透明基板。
[0254] 但是，若为如此的构成，则存在以下情况：在激励光入射于通过区域和反射区域的边界部分的情况下产生光的损失。从而，为了即使在激励光入射于通过区域和反射区域的边界部分的情况下也要对产生光的损失进行抑制，如本实施方式地，优选构成为：以在偏振分离膜32D开孔形成的开口部32Da为通过区域AR1。
[0255] 第6实施方式
[0256] 图16是表示本实用新型的第6实施方式涉及的投影机2000的示意图。
[0257] 如示于图16地，本实施方式涉及的投影机2000在代替照明装置100而具备照明装置100E（代替光源装置1而具备光源装置6）之点与所述的第1实施方式涉及的投影机1000不同。因为其他点与所述的构成相同，所以在与图1相同的要素附加同一符号，详细的说明进行省略。
[0258] 如示于图16地，投影机2000的光源装置6与第1实施方式涉及的光源装置1其构成部分相同。不同之处为，透镜积分器不成对而仅用1片第1透镜阵列51。在本实施方式中，重叠光学系统70作为本实用新型的聚光光学系统而起作用。
[0259] 图17是表示第1透镜阵列51及重叠光学系统70的功能的说明图。在图17中，为了简化，将重叠光学系统70示意性地图示为1个凸透镜。重叠光学系统70不存在球面像差、或通过校正减小了球面像差。
[0260] 还有，在图17中，为了方便，仅示出发光元件80之中的对应于激励光的照射区域80a的部分。荧光体层82中的激励光的照射区域80a例如为俯视1mm×1mm的基本正方形状。
[0261] 如示于图17（a）地，在包括第1透镜阵列51及重叠光学系统70而构成的光学系统中构成为，入射于第1透镜阵列51的激励光（蓝色光B）为平行光，透射第1透镜阵列51和重叠光学系统70的激励光的主光线通过重叠光学系统70的焦点F2。若换言之，则以第1透镜阵列51和重叠光学系统70为两端的光学系统设定为，物体面为无限远。即，包括第
1透镜阵列51及重叠光学系统70而构成的光学系统为物体侧远心性。在如此的光学系统中，入射的激励光（蓝色光B）在透射第1透镜阵列51之后，入射于重叠光学系统70，从重叠光学系统70射出的激励光通过重叠光学系统70涉及的固定宽度的射出瞳P。
1透镜阵列51及重叠光学系统70而构成的光学系统为物体侧远心性。在如此的光学系统中，入射的激励光（蓝色光B）在透射第1透镜阵列51之后，入射于重叠光学系统70，从重叠光学系统70射出的激励光通过重叠光学系统70涉及的固定宽度的射出瞳P。
[0262] 在如此的构成中，射出瞳P的宽度通过重叠光学系统70的数值孔径NA和焦点距离Lb确定为固定的大小。并且，射出瞳P的形状与构成第1透镜阵列51的小透镜51a为相似形。即，射出瞳P的宽度并不倚赖于重叠光学系统70和第1透镜阵列51的距离La，总为固定。例如，入射瞳P设计为1mm×1mm的基本正方形状。
[0263] 从而，如示于图17（b）地，通过在重叠光学系统70的焦点F2的位置，配置与射出瞳相同的大小的发光元件80，并将与光照射面80a共轭的面设定为无限远，与第1实施方式的光源装置1相比，可以减少透镜阵列的使用片数（不用图1所示的第2透镜阵列）。其结果，能够以少量构件数使激励光的光强度平均化，并照射于发光元件80。
[0264] 根据本实施方式的光源装置5，因为以第1透镜阵列51分割为多个光线束的激励光以重叠光学系统70聚光，所以光强度分布平均化。此外，在如示于图17（a）的射出瞳P中，因为激励光并不成像，所以激励光的像模糊，容易使光强度平均化。因此，容易对光量进行控制以免在发光元件80中产生光饱和。
[0265] 并且，根据该构成，构成第1透镜阵列51的多个小透镜51a的俯视形状与发光元件80的光照射面80a的俯视形状为相似形，发光元件80的光照射面80a的俯视面积与积分光学系统的射出瞳P的大小基本相等。由此，能够使激励光不浪费地照射于发光元件80。因此，能够使与投入的激励光量相对的取出的荧光量最大化。
[0266] 还有，在本实施方式中，发光元件80的光照射面80a的俯视面积与射出瞳P的大小基本相等。可是，虽然即使在例如射出瞳P一方大的情况下，也会浪费一部分激励光，但是因为可抑制在发光元件80的光饱和，所以能够期待发光效率的改善。
[0267] 并且，在本实施方式中，虽然光照射面80a与重叠光学系统70的焦点F2重叠而配置，但是即使从焦点F2偏离，也能够期待通过介由第1透镜阵列51引起的激励光的重叠的效果，激励光的光强度存在平均化的趋势。因此，能够对发光元件80中的光饱和现象进行抑制，并成为发光效率高的光源。
[0268] 第7实施方式
[0269] 图18是表示本实用新型的第7实施方式涉及的投影机3000的示意图。
[0270] 如示于图18地，本实施方式涉及的投影机3000在代替照明装置100而具备照明装置100F（代替光源装置1而具备光源装置7）之点、代替色分离导光光学系统200而具备色分离导光光学系统202之点和进一步具备第2照明装置700之点与所述的第1实施方式涉及的投影机1000不同。因为其他点与所述的构成相同，所以在与图1相同的要素附加同一符号，详细的说明进行省略。
[0271] 虽然在所述第1实施方式中，采用了从蓝色光之中的一部分发出包括红色光及绿色光的荧光的发光元件80，但是本实用新型并不限定于此。本实施方式涉及的光源装置7包括从蓝色光的全部发出荧光（红色光及绿色光）的发光元件80F。并且，本实施方式涉及的发光元件80F为从与激励光进行入射侧相反侧发出荧光的所谓透射型的发光元件。并且，发光元件80F为固定型的发光元件。并且，投影机3000进一步具备射出蓝色光的第2照明装置700。蓝色光光源部以符号720表示，具有与第2光源部20同样的构成。使蓝色光在聚光、散射之后基本平行化的散射光学系统以符号730表示。蓝色光生成部720及散射光学系统730构成第2光源装置710。以符号740表示的第1透镜阵列与第1透镜阵列120、以符号750表示的第2透镜阵列与第2透镜阵列130，以符号760表示的偏振变换元件与偏振变换元件140和以符号770表示的重叠透镜与重叠透镜150分别具有同样的构成。而且投影机3000具备照明装置100F及对应于第2照明装置700的色分离导光光学系统202。
[0272] 在本实施方式的投影机3000中，因为具有所述的光源装置7，所以也能够提供不会使光的利用效率降低地能够使显示画面的亮度更进一步提高的投影机3000。
[0273] 本实用新型在应用于从观看投影图像侧进行投影的前投影型投影机的情况下、在应用于从与观看投影图像侧相反侧进行投影的背投影型投影机的情况下都能够应用。
[0274] 虽然在所述各实施方式中，关于将本实用新型的光源装置应用于投影机的例进行了说明，但是并不限于此。例如，也可以将本实用新型的光源装置应用于其他的光学设备（例如，光盘装置、汽车的前灯、照明设备等）。
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