(57)【要約】【課題】設置面積を小さくすることができるプロジェクターを提供すること。【解決手段】プロジェクターは、照明光を出射する照明装置と、照明装置から出射された光を変調して画像を形成する画像形成装置と、画像形成装置により形成された画像を投射する投射光学装置と、照明装置から出射された光を画像形成装置に導く導光装置と、を備え、それぞれ画像形成装置の内部を進行する照明光の進行方向であり、互いに交差する二方向を第１方向及び第２方向とした場合、画像形成装置は、少なくとも一部が第１方向及び第２方向のそれぞれに垂直な第３方向に照明装置の少なくとも一部と重なるように、配置されている。【選択図】図１
2019028362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出射する照明装置と、
前記照明装置から出射された光を変調して画像を形成する画像形成装置と、
前記画像形成装置により形成された前記画像を投射する投射光学装置と、
前記照明装置から出射された光を前記画像形成装置に導く導光装置と、を備え、
それぞれ前記画像形成装置の内部を進行する前記照明光の進行方向であり、互いに交差する二方向を第１方向及び第２方向とした場合、前記画像形成装置は、少なくとも一部が前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに垂直な第３方向に前記照明装置の少なくとも一部と重なるように、配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１方向は、前記第３方向に沿って見て、前記投射光学装置による前記画像の投射方向と平行であり、
前記導光装置は、前記照明装置から前記第１方向とは反対方向側に出射された前記照明光を、前記第１方向側に出射して前記画像形成装置に入射させることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記画像形成装置は、
入射される前記照明光を複数の色光に分離する色分離装置と、
前記色分離装置によって分離された前記複数の色光のそれぞれに応じて設けられる複数の光変調装置と、
前記複数の光変調装置から入射される前記複数の色光を合成して前記画像を形成する色合成装置と、を備え、
前記色分離装置は、
前記照明光を、前記複数の色光のうち、前記第１方向に進行する第１色光と、前記第２方向に進行する他の色光とに分離する第１色分離素子と、
前記第１色分離素子によって分離された前記他の色光を、前記第１方向に進行する第２色光と、前記第２方向に進行する第３色光とに分離する第２色分離素子と、を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
前記画像形成装置は、前記導光装置から前記色分離装置に入射される前記照明光の光路に配置されて、前記導光装置から入射される前記照明光の照度分布を均一化するとともに偏光を揃える均一化装置を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
前記照明装置から前記導光装置に入射される前記照明光の光路に配置され、前記照明装置から入射される前記照明光の照度分布を均一化するとともに偏光を揃える均一化装置を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記色分離装置によって分離されて、前記第２方向に進行する前記第３色光を前記第１方向に反射させる第１反射部材と、
前記第１反射部材にて反射されて前記第１方向に進行する前記第３色光を前記第２方向とは反対方向に反射させる第２反射部材と、を備え、
前記色分離装置は、前記第１色分離素子から前記第１方向に進行する前記第１色光を前記第２方向に反射させる第３反射部材を有し、
前記複数の光変調装置は、
前記第２方向に沿って入射される前記第１色光を変調する第１光変調装置と、
前記第１方向に沿って入射される前記第２色光を変調する第２光変調装置と、
前記第２方向とは反対方向に沿って入射される前記第３色光を変調する第３光変調装置と、を含み、
前記色合成装置は、
前記第２方向に交差し、前記第１光変調装置によって変調された前記第１色光が入射される第１入射面と、
前記第１方向に交差し、前記第２光変調装置によって変調された前記第２色光が入射される第２入射面と、
前記第２方向に交差し、前記第３光変調装置によって変調された前記第３色光が入射される第３入射面と、
前記第２入射面とは反対側に位置し、前記色合成装置にそれぞれ入射された前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光が合成された前記画像を、前記投射光学装置に向かう前記第１方向に出射する出射面と、を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記照明装置は、
光源光を出射する光源部と、
前記光源光を第１光源光及び第２光源光に分離する分離合成部と、
前記分離合成部によって分離された前記第１光源光を波長変換した変換光を出射する波長変換部と、
前記分離合成部によって分離された前記第２光源光を拡散させる光拡散部と、
前記光源部と接続され、前記光源部の熱を放熱する放熱部と、を有し、
前記光源部は、前記光源光を前記第２方向とは反対方向に出射し、
前記分離合成部は、前記波長変換部から出射された前記変換光、及び、前記光拡散部によって拡散された前記第２光源光を合成した前記照明光を、前記導光装置に向けて前記第１方向とは反対方向に出射し、
前記放熱部は、前記光源部に対して前記第２方向側に位置することを特徴とするプロジェクター。
【請求項８】
請求項７に記載のプロジェクターにおいて、
前記分離合成部に対して前記第２方向とは反対方向側に位置し、前記分離合成部によって分離されて前記第２方向とは反対方向に進行する前記第２光源光を前記第１方向に反射させる第２光源光用反射部材を有し、
前記波長変換部及び前記光拡散部は、前記分離合成部及び前記第２光源光用反射部材に対して前記第１方向に位置する同一の基板上に位置し、
前記分離合成部は、
前記第１光源光を前記第１方向に出射し、
前記第２光源光を前記第２方向とは反対方向に出射し、
前記波長変換部から前記第１方向とは反対方向に入射される前記変換光を前記第１方向とは反対方向に出射し、
前記光拡散部から前記第２光源光用反射部材を介して前記第２方向に入射される前記第２光源光を前記第１方向とは反対方向に出射することを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
請求項８に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１方向と平行な回転軸を中心として前記同一の基板を回転させる回転装置を有することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１０】
請求項７に記載のプロジェクターにおいて、
前記波長変換部は、前記分離合成部に対して前記第１方向に位置し、
前記光拡散部は、前記分離合成部に対して前記第２方向とは反対方向に位置し、
前記分離合成部は、
前記第１光源光を前記第１方向に出射し、
前記第２光源光を前記第２方向とは反対方向に出射し、
前記波長変換部から前記第１方向とは反対方向に入射される前記変換光を前記第１方向とは反対方向に出射し、
前記光拡散部から前記第２方向に入射される前記第２光源光を前記第１方向とは反対方向に出射することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１１】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記照明装置は、
青色光を前記第１方向とは反対方向に出射する第１光源部と、
励起光を前記第１方向とは反対方向に出射する第２光源部と、
前記第１光源部に対して前記第１方向とは反対方向に位置し、入射される前記青色光を拡散させる光拡散部と、
前記第２光源部に対して前記第１方向とは反対方向に位置し、入射される前記励起光を前記第２方向とは反対方向に反射させる反射部と、
前記光拡散部に対して前記第１方向とは反対方向に位置し、前記反射部を介して入射される前記励起光を前記第２方向とは反対方向に出射する光合成部と、
前記光合成部に対して前記第２方向とは反対方向に位置し、前記光合成部から入射される前記励起光を波長変換した変換光を出射する波長変換部と、
前記第１光源部及び前記第２光源部に対して前記第１方向に位置し、前記第１光源部及び前記第２光源部から伝達される熱を放熱する放熱部と、を有し、
前記光合成部は、前記光拡散部から入射される前記青色光、及び、前記波長変換部から入射される前記変換光を、前記第１方向とは反対方向に出射することを特徴とするプロジェクター。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記導光装置は、前記照明装置から入射される前記照明光を前記画像形成装置に反射させる反射部材を有することを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像情報に応じた画像を形成及び投射するプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターとして、光源装置と、第１レンズアレイ板、第２レンズアレイ板、偏光変換光学素子、重畳用レンズ、２つのダイクロイックミラー、３つのフィールドレンズ、３つの入射側偏光板、３つの液晶パネル、３つの出射側偏光板、色合成プリズム及び投射レンズを備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のプロジェクターでは、光源装置は、固体光源ユニット、ダイクロイックミラー、蛍光発光板、及び、偏光方向変換部を有する。この光源装置では、固体光源ユニットから出射された青色光のうち、ｓ偏光成分は、ダイクロイックミラーによって反射され、ｐ偏光成分は透過される。このｓ偏光成分は、蛍光発光板に入射され、当該蛍光発光板は蛍光を出射し、ｐ偏光成分は、偏光方向変換部によってｓ偏光に変換される。これら蛍光及びｓ偏光は、ダイクロイックミラーによって照明光として同方向に出射される。
そして、当該照明光は、第１レンズアレイ板、第２レンズアレイ板、偏光変換光学素子及び重畳用レンズを通過して、２つのダイクロイックミラーのうち、一方のダイクロイックミラーに入射される。この一方のダイクロイックミラーは、青色光を反射させ、緑色光及び赤色光を透過させ、他方のダイクロイックミラーは、緑色光を反射させ、赤色光を透過させる。このようにして分離された青、緑及び赤の各色光は、それぞれ対応するフィールドレンズ及び入射側偏光板を経て、対応する液晶パネルに入射される。これら液晶パネルによって変調された各色光は、対応する出射側偏光板を介して、色合成プリズムに入射される。この色合成プリズムは、これら色光を合成して画像光を形成し、当該画像光は、投射レンズによって投射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３７７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載のプロジェクターでは、光源装置による照明光の出射方向に、各レンズアレイ板、偏光変換光学素子及び重畳用レンズの他、２つのダイクロイックミラー及び反射ミラーが配置されている。すなわち、当該プロジェクターを構成する光学部品は、平面的に配置されている。このため、投射レンズによる画像の投射方向及び光源装置による照明光の出射方向のそれぞれに対する交差方向に沿ってプロジェクターを見た場合に、当該プロジェクターが占める面積（設置面積）が大きいという問題がある。
このような問題は、投射位置を調整したり、投射される画像のアスペクト比（縦横比）を変更したりする際のプロジェクターの姿勢変化を妨げ、当該プロジェクターの取回しを悪化させる要因となる。
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、設置面積を小さくすることができるプロジェクターを提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るプロジェクターは、照明光を出射する照明装置と、前記照明装置から出射された光を変調して画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置により形成された前記画像を投射する投射光学装置と、前記照明装置から出射された光を前記画像形成装置に導く導光装置と、を備え、それぞれ前記画像形成装置の内部を進行する前記照明光の進行方向であり、互いに交差する二方向を第１方向及び第２方向とした場合、前記画像形成装置は、少なくとも一部が前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに垂直な第３方向に前記照明装置の少なくとも一部と重なるように、配置されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、プロジェクターを、一階部分に照明装置が配置され、当該一階部分に対して第３方向に位置する二階部分に画像形成装置が配置された二階建て構造とすることができる。これによれば、照明装置及び画像形成装置を同一平面上に配置する場合に比べて、上記第３方向に沿って見た場合に、これら照明装置及び画像形成装置の占有面積を小さくすることができる。従って、プロジェクターの設置面積を小さくすることができる。
【０００９】
上記一態様では、前記第１方向は、前記第３方向に沿って見て、前記投射光学装置による前記画像の投射方向と平行であり、前記導光装置は、前記照明装置から前記第１方向とは反対方向側に出射された前記照明光を、前記第１方向側に出射して前記画像形成装置に入射させることが好ましい。
なお、投射方向と平行とは、第１方向及び第２方向のいずれかと当該投射方向とが完全に平行な状態である場合だけでなく、略平行である場合も含む。
このような構成によれば、上記導光装置の機能によって、それぞれの少なくとも一部が上記第３方向において重なる状態に配置された照明装置及び画像形成装置のうち、照明装置から上記投射方向とは反対方向側に出射された照明光を、画像形成装置に確実に入射させることができる。
【００１０】
上記一態様では、前記画像形成装置は、入射される前記照明光を複数の色光に分離する色分離装置と、前記色分離装置によって分離された前記複数の色光のそれぞれに応じて設けられる複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置から入射される前記複数の色光を合成して前記画像を形成する色合成装置と、を備え、前記色分離装置は、前記照明光を、前記複数の色光のうち、前記第１方向に進行する第１色光と、前記第２方向に進行する他の色光とに分離する第１色分離素子と、前記第１色分離素子によって分離された前記他の色光を、前記第１方向に進行する第２色光と、前記第２方向に進行する第３色光とに分離する第２色分離素子と、を有することが好ましい。
このような構成によれば、それぞれ上記した第１方向及び第２方向を、色分離装置によって照明光から分離される第１〜第３色光の進行方向として規定できる。そして、画像形成装置は、照明装置に対して上記第３方向に位置するので、画像形成装置の光学系を、照明装置とは独立して設計できる。
【００１１】
上記一態様では、前記画像形成装置は、前記導光装置から前記色分離装置に入射される前記照明光の光路に配置されて、前記導光装置から入射される前記照明光の照度分布を均一化するとともに偏光を揃える均一化装置を備えることが好ましい。
このような構成によれば、複数の光変調装置に、照度分布及び偏光がそれぞれ均一な色光を入射させることができる。これにより、画像形成装置によって形成される画像、すなわち、投射光学装置によって投射される画像に色むらやコントラストの低下が生じることを抑制できる。
また、照明装置が画像形成装置より大きい場合（換言すると、照明装置の設置面積が画像形成装置の設置面積より大きい場合）には、当該画像形成装置が上記均一化装置を有することにより、上記第３方向に沿ってそれぞれ見た場合の照明装置及び画像形成装置の各占有面積を揃えやすくすることができる。従って、プロジェクターをより小型化することができる。
【００１２】
上記一態様では、前記照明装置から前記導光装置に入射される前記照明光の光路に配置され、前記照明装置から入射される前記照明光の照度分布を均一化するとともに偏光を揃える均一化装置を備えることが好ましい。
このような構成によれば、上記のように、複数の光変調装置に、照度分布及び偏光がそれぞれ均一な色光を入射させることができるので、形成及び投射される画像に色むらやコントラストの低下が生じることを抑制できる。
また、導光装置が反射によって照明装置から画像形成装置に照明光を導く構成の場合、均一化装置が、当該導光装置での反射効率が高い偏光に照明光を揃えることによって、画像形成装置での光の利用効率を高めることができる。
【００１３】
上記一態様では、前記色分離装置によって分離されて、前記第２方向に進行する前記第３色光を前記第１方向に反射させる第１反射部材と、前記第１反射部材にて反射されて前記第１方向に進行する前記第３色光を前記第２方向とは反対方向に反射させる第２反射部材と、を備え、前記色分離装置は、前記第１色分離素子から前記第１方向に進行する前記第１色光を前記第２方向に反射させる第３反射部材を有し、前記複数の光変調装置は、前記第２方向に沿って入射される前記第１色光を変調する第１光変調装置と、前記第１方向に沿って入射される前記第２色光を変調する第２光変調装置と、前記第２方向とは反対方向に沿って入射される前記第３色光を変調する第３光変調装置と、を含み、前記色合成装置は、前記第２方向に交差し、前記第１光変調装置によって変調された前記第１色光が入射される第１入射面と、前記第１方向に交差し、前記第２光変調装置によって変調された前記第２色光が入射される第２入射面と、前記第２方向に交差し、前記第３光変調装置によって変調された前記第３色光が入射される第３入射面と、前記第２入射面とは反対側に位置し、前記色合成装置にそれぞれ入射された前記第１色光、前記第２色光及び前記第３色光が合成された前記画像を、前記投射光学装置に向かう前記第１方向に出射する出射面と、を有することが好ましい。
このような構成によれば、色合成装置の第１〜第３入射面には、第１〜第３反射部材によって反射されて、それぞれ対応する光変調装置によって変調された各色光が、三方から入射される。そして、当該色合成装置によって合成された画像は、第２入射面とは反対側に位置する出射面から出射される。このような構成によれば、画像形成装置において、色分離装置、光変調装置及び色合成装置が配置される領域を矩形状に構成できる。従って、画像形成装置の構成をコンパクトに配置できる。
【００１４】
上記一態様では、前記照明装置は、光源光を出射する光源部と、前記光源光を第１光源光及び第２光源光に分離する分離合成部と、前記分離合成部によって分離された前記第１光源光を波長変換した変換光を出射する波長変換部と、前記分離合成部によって分離された前記第２光源光を拡散させる光拡散部と、前記光源部と接続され、前記光源部の熱を放熱する放熱部と、を有し、前記光源部は、前記光源光を前記第２方向とは反対方向に出射し、前記分離合成部は、前記波長変換部から出射された前記変換光、及び、前記光拡散部によって拡散された前記第２光源光を合成した前記照明光を、前記導光装置に向けて前記第１方向とは反対方向に出射し、前記放熱部は、前記光源部に対して前記第２方向側に位置することが好ましい。
このような構成によれば、第２方向における照明装置の寸法と、同方向における画像形成装置の寸法とを、合わせやすくすることができる。従って、上記一階部分及び上記二階部分の寸法を合わせやすくすることができるので、プロジェクターを小型化できる。
【００１５】
上記一態様では、前記分離合成部に対して前記第２方向とは反対方向側に位置し、前記分離合成部によって分離されて前記第２方向とは反対方向に進行する前記第２光源光を前記第１方向に反射させる第２光源光用反射部材を有し、前記波長変換部及び前記光拡散部は、前記分離合成部及び前記第２光源光用反射部材に対して前記第１方向に位置する同一の基板上に位置し、前記分離合成部は、前記第１光源光を前記第１方向に出射し、前記第２光源光を前記第２方向とは反対方向に出射し、前記波長変換部から前記第１方向とは反対方向に入射される前記変換光を前記第１方向とは反対方向に出射し、前記光拡散部から前記第２光源光用反射部材を介して前記第２方向に入射される前記第２光源光を前記第１方向とは反対方向に出射することが好ましい。
このような構成によれば、波長変換部及び光拡散部は、同一の基板上に位置している。これによれば、波長変換部が分離合成部に対して第１方向側に位置し、光拡散部が波長変換部とは独立して第２光源光用反射部材に対して第１方向側に位置する場合に比べて、第２方向の寸法を小さくすることができる。従って、照明装置を小型化できる。そして、これにより、照明装置と画像形成装置とを上記第３方向において重なるように配置しやすくすることができる。
【００１６】
上記一態様では、前記第１方向と平行な回転軸を中心として前記同一の基板を回転させる回転装置を有することが好ましい。
波長変換部及び光拡散部が配置された基板は、上記回転装置によって回転される。これによれば、波長変換部における第１光源光の入射位置を変化させることができるので、当該波長変換部に光飽和が生じることを抑制できる。同様に、光拡散部における第２光源光の入射位置を変化させることができるので、ちらつきが発生することを抑制できる。
更に、回転装置は、上記基板を回転させるので、波長変換部及び光拡散部が、それぞれ異なる基板に設けられ、当該基板毎に回転装置が設けられる場合に比べて、照明装置の構成を簡略化できる他、当該照明装置を一層小型化できる。
【００１７】
上記一態様では、前記波長変換部は、前記分離合成部に対して前記第１方向に位置し、前記光拡散部は、前記分離合成部に対して前記第２方向とは反対方向に位置し、前記分離合成部は、前記第１光源光を前記第１方向に出射し、前記第２光源光を前記第２方向とは反対方向に出射し、前記波長変換部から前記第１方向とは反対方向に入射される前記変換光を前記第１方向とは反対方向に出射し、前記光拡散部から前記第２方向に入射される前記第２光源光を前記第１方向とは反対方向に出射することが好ましい。
このような構成によれば、波長変換部及び光拡散部がそれぞれ離間して配置されるので、これら波長変換部及び光拡散部の一方の熱を他方に伝達させづらくすることができる。従って、波長変換部及び光拡散部の劣化を抑制できる。また、これにより、高輝度な光源光を出射する光源部を採用できるので、高輝度な照明光を出射する照明装置を構成でき、ひいては、高輝度な画像を投射可能なプロジェクターを構成できる。
【００１８】
上記一態様では、前記照明装置は、青色光を前記第１方向とは反対方向に出射する第１光源部と、励起光を前記第１方向とは反対方向に出射する第２光源部と、前記第１光源部に対して前記第１方向とは反対方向に位置し、入射される前記青色光を拡散させる光拡散部と、前記第２光源部に対して前記第１方向とは反対方向に位置し、入射される前記励起光を前記第２方向とは反対方向に反射させる反射部と、前記光拡散部に対して前記第１方向とは反対方向に位置し、前記反射部を介して入射される前記励起光を前記第２方向とは反対方向に出射する光合成部と、前記光合成部に対して前記第２方向とは反対方向に位置し、前記光合成部から入射される前記励起光を波長変換した変換光を出射する波長変換部と、前記第１光源部及び前記第２光源部に対して前記第１方向に位置し、前記第１光源部及び前記第２光源部から伝達される熱を放熱する放熱部と、を有し、前記光合成部は、前記光拡散部から入射される前記青色光、及び、前記波長変換部から入射される前記変換光を、前記第１方向とは反対方向に出射することが好ましい。
このような構成によれば、上記した各構成を密に配置できるので、照明装置を小型化できる。この他、青色光を出射する第１光源部と、変換光に変換される励起光を出射する第２光源部とが分離しているので、第１光源部から出射される青色光の光量と、第２光源部から出射される励起光の光量とを調整することによって、照明装置から出射される照明光のホワイトバランスを容易に調整できる。そして、偏光を用いて青色光と励起光とを分離する必要がないため、光合成部としてダイクロイックミラーを採用できるので、光合成部を簡易な構成とすることができる他、光拡散部やレンズ等の光学素子での偏光解消による光利用効率の低下が生じることを抑制できる。
【００１９】
上記一態様では、前記導光装置は、前記照明装置から入射される前記照明光を前記画像形成装置に反射させる反射部材を有することが好ましい。
このような構成によれば、導光装置に簡易な構成を採用できる。従って、導光装置の構成を簡略化でき、ひいては、プロジェクターの構成を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。
【図２】上記第１実施形態における画像投射装置を示す斜視図。
【図３】上記第１実施形態における画像投射装置を示す斜視図。
【図４】上記第１実施形態における画像投射装置を示す平面図。
【図５】上記第１実施形態における画像投射装置を示す底面図。
【図６】上記第１実施形態における画像投射装置を示す右側面図。
【図７】上記第１実施形態における画像投射装置を示す左側面図。
【図８】上記第１実施形態における画像投射装置を示す正面図。
【図９】上記第１実施形態における画像投射装置を示す背面図。
【図１０】上記第１実施形態における照明装置の構成を示す模式図。
【図１１】上記第１実施形態における画像形成装置の構成を示す模式図。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るプロジェクターが備える画像投射装置を示す平面図。
【図１３】上記第２実施形態における画像投射装置を示す右側面図。
【図１４】上記第２実施形態における画像投射装置を示す背面図。
【図１５】上記第２実施形態における照明装置の構成を示す模式図。
【図１６】本発明の第３実施形態に係るプロジェクターが備える画像投射装置を示す平面図。
【図１７】上記第３実施形態における画像投射装置を示す右側面図。
【図１８】上記第３実施形態における画像投射装置を示す背面図。
【図１９】上記第３実施形態における照明装置の構成を示す模式図。
【図２０】本発明の第４実施形態に係るプロジェクターが備える画像投射装置を示す右側面図。
【図２１】上記第４実施形態における照明装置の構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１を模式的に示す斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーンや壁等の被投射面に拡大投射して、当該画像を表示する画像表示装置である。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２と、当該外装筐体２内に収容される装置本体３と、を備える。
そして、詳しくは後述するが、プロジェクター１は、装置本体３を構成する画像投射装置４Ａの照明装置５Ａ、導光装置６、画像形成装置７及び投射光学装置８のレイアウトに特徴の１つを有する。
以下、プロジェクター１の各構成について詳述する。
【００２２】
［外装筐体の構成］
外装筐体２は、略直方体形状に形成され、装置本体３を覆う筐体である。この外装筐体２は、天面部２１、底面部２２、正面部２３、背面部２４、右側面部２５及び左側面部２６を有する。これらのうち、天面部２１及び底面部２２と、正面部２３及び背面部２４と、右側面部２５及び左側面部２６とは、それぞれ互いに反対側に位置する側面部である。
これらのうち、正面部２３は、図示を省略するが、後述する投射光学装置８から投射される画像が通過する開口部を有する。
【００２３】
以下の説明では、互いに交差する＋Ｚ方向、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向のうち、＋Ｚ方向（第１方向）を、背面部２４から正面部２３に向かう方向とする。また、＋Ｘ方向（第２方向）を、左側面部２６から右側面部２５に向かう方向とし、＋Ｙ方向（第３方向）を、底面部２２から天面部２１に向かう方向とする。また、図示を省略するが、＋Ｚ方向の反対方向を−Ｚ方向とする。−Ｘ方向及び−Ｙ方向も同様である。なお、以下の説明では、＋Ｚ方向、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向は、それぞれ互いに直交する方向（垂直な方向）として規定している。
このため、＋Ｙ方向（第３方向）側から見た場合、＋Ｚ方向（第１方向）は、プロジェクター１による画像の投射方向と一致する。
【００２４】
［装置本体の構成］
装置本体３は、画像投射装置４Ａを備える。この他、図示を省略するが、装置本体３は、プロジェクター１の動作を制御する制御装置と、プロジェクター１を構成する冷却対象を冷却する冷却装置と、プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する電源装置と、を備える。
【００２５】
［画像投射装置の構成］
図２及び図３は、画像投射装置４Ａを＋Ｙ方向側及び−Ｙ方向側からそれぞれ見た斜視図である。また、図４〜図９は、画像投射装置４Ａを＋Ｙ方向側、−Ｙ方向側、＋Ｘ方向側、−Ｘ方向側、＋Ｚ方向側及び−Ｚ方向側からそれぞれ見た図である。すなわち、図４〜図９は、それぞれ画像投射装置４Ａを示す平面図（上面図）、底面図（下面図）、右側面図、左側面図、正面図及び背面図である。なお、図８及び図９では、照明装置５Ａの筐体ＥＮの外形、及び、画像形成装置７の外形を、二点鎖線にて補足して示している。
画像投射装置４Ａは、制御装置から入力される画像情報（画像信号を含む）に基づく画像光を上記被投射面上に投射して、当該画像光に応じた画像を表示する。この画像投射装置４Ａは、図２〜図９に示すように、照明装置５Ａと、導光装置６と、画像形成装置７と、投射光学装置８と、を備える。この画像投射装置４Ａでは、照明装置５Ａから出射された照明光を、当該照明装置５Ａに対して＋Ｙ方向側に位置する画像形成装置７に導光装置６によって導き、当該画像形成装置７によって形成された画像を、投射光学装置８が投射する。
【００２６】
［照明装置の構成］
図１０は、＋Ｙ方向側から見た照明装置５Ａの構成を示す模式図である。なお、図１０は、照明装置５Ａの構成を＋Ｙ方向側から見た図であるので、図３及び図５と図１０とでは、＋Ｘ方向が互いに逆方向となっている。
照明装置５Ａは、当該照明装置５Ａに対して−Ｚ方向側に位置する導光装置６に向けて、照明光を当該−Ｚ方向側に出射する。この照明装置５Ａは、図１０に示すように、光源部５０、アフォーカル光学素子５１、ホモジナイザー光学素子５２、第１位相差素子５３、分離合成素子５４、第１集光素子５５、波長変換装置５６Ａ、第２位相差素子５７、反射部材５８、第２集光素子５９及び位相差素子ＲＰと、これらを内部に収容する筐体ＥＮと、放熱部材ＨＤと、を備える。
【００２７】
これらのうち、光源部５０、アフォーカル光学素子５１、ホモジナイザー光学素子５２、第１位相差素子５３、分離合成素子５４、第２位相差素子５７及び反射部材５８は、＋Ｘ方向に沿う照明光軸Ａｘ１上に、当該＋Ｘ方向に順に配置されている。また、波長変換装置５６Ａの一部、第１集光素子５５、分離合成素子５４及び位相差素子ＲＰは、照明光軸Ａｘ１に交差し、かつ、＋Ｚ方向に沿う照明光軸Ａｘ２上に、＋Ｚ方向側から順に配置されている。更に、波長変換装置５６Ａの一部、第２集光素子５９及び反射部材５８は、照明光軸Ａｘ１に交差し、かつ、照明光軸Ａｘ２と平行な照明光軸Ａｘ３上に、＋Ｚ方向側から順に配置されている。このように、分離合成素子５４は、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２の交差部位に位置し、反射部材５８は、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ３の交差部位に位置する。なお、照明光軸Ａｘ２，Ａｘ３は、互いに完全な平行でなくてもよい。また、照明光軸Ａｘ１は、照明光軸Ａｘ２，Ａｘ３のそれぞれに直交していなくてもよく、これら照明光軸Ａｘ２，Ａｘ３と交差していればよい。
【００２８】
［光源部の構成］
光源部５０は、青色光である光源光ＳＬを−Ｘ方向に出射する。この光源部５０は、複数の固体光源ＳＳがマトリクス状に複数配列されたアレイ光源５０１と、コリメーター光学素子（図示省略）と、を備える。
各固体光源ＳＳは、例えばピーク波長が４６０ｎｍのレーザー光を光源光ＳＬとして出射する。なお、本実施形態では、各固体光源ＳＳは、ｓ偏光のレーザー光を出射する。このような固体光源ＳＳが配設されるアレイ光源５０１は、冷却対象であることから、当該アレイ光源５０１は、＋Ｘ方向側に設けられる放熱部材ＨＤと接続される。
コリメーター光学素子は、各固体光源ＳＳから出射された光源光ＳＬを平行光に変換する。
【００２９】
［アフォーカル光学素子及びホモジナイザー光学素子の構成］
アフォーカル光学素子５１は、光源部５０から入射される光源光ＳＬを縮径させるレンズ５１１と、当該レンズ５１１から入射される光源光ＳＬを平行化するレンズ５１２と、を有する。
ホモジナイザー光学素子５２は、光源光ＳＬの照度分布を被照明領域において均一な状態に変換する。このホモジナイザー光学素子５２は、一対のマルチレンズ５２１，５２２を有する。なお、当該被照明領域は、後述する波長変換装置５６Ａ（波長変換部５６２）である。
【００３０】
［第１位相差素子の構成］
第１位相差素子５３は、１／２波長板である。この第１位相差素子５３を通過することにより、ホモジナイザー光学素子５２から入射されるｓ偏光の光源光ＳＬは、一部がｐ偏光に変換されて、ｓ偏光の第１光源光ＳＬｓとｐ偏光の第２光源光ＳＬｐとが混在した光源光ＳＬとなって出射される。
【００３１】
［分離合成素子の構成］
分離合成素子５４は、分離合成部に相当し、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２に対して４５°傾斜するように配置されている。この分離合成素子５４は、第１位相差素子５３から入射される光源光ＳＬに含まれる第１光源光ＳＬｓと第２光源光ＳＬｐとを分離する他、後述する第１集光素子５５から入射される蛍光ＹＬを、当該蛍光ＹＬの偏光状態にかかわらず透過させる特性を有する。すなわち、分離合成素子５４は、所定波長領域の光についてはｓ偏光とｐ偏光とを分離するが、他の所定波長領域の光についてはｓ偏光及びｐ偏光のそれぞれを透過させる、波長選択性の偏光分離特性を有する。
このような分離合成素子５４により、第１位相差素子５３から入射された光源光ＳＬのうち、第２光源光ＳＬｐは、照明光軸Ａｘ１に沿って−Ｘ方向側に透過され、第１光源光ＳＬｓは、照明光軸Ａｘ２に沿って＋Ｚ方向側に反射される。
【００３２】
［第１集光素子の構成］
第１集光素子５５は、分離合成素子５４から入射される第１光源光ＳＬｓを波長変換装置５６Ａに集光する他、当該波長変換装置５６Ａから出射された蛍光ＹＬを集光して、分離合成素子５４に入射させる。このような第１集光素子５５は、３つのレンズを有するピックアップレンズ群として構成されている。しかしながら、これに限らず、第１集光素子５５は、１つ、或いは、３つ以上のレンズを有する構成であってもよい。
なお、波長変換装置５６Ａの構成については、後に詳述する。
【００３３】
［第２位相差素子及び反射部材の構成］
第２位相差素子５７は、１／４波長板である。この第２位相差素子５７は、入射されるｐ偏光の第２光源光ＳＬｐを、円偏光の第２光源光ＳＬｃに変換する。
反射部材５８は、第２光源光用反射部材に相当し、第２位相差素子５７を通過した第２光源光ＳＬｃを＋Ｚ方向側に反射させ、照明光軸Ａｘ３上に位置する第２集光素子５９に入射させる。また、反射部材５８は、第２集光素子５９から入射される第２光源光ＳＬｃを＋Ｘ方向側に反射させて、第２位相差素子５７に入射させる。この反射部材５８は、平板状のミラーである。
【００３４】
［第２集光素子の構成］
第２集光素子５９は、反射部材５８から入射される第２光源光ＳＬｃを波長変換装置５６Ａの光拡散部５６３に集光する他、当該波長変換装置５６Ａから入射される第２光源光ＳＬｃを集光して、反射部材５８に再度入射させる。このような第２集光素子５９は、第１集光素子５５と同様に、３つのレンズを有するピックアップレンズ群として構成されているが、当該第２集光素子５９を構成するレンズの数は、適宜変更可能である。
【００３５】
なお、第２光源光ＳＬｃは、反射部材５８及び波長変換装置５６Ａにて反射されることにより、第２位相差素子５７から反射部材５８に入射されるときの第２光源光ＳＬｃの円偏光の偏光方向と、反射部材５８から第２位相差素子５７に入射されるときの第２光源光ＳＬｃの円偏光の偏光方向とは、反対方向となる。このため、上記第２位相差素子５７を再度通過する過程にて、第２光源光ＳＬｃは、ｐ偏光に対して偏光方向が９０°回転されたｓ偏光の第２光源光ＳＬｆに変換されて、分離合成素子５４に入射される。
【００３６】
［波長変換装置の構成］
波長変換装置５６Ａは、第１光源光ＳＬｓを波長変換して蛍光ＹＬを出射する波長変換装置としての機能を有する他、上記第２光源光ＳＬｃを拡散反射させる拡散反射装置としての機能を有する。すなわち、波長変換装置５６Ａは、光源光の入射側に蛍光及び拡散光を出射する、それぞれ反射型の波長変換装置及び拡散装置である。この波長変換装置５６Ａは、上記分離合成素子５４、反射部材５８及び集光素子５５，５９に対する＋Ｚ方向側に位置している。
このような波長変換装置５６Ａは、波長変換素子としての円板状の基板５６１と、当該基板５６１を照明光軸Ａｘ２，Ａｘ３と平行な回転軸を中心として回転させる回転装置５６４と、を備える。
【００３７】
基板５６１は、光入射面５６１Ａの外周側に位置する円環状の波長変換部５６２と、内周側に位置する円環状の光拡散部５６３と、を有する。これら波長変換部５６２と光拡散部５６３とは、基板５６１の回転軸を中心とする同心円状に、所定間隔を隔てて配置されている。すなわち、波長変換部５６２及び光拡散部５６３は、同一の基板５６１上に位置している。
【００３８】
波長変換部５６２は、波長変換層５６２１及び反射層５６２２を有する。
波長変換層５６２１は、入射される光の波長を変換する蛍光体を含んでおり、上記第１光源光ＳＬｓを黄色の蛍光ＹＬ（変換光）に変換して、当該蛍光ＹＬを拡散出射する。
反射層５６２２は、波長変換層５６２１と光入射面５６１Ａとの間に位置しており、反射層５６２２側に進行する蛍光ＹＬを波長変換層５６２１側に反射させる。
光拡散部５６３は、第２集光素子５９から入射される第２光源光ＳＬｃを拡散反射（ランバート反射）させる。
【００３９】
なお、円環状の波長変換部５６２の一部は、上記照明光軸Ａｘ２上に位置しており、当該一部に、上記第１光源光ＳＬｓが入射される。また、円環状の光拡散部５６３の一部は、上記照明光軸Ａｘ３上に位置しており、当該一部に、当該第２光源光ＳＬｃが入射される。これら第１光源光ＳＬｓ及び第２光源光ＳＬｃの入射位置は、基板５６１が回転されると、波長変換部５６２及び光拡散部５６３のそれぞれにおける他の位置に変更される。これにより、常に同じ位置に第１光源光ＳＬｓ及び第２光源光ＳＬｃが入射されることが抑制される。
そして、波長変換部５６２から拡散出射された蛍光ＹＬは、第１集光素子５５を介して＋Ｚ方向側から分離合成素子５４に入射される。また、拡散反射された第２光源光ＳＬｃは、上記のように、第２集光素子５９、反射部材５８及び第２位相差素子５７を介してｓ偏光の第２光源光ＳＬｆに変換され、分離合成素子５４に−Ｘ方向側から入射される。
【００４０】
これらのうち、蛍光ＹＬは、分離合成素子５４の特性から、当該分離合成素子５４を−Ｚ方向に通過して、照明光軸Ａｘ２に沿って−Ｚ方向側に進行する。この蛍光は、照明装置５Ａから出射される照明光に含まれる緑色光成分及び赤色光成分を構成する。
一方、第２光源光ＳＬｆは、同じく分離合成素子５４の特性から、当該分離合成素子５４にて照明光軸Ａｘ２に沿って−Ｚ方向側に反射される。この第２光源光ＳＬｆは、照明光に含まれる青色光成分を構成する。
【００４１】
［位相差素子の構成］
位相差素子ＲＰは、分離合成素子５４からそれぞれ入射される蛍光ＹＬと、青色光である第２光源光ＳＬｆとを、ｓ偏光及びｐ偏光が混在する円偏光に変換する。このような位相差素子ＲＰが設けられるのは、蛍光ＹＬは非偏光光であるが、第２光源光ＳＬｆはｓ偏光であるため、後述する偏光変換素子７２３の光出射面から青色光がストライプ状に出射されて、投射される画像に色むらが発生することを抑制するためである。
【００４２】
［筐体及び放熱部材の構成］
筐体ＥＮは、それぞれ上記した構成５０〜５９を内部に収容する箱状筐体である。この筐体ＥＮは、開口部ＥＮ１，ＥＮ２を有する。これらのうち、開口部ＥＮ１は、上記位相差素子ＲＰから出射された上記照明光が通過する開口部である。また、開口部ＥＮ２は、光源部５０（アレイ光源５０１）における＋Ｘ方向側の端面５０２を＋Ｘ方向側に露出させる開口部であり、当該端面５０２に、放熱部材ＨＤが熱伝達可能に接触する。
放熱部材ＨＤは、光源部５０に対する＋Ｘ方向側に位置する放熱部である。このような放熱部材ＨＤは、図３及び図８に示すように、ＸＺ平面に沿う複数のフィンＨＤ１が＋Ｙ方向に配列された構成を有する。
【００４３】
［導光装置の構成］
導光装置６は、上記のように、照明装置５Ａから入射される照明光を画像形成装置７に導く機能を有する。この導光装置６は、図２〜図７及び図９に示すように、それぞれミラーである２つの反射部材６１，６２を備えて構成される。
２つの反射部材６１，６２のうち、−Ｙ方向側に位置する反射部材６１は、上記照明装置５Ａ（分離合成素子５４）に対する−Ｚ方向側に位置し、当該分離合成素子５４から−Ｚ方向側に出射された上記照明光が、位相差素子ＲＰを介して入射される。この反射部材６１は、当該照明光を＋Ｙ方向側に反射させて、反射部材６２に入射させる。
反射部材６２は、画像形成装置７における均一化装置７２（第１レンズアレイ７２１）に対する−Ｚ方向側で、かつ、反射部材６１に対する＋Ｙ方向側に位置する。この反射部材６２は、当該反射部材６１から入射される照明光を＋Ｚ方向側に反射させ、当該照明光を均一化装置７２に入射させる。
なお、導光装置６は、本実施形態では、上記反射部材６１，６２を有する構成としたが、これに限らず、プリズムを用いてもよい。
【００４４】
［画像形成装置の構成］
図１１は、画像形成装置７の構成を示す模式図である。
画像形成装置７は、上記のように、入射される照明光を画像情報に応じて変調して、当該画像情報に応じた画像を形成するものであり、後述する投射光学装置８と併せて画像投射ユニットを構成する。この画像形成装置７は、図２、図４及び図１１に示すように、光学部品用筐体７１、均一化装置７２、色分離装置７３、リレー装置７４及び電気光学装置７５を備える。
以下、画像形成装置７の構成について、図１１に基づいて説明する。
【００４５】
［光学部品用筐体の構成］
光学部品用筐体７１は、上記装置７２〜７４と、電気光学装置７５を構成するフィールドレンズ７５１と、を保持する。
ここで、照明装置５Ａと同様に、画像形成装置７には、設計上の光軸である照明光軸Ａｘ４〜Ａｘ８が設定されており、光学部品用筐体７１は、これら照明光軸Ａｘ４〜Ａｘ８における所定位置に、上記装置７２〜７４及びフィールドレンズ７５１を保持する。また、光学部品用筐体７１は、各フィールドレンズ７５１によって三方が囲まれる位置に、フィールドレンズ７５１を除く電気光学装置７５が配置される空間Ｓを有する。
なお、照明光軸Ａｘ４〜Ａｘ８のうち、照明光軸Ａｘ４は、導光装置６の反射部材６２から＋Ｚ方向に沿って延出しており、＋Ｙ方向側から見て上記照明光軸Ａｘ２と重なる位置に設定されている。照明光軸Ａｘ５は、当該照明光軸Ａｘ４に対して交差し、＋Ｘ方向に沿って延出している。また、照明光軸Ａｘ６，Ａｘ７は、それぞれ照明光軸Ａｘ５に交差し、＋Ｚ方向に沿って延出しており、当該照明光軸Ａｘ７は、照明光軸Ａｘ６に対して＋Ｘ方向側に設定されている。更に、照明光軸Ａｘ８は、照明光軸Ａｘ４，Ａｘ６，Ａｘ７に交差し、＋Ｘ方向に沿って延出している。なお、照明光軸Ａｘ４，Ａｘ６，Ａｘ７は、互いに完全な平行でなくてもよく、照明光軸Ａｘ５，Ａｘ８は、互いに完全な平行でなくてもよい。また、照明光軸Ａｘ４，Ａｘ６，Ａｘ７は、照明光軸Ａｘ５，Ａｘ８のそれぞれに直交していなくてもよく、これら照明光軸Ａｘ５，Ａｘ８と交差していればよい。
【００４６】
［均一化装置の構成］
均一化装置７２は、導光装置６から入射される光束の照度分布を均一化する。この均一化装置７２は、上記照明光軸Ａｘ４上に−Ｚ方向側から順に配置された第１レンズアレイ７２１、第２レンズアレイ７２２、偏光変換素子７２３及び重畳レンズ７２４を備える。なお、均一化装置７２は、透過光束の一部を遮蔽して透過光量を調整する調光装置を更に備えていてもよい。
【００４７】
これらのうち、偏光変換素子７２３は、偏光分離層、反射層及び位相差層をそれぞれ複数有する。
それぞれ複数の偏光分離層及び反射層は、＋Ｙ方向に長く形成され、＋Ｘ方向に交互に配列されている。なお、各偏光分離層は、第２レンズアレイ７２２から出射された各部分光束が入射される位置に配置され、各反射層は、当該各部分光束が直接入射されない位置に配置されている。
偏光分離層は、ｐ偏光を通過させ、ｓ偏光を反射させる。偏光分離層に応じて設けられる反射層は、当該偏光分離層にて反射されたｓ偏光を、ｐ偏光の通過方向に沿うように反射させる。そして、複数の位相差層のそれぞれは、偏光分離層を通過したｐ偏光の光路上に設けられ、入射されるｐ偏光をｓ偏光に変換する。これにより、偏光変換素子７２３から出射される光の偏光方向は、ｓ偏光に揃えられ、当該ｓ偏光が、偏光変換素子７２３の光出射面における略全面から出射される。なお、偏光変換素子７２３は、ｐ偏光を出射する構成としてもよい。
【００４８】
［色分離装置の構成］
色分離装置７３は、均一化装置７２から入射される光束から、赤、緑及び青の各色光を分離する。この色分離装置７３は、ダイクロイックミラー７３１，７３２と、反射ミラー７３３と、レンズ７３４，７３５と、を備える。
ダイクロイックミラー７３１は、第１色分離素子に相当し、照明光軸Ａｘ４，Ａｘ５の交差部位に位置している。このダイクロイックミラー７３１は、入射される光束のうち、青色光を照明光軸Ａｘ４が沿う＋Ｚ方向に透過させ、緑色光及び赤色光を照明光軸Ａｘ５が沿う＋Ｘ方向に反射させる。
ダイクロイックミラー７３２は、第２色分離素子に相当し、照明光軸Ａｘ５，Ａｘ６の交差部位に位置している。このダイクロイックミラー７３２は、分離された緑色光及び赤色光のうち、緑色光を照明光軸Ａｘ６が沿う＋Ｚ方向に反射させ、赤色光を照明光軸Ａｘ５が沿う＋Ｘ方向に透過させる。なお、分離された緑色光は、緑用のフィールドレンズ７５１に入射される。
反射ミラー７３３は、第３反射部材に相当し、照明光軸Ａｘ４，Ａｘ８の交差部位に位置している。この反射ミラー７３３は、＋Ｚ方向に進行する青色光を、照明光軸Ａｘ８が沿う＋Ｘ方向に反射させ、照明光軸Ａｘ８に沿って青用のフィールドレンズ７５１に入射させる。
【００４９】
［リレー装置の構成］
リレー装置７４は、入射側レンズ７４１、反射ミラー７４２、リレーレンズ７４３及び反射ミラー７４４を備える。
入射側レンズ７４１は、照明光軸Ａｘ５上に位置し、反射ミラー７４２（第１反射部材）は、照明光軸Ａｘ５，Ａｘ７の交差部位に位置する。リレーレンズ７４３は、照明光軸Ａｘ７上に位置し、反射ミラー７４４（第２反射部材）は、照明光軸Ａｘ７，Ａｘ８の交差部位に位置する。
このようなリレー装置７４により、分離された赤色光は、ダイクロイックミラー７３２から＋Ｘ方向に進行し、入射側レンズ７４１を介して反射ミラー７４２に入射される。反射ミラー７４２によって＋Ｚ方向側に反射された赤色光は、リレーレンズ７４３を介して反射ミラー７４４に入射される。そして、反射ミラー７４４によって−Ｘ方向側に反射された赤色光は、赤用のフィールドレンズ７５１に入射される。
なお、本実施形態では、リレー装置７４は赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば青色光を通す構成としてもよい。
【００５０】
［電気光学装置の構成］
電気光学装置７５は、入射される各色光を色光毎に変調し、変調された各色光を合成して、上記画像情報に応じた画像を形成する。この電気光学装置７５は、上記した３つの色光毎にそれぞれ応じて設けられるフィールドレンズ７５１及び光変調装置７５２と、１つの色合成装置７５３と、を備える。
これらのうち、青色光が入射されるフィールドレンズ７５１及び光変調装置７５２（７５２Ｂ）と、赤色光が入射されるフィールドレンズ７５１及び光変調装置７５２（７５２Ｒ）とは、それぞれ照明光軸Ａｘ８上に配置される。また、緑色光が入射されるフィールドレンズ７５１及び光変調装置７５２（７５２Ｇ）は、照明光軸Ａｘ６上に配置される。そして、光変調装置７５２Ｂは、第１光変調装置に相当し、光変調装置７５２Ｇは、第２光変調装置に相当し、光変調装置７５２Ｒは、第３光変調装置に相当する。
これら光変調装置７５２として、本実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルと、当該液晶パネルの光入射側及び光出射側のそれぞれに位置する一対の偏光板と、を有する液晶ライトバルブが採用されている。
【００５１】
色合成装置７５３は、照明光軸Ａｘ６，Ａｘ８の交差部位に配置され、各光変調装置７５２によって変調された各色光を合成する。この色合成装置７５３は、本実施形態では、略直方体形状のクロスダイクロイックプリズムにより構成されている。
このような色合成装置７５３は、入射面７５３Ｂ，７５３Ｇ，７５３Ｒと、出射面７５３Ｅと、を有する。
【００５２】
入射面７５３Ｂは、第１入射面に相当し、＋Ｘ方向に直交する平面である。この入射面７５３Ｂには、光変調装置７５２Ｂを通過した青色光が＋Ｘ方向に沿って入射される。
入射面７５３Ｂは、第２入射面に相当し、＋Ｚ方向に直交する平面である。この入射面７５３Ｇには、光変調装置７５２Ｇを通過した緑色光が＋Ｚ方向に沿って入射される。
入射面７５３Ｒは、第３入射面に相当し、＋Ｘ方向に直交する平面である。この入射面７５３Ｒには、光変調装置７５２Ｒを通過した赤色光が−Ｘ方向に沿って入射される。
出射面７５３Ｅは、＋Ｚ方向に直交する平面であり、入射面７５３Ｇとは反対側に位置する。この出射面７５３Ｅは、これら色光を合成した画像光を＋Ｚ方向に出射する。
これにより、当該画像光は、投射光学装置８に入射される。
【００５３】
［投射光学装置の構成］
投射光学装置８は、画像形成装置７（色合成装置７５３）から入射される画像光を上記被投射面上に拡大投射する。この投射光学装置８は、複数のレンズが鏡筒内に配置された組レンズとして構成されている。このような投射光学装置８による画像の投射方向は、＋Ｙ方向に沿って見た場合（＋Ｙ方向側から見た場合）、当該投射光学装置８の光学軸に平行な方向である。
なお、複数のレンズには、上記画像光が投射されて表示される画像のフォーカスを調整するフォーカスレンズや、当該画像のズーム状態を調整するズームレンズが含まれている。そして、図示を省略するが、鏡筒には、これらフォーカスレンズ及びズームレンズの光軸に沿う位置を調整する調整装置が設けられている。
【００５４】
［照明装置及び画像形成装置の寸法］
プロジェクター１では、上記のように、画像投射装置４Ａを二階建て構造とし、一階部分に、照明装置５Ａと導光装置６の反射部材６１とを配置し、二階部分に、導光装置６の反射部材６２と画像形成装置７と投射光学装置８とを配置した。そして、画像形成装置７の少なくとも一部は、＋Ｙ方向において照明装置５Ａの少なくとも一部と重なるように、配置される。
【００５５】
これにより、図４〜図７に示したように、照明装置５Ａ及び画像形成装置７が同一平面上に配置される場合に比べて、画像投射装置４Ａを構成する部品が配置される面積を小さくすることができる。
また、上記構成を有する照明装置５Ａ、導光装置６及び画像形成装置７を採用することによって、一階部分における照明装置５Ａの面積と、二階部分における画像形成装置７の面積とを、略一致させることができる。すなわち、図４及び図５に示すように、照明装置５Ａの配置領域における＋Ｘ方向の寸法と、画像形成装置７の配置領域における＋Ｘ方向の寸法とを、略一致させることができる。また、図４〜図７に示すように、照明装置５Ａの配置領域における＋Ｚ方向の寸法と、画像形成装置７の配置領域における＋Ｚ方向の寸法とを、略一致させることができる。
更に、図８及び図９に示したように、＋Ｚ方向側又は−Ｚ方向側から見て、上記一階部分における照明装置５Ａの面積と、上記二階部分における画像形成装置７の面積とを、略一致させることができる。詳述すると、照明装置５Ａの配置領域における＋Ｙ方向の寸法と、画像形成装置７の配置領域における＋Ｙ方向の寸法とを、略一致させることができる。
【００５６】
これにより、−Ｚ方向側から見た場合の外形が略正方形状となるように、画像投射装置４Ａを構成でき、ひいては、図１に示したように、−Ｚ方向側から見た場合の外形が略正方形状となり、外形全体が略直方体形状となるプロジェクター１を構成できる。
このため、プロジェクター１を＋Ｚ方向を中心として回動させて、当該プロジェクター１の姿勢を変更する場合の操作を簡易に実施できる。
【００５７】
［第１実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１によれば、以下の効果を奏することができる。
プロジェクター１では、画像投射装置４Ａを二階建て構造とし、一階部分に照明装置５Ａが配置され、当該一階部分に対して＋Ｙ方向に位置する二階部分に画像形成装置７が配置されている。すなわち、照明装置５Ａの少なくとも一部と画像形成装置７の少なくとも一部とは、＋Ｙ方向において重なるように、これら照明装置５Ａ及び画像形成装置７は配置される。これによれば、照明装置５Ａ及び画像形成装置７を同一平面上に配置する場合に比べて、＋Ｙ方向に沿って見た場合に、これら照明装置５Ａ及び画像形成装置７の占有面積を小さくすることができる。従って、プロジェクター１の設置面積を小さくすることができる。
【００５８】
導光装置６は、照明装置５Ａから−Ｚ方向側に出射された照明光を、＋Ｚ方向側に出射して画像形成装置７に入射させる。これによれば、導光装置６の機能によって、それぞれの少なくとも一部が＋Ｙ方向において重なる状態に配置された照明装置５Ａ及び画像形成装置７のうち、照明装置５Ａから−Ｚ方向側に出射された照明光を、画像形成装置７に確実に入射させることができる。
【００５９】
画像形成装置７は、入射される照明光を複数の色光に分離する色分離装置７３と、当該色分離装置７３によって分離された各色光に応じて設けられる複数の光変調装置７５２と、これら光変調装置７５２から入射される複数の色光を合成して画像を形成する色合成装置７５３と、を備える。これらのうち、色分離装置７３は、照明光を、＋Ｚ方向に進行する青色光（第１色光）と、＋Ｘ方向に進行する他の色光とに分離するダイクロイックミラー７３１（第１色分離素子）と、当該ミラー７３１によって分離された他の色光を、＋Ｚ方向に進行する緑色光（第２色光）と、＋Ｘ方向に進行する赤色光（第３色光）とに分離するダイクロイックミラー７３２（第２色分離素子）と、を有する。これによれば、それぞれ＋Ｚ方向及び＋Ｘ方向を、色分離装置７３によって照明光から分離される各色光の進行方向として規定できる。そして、画像形成装置７は、照明装置５Ａに対して＋Ｙ方向に位置するので、画像形成装置７の光学系を、照明装置５Ａとは独立して設計できる。
【００６０】
画像形成装置７は、画像形成装置７は、導光装置６から入射される照明光の光路に配置されて、当該照明光の照度分布を均一化するとともに、偏光を揃える均一化装置７２を備える。これによれば、複数の光変調装置７５２に、照度分布及び偏光がそれぞれ均一な色光を入射させることができる。これにより、画像形成装置７によって形成される画像、すなわち、投射光学装置８によって投射される画像に色むらやコントラストの低下が生じることを抑制できる。
また、照明装置５Ａが画像形成装置７において均一化装置７２を除いた部分より大きい場合（換言すると、上記一階部分における照明装置５Ａの面積が、上記二階部分において均一化装置７２を除いた画像形成装置７の面積より大きい場合）には、当該画像形成装置７が当該均一化装置７２を有することにより、＋Ｙ方向に沿ってそれぞれ見た場合の照明装置５Ａ及び画像形成装置７の各占有面積を揃えやすくすることができる。従って、プロジェクター１をより小型化することができる。
更に、このような均一化装置７２は、導光装置６と色分離装置７３との間に配置されるので、均一化装置７２が照明装置５Ａと導光装置６との間に配置されている場合に比べて、均一化装置７２と光変調装置７５２との間の光路長を短くすることができる。従って、第１レンズアレイ７２１によって分割されて第２レンズアレイ７２２及び重畳レンズ７２４によって重畳される複数の部分光束を、各光変調装置７５２に重畳させやすくすることができる。
【００６１】
上記画像形成装置７の構成により、色合成装置７５３における第１〜第３入射面である入射面７５３Ｂ，７５３Ｇ，７５３Ｒには、それぞれ対応する光変調装置７５２Ｂ，７５２Ｇ，７５２Ｒによって変調された各色光が、三方から入射される。そして、当該色合成装置７５３によって合成された画像は、入射面７５３Ｇとは反対側に位置する出射面７５３Ｅから、投射光学装置８に向けて出射される。このような構成によれば、画像形成装置７において、色分離装置７３、光変調装置７５２及び色合成装置７５３が配置される領域を矩形状に構成できる。従って、画像形成装置７の構成をコンパクトに配置でき、ひいては、画像形成装置７を照明装置５Ａと重なるように配置しやすくすることができる。
【００６２】
照明装置５Ａは、光源光を出射する光源部５０と、当該光源光から第１光源光及び第２光源光を分離する分離合成素子５４と、分離合成素子５４によって分離された第１光源光を波長変換した変換光である蛍光を出射する波長変換部５６２と、分離合成素子５４によって分離された第２光源光を拡散させる光拡散部５６３と、光源部５０の熱を放熱する放熱部材ＨＤと、を有する。これらのうち、光源部５０は、光源光を−Ｘ方向に出射し、分離合成素子５４は、波長変換部５６２から出射された蛍光、及び、光拡散部５６３によって拡散された第２光源光を合成した照明光を、導光装置６に向けて−Ｚ方向に出射する。また、放熱部材ＨＤは、光源部５０に対して＋Ｘ方向側に位置する。これによれば、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に沿う光路を照明装置５Ａ内に設定できるので、＋Ｘ方向における照明装置５Ａの寸法と、同方向における画像形成装置７の寸法とを合わせやすくすることができる。従って、上記一階部分及び上記二階部分の寸法を合わせやすくすることができるので、プロジェクター１を小型化できる。
【００６３】
照明装置５Ａは、分離合成素子５４に対して−Ｘ方向側に位置し、当該分離合成素子５４によって分離されて−Ｘ方向に進行する第２光源光を＋Ｚ方向に反射させる反射部材５８（第２光源光用反射部材）を有する。また、波長変換部５６２及び光拡散部５６３は、分離合成素子５４及び反射部材５８に対して＋Ｚ方向に位置する同一の基板５６１上に位置する。そして、分離合成素子５４は、第１光源光を＋Ｚ方向に出射し、第２光源光を−Ｘ方向に出射する。更に、分離合成素子５４は、波長変換部５６２から−Ｚ方向に入射される蛍光を−Ｚ方向に出射し、光拡散部５６３から反射部材５８を介して＋Ｘ方向に入射される第２光源光を−Ｚ方向に出射する。これによれば、波長変換部５６２が分離合成素子５４に対して＋Ｚ方向側に位置し、光拡散部５６３が波長変換部５６２とは独立して反射部材５８に対して＋Ｚ方向側に位置する場合に比べて、＋Ｘ方向における照明装置５Ａの寸法を小さくすることができる。従って、照明装置５Ａを小型化できる。そして、これにより、照明装置５Ａと画像形成装置７とを＋Ｙ方向において重なるように配置しやすくすることができる。
【００６４】
波長変換装置５６Ａは、波長変換部５６２と光拡散部５６３とが位置する基板５６１を、＋Ｚ方向と平行な回転軸を中心として回転させる回転装置５６４を備える。これによれば、波長変換部５６２における第１光源光の入射位置を変化させることができるので、当該波長変換部５６２に光飽和が生じることを抑制できる。同様に、光拡散部５６３における第２光源光の入射位置が変化するのに伴って拡散の状態を変化させることができる。これにより、当該拡散の状態が変化する拡散光が時間的に重畳されることにより、スペックルノイズの低減を図ることができ、表示される画像にちらつきが発生することを抑制できる。
更に、回転装置５６４は、上記基板５６１を回転させるので、波長変換部５６２及び光拡散部５６３が、それぞれ異なる基板に設けられ、当該基板毎に回転装置が設けられる場合に比べて、照明装置の構成を簡略化できる他、当該照明装置を一層小型化できる。
【００６５】
導光装置６は、照明装置５Ａから入射される照明光を画像形成装置７に反射させる反射部材６１，６２を有する。これによれば、導光装置６に簡易な構成を採用できる。従って、導光装置６の構成を簡略化でき、ひいては、プロジェクター１の構成を簡略化できる。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、照明装置の構成及びレイアウトが異なる点で、上記プロジェクター１と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
図１２〜図１４は、本実施形態に係るプロジェクターが備える画像投射装置４Ｂの構成を示す図である。具体的に、図１２〜図１４は、画像投射装置４Ｂを＋Ｙ方向側、＋Ｘ方向側及び−Ｚ方向側のそれぞれから見た平面図（上面図）、右側面図及び背面図である。なお、図１４では、画像形成装置７の外形を、二点鎖線にて補足して示している。
本実施形態に係るプロジェクターは、画像投射装置４Ａに代えて画像投射装置４Ｂを有する他は、上記プロジェクター１と同様の構成及び機能を有する。
また、画像投射装置４Ｂは、図１２〜図１４に示すように、照明装置５Ａに代えて照明装置５Ｂを有する他は、上記画像投射装置４Ａと同様の構成を有する。すなわち、画像投射装置４Ｂは、照明装置５Ｂ、導光装置６、画像形成装置７及び投射光学装置８を備える。この画像投射装置４Ｂでは、照明装置５Ｂ及び反射部材６１が一階部分に配置され、反射部材６２、画像形成装置７及び投射光学装置８が二階部分に配置された二階建て構造を有する。そして、画像形成装置７は、その少なくとも一部が照明装置５Ｂの少なくとも一部と＋Ｙ方向において重なるように配置される。
以下、照明装置５Ｂの構成について詳述する。
【００６８】
［照明装置の構成］
図１５は、＋Ｙ方向側から見た場合の照明装置５Ｂの構成を示す模式図である。
照明装置５Ｂは、上記照明装置５Ａと同様に、−Ｚ方向側に位置する導光装置６を介して、＋Ｙ方向側に位置する画像形成装置７に入射される照明光を出射する。この照明装置５Ｂは、図１５に示すように、光源部５０、アフォーカル光学素子５１、ホモジナイザー光学素子５２、第１位相差素子５３、分離合成素子５４、第１集光素子５５、波長変換素子５６Ｂ、第２位相差素子５７、拡散反射装置５８Ｂ、第２集光素子５９及び位相差素子ＲＰと、これらを内部に収容する筐体ＥＮと、放熱部材ＨＤと、を備える。
【００６９】
これらのうち、光源部５０、アフォーカル光学素子５１、第１位相差素子５３、ホモジナイザー光学素子５２、分離合成素子５４、第２位相差素子５７、拡散反射装置５８Ｂは、＋Ｘ方向に沿う照明光軸Ａｘ１上に、＋Ｘ方向側から順に配置されている。なお、第１位相差素子５３は、アフォーカル光学素子５１を構成するレンズ５１１，５１２の間に配置されている。
また、波長変換素子５６Ｂ、第１集光素子５５、分離合成素子５４及び位相差素子ＲＰは、＋Ｚ方向に沿う照明光軸Ａｘ２上に、＋Ｚ方向側から順に配置されている。すなわち、分離合成素子５４は、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２の交差部位に配置されている。この照明光軸Ａｘ２は、＋Ｙ方向側から見て上記照明光軸Ａｘ４と重なる位置に設定されている。
なお、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２は、互いに直交していなくてもよく、これら照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２は交差していればよい。
【００７０】
これらのうち、波長変換素子５６Ｂは、詳しい図示を省略するが、基板と、当該基板における光入射側の面に、上記波長変換部５６２を有する。そして、光源部５０から出射された光源光のうち第１光源光が、分離合成素子５４及び第１集光素子５５を介して−Ｚ方向側から波長変換部５６２に入射されると、波長変換素子５６Ｂは、変換光としての上記蛍光を第１光源光の入射側、すなわち、−Ｚ方向側に出射する。
また、拡散反射装置５８Ｂは、光入射側の面に光拡散部５８２を有する拡散反射素子５８１と、当該拡散反射素子５８１を照明光軸Ａｘ１に沿う回転軸（＋Ｘ方向に沿う回転軸）を中心として回転させる回転装置５８３と、を備える。そして、光源部５０から出射された光源光のうち第２光源光が、分離合成素子５４及び第２集光素子５９を介して＋Ｘ方向側から光拡散部５８２に入射されると、当該光拡散部５８２は、第２光源光を＋Ｘ方向側に拡散反射させる。このような光拡散部５８２は、入射光をランバート反射させる構成を例示できる。
【００７１】
このような照明装置５Ｂでは、光源部５０から−Ｘ方向に出射された光源光は、アフォーカル光学素子５１によって縮径されるとともに、第１位相差素子５３によって、ｓ偏光の第１光源光及びｐ偏光の第２光源光が混在する光源光に変換される。そして、当該光源光は、ホモジナイザー光学素子５２を介して、分離合成素子５４に入射される。
この分離合成素子５４によって、ｓ偏光の第１光源光は、＋Ｚ方向側に反射され、照明光軸Ａｘ２に沿って第１集光素子５５を介して波長変換素子５６Ｂに入射される。この波長変換素子５６Ｂによって生じた蛍光は、照明光軸Ａｘ２に沿って−Ｚ方向側に進行し、再び第１集光素子５５を介して、分離合成素子５４に入射される。
一方、ｐ偏光の第２光源光は、第２位相差素子５７及び第２集光素子５９を介して、拡散反射装置５８Ｂの光拡散部５８２に入射される。この光拡散部５８２によって拡散反射された第２光源光は、照明光軸Ａｘ１に沿って＋Ｘ方向側に進行し、再び第２集光素子５９及び第２位相差素子５７を通過して、ｓ偏光の第２光源光となって分離合成素子５４に入射される。
【００７２】
分離合成素子５４は、上記特性によって、蛍光を−Ｚ方向側に通過させ、ｓ偏光の第２光源光を−Ｚ方向側に反射させる。
これら蛍光及び第２光源光は、位相差素子ＲＰを−Ｚ方向に通過する過程にて、円偏光に変換され、照明光として、照明装置５Ｂに対して−Ｚ方向側に位置する導光装置６の反射部材６１に入射される。
このようにして反射部材６１に入射された照明光は、上記画像投射装置４Ａでの場合と同様に、＋Ｙ方向側に反射された後、反射部材６２によって＋Ｚ方向側に反射され、上記画像形成装置７の均一化装置７２（第１レンズアレイ７２１）に入射される。
【００７３】
なお、波長変換素子５６Ｂには、当該波長変換素子５６Ｂを回転させる回転装置が設けられていない。しかしながら、これに限らず、当該回転装置によって、波長変換素子５６Ｂが回転される構成としてもよい。
一方、拡散反射装置５８Ｂは、拡散反射素子５８１が回転装置５８３によって回転される構成とした。しかしながら、これに限らず、拡散反射素子５８１が回転されない構成としてもよい。
【００７４】
このような照明装置５Ｂにおいては、光源部５０が筐体ＥＮにおいて＋Ｘ方向側に位置することから、当該光源部５０から伝達される熱を放熱する放熱部材ＨＤは、筐体ＥＮに対して＋Ｘ方向側に隣接して設けられている。
そして、照明装置５Ｂでは、分離合成素子５４から波長変換素子５６Ｂに至る第１光源光の光路長と、分離合成素子５４から拡散反射装置５８Ｂに至る第２光源光の光路長とは同じである。しかしながら、光源部５０から−Ｘ方向に沿って出射された光源光は、分離合成素子５４に入射されるまでに、アフォーカル光学素子５１、第１位相差素子５３及びホモジナイザー光学素子５２を通過する。このため、筐体ＥＮは、＋Ｚ方向における寸法より、＋Ｘ方向における寸法が大きくなる。この他、筐体ＥＮに対する＋Ｘ方向側には、上記放熱部材ＨＤが隣接配置される。これらのことから、照明装置５Ｂは、図１２〜図１４に示したように、＋Ｚ方向における寸法より＋Ｘ方向における寸法が大きい略直方体形状に構成される。
【００７５】
［第２実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、上記プロジェクター１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
照明装置５Ｂでは、波長変換部５６２は、分離合成素子５４に対して＋Ｚ方向に位置し、光拡散部５８２は、分離合成素子５４に対して−Ｘ方向に位置する。この分離合成素子５４は、第１光源光を＋Ｚ方向に出射し、第２光源光を−Ｘ方向に出射する。また、分離合成素子５４は、波長変換部５６２から−Ｚ方向に入射される蛍光（変換光）を−Ｚ方向に出射し、光拡散部５８２から＋Ｘ方向に入射される第２光源光を−Ｚ方向に出射する。これによれば、波長変換部５６２及び光拡散部５８２がそれぞれ離間して配置されるので、これら波長変換部５６２及び光拡散部５８２の一方の熱を他方に伝達させづらくすることができる。従って、波長変換部５６２及び光拡散部５８２の劣化を抑制できる。また、これにより、高輝度な光源光を出射する光源部５０を採用できるので、高輝度な照明光を出射する照明装置５Ｂを構成でき、ひいては、高輝度な画像を投射可能なプロジェクターを構成できる。
【００７６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、照明装置の構成及びレイアウトが異なる点で、上記プロジェクター１と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
図１６〜図１８は、本実施形態に係るプロジェクターが備える画像投射装置４Ｃの構成を示す図である。具体的に、図１６〜図１８は、画像投射装置４Ｃを＋Ｙ方向側、＋Ｘ方向側及び−Ｚ方向側のそれぞれから見た平面図（上面図）、右側面図及び背面図である。なお、図１８では、画像形成装置７の外形を、二点鎖線にて補足して示している。
本実施形態に係るプロジェクターは、画像投射装置４Ａに代えて画像投射装置４Ｃを有する他は、上記プロジェクター１と同様の構成及び機能を有する。
画像投射装置４Ｃは、図１６〜図１８に示すように、照明装置５Ａに代えて照明装置５Ｃを有する他は、上記画像投射装置４Ａと同様の構成を有する。すなわち、画像投射装置４Ｃは、照明装置５Ｃ、導光装置６、画像形成装置７及び投射光学装置８を備える。この画像投射装置４Ｃは、照明装置５Ｃ及び導光装置６の反射部材６１が一階部分に配置され、導光装置６の反射部材６２、画像形成装置７及び投射光学装置８が二階部分に配置された二階建て構造を有する。そして、画像形成装置７は、その少なくとも一部が照明装置５Ｃの少なくとも一部と重なるように、当該照明装置５Ｃに対して＋Ｙ方向側に配置される。
以下、照明装置５Ｃの構成について詳述する。
【００７８】
［照明装置の構成］
図１９は、＋Ｙ方向側から見た場合の照明装置５Ｃの構成を示す模式図である。
照明装置５Ｃは、上記照明装置５Ａ，５Ｂと同様に、−Ｚ方向側に位置する導光装置６を介して、＋Ｙ方向側に位置する画像形成装置７に入射される照明光を出射する。この照明装置５Ｃは、図１９に示すように、アフォーカル光学素子５１、第１集光素子５５、反射部材５８及び第２集光素子５９と、光源部５０Ｃ及び波長変換装置５６Ｃと、プリズムミラー５Ｃ１、集光レンズ５Ｃ２、補助拡散素子５Ｃ３、拡散装置５Ｃ４、拡散素子５Ｃ５、光合成素子５Ｃ６と、位相差素子ＲＰと、放熱部材ＨＤと、を有する。
【００７９】
これらのうち、光源部５０Ｃを構成する第１光源部５０Ｃ１と、プリズムミラー５Ｃ１、集光レンズ５Ｃ２、補助拡散素子５Ｃ３、拡散装置５Ｃ４、第２集光素子５９、光合成素子５Ｃ６及び位相差素子ＲＰとは、＋Ｚ方向に沿う照明光軸Ａｘ１上に、＋Ｚ方向側から順に配置されている。また、光源部５０Ｃを構成する第２光源部５０Ｃ２と、アフォーカル光学素子５１の第１レンズ５１１と、反射部材５８とは、照明光軸Ａｘ１と平行な照明光軸Ａｘ２上に、＋Ｚ方向側から順に配置されている。そして、反射部材５８と、アフォーカル光学素子５１の第２レンズ５１２と、拡散素子５Ｃ５、光合成素子５Ｃ６、第１集光素子５５及び波長変換装置５６Ｃとは、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２のそれぞれと＋Ｘ方向に沿って交差する照明光軸Ａｘ３上に、＋Ｘ方向側から順に配置される。すなわち、光合成素子５Ｃ６は、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ３の交差部位に配置され、反射部材５８は、照明光軸Ａｘ２，Ａｘ３の交差部位に配置される。これらのうち、照明光軸Ａｘ１は、＋Ｙ方向側から見て上記照明光軸Ａｘ４と重なる位置に設定されている。
なお、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２は、互いに完全な平行でなくてもよい。また、照明光軸Ａｘ３は、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２のそれぞれに直交していなくてもよく、これら照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２と交差していればよい。
【００８０】
［光源部の構成］
光源部５０Ｃは、第１光源部５０Ｃ１及び第２光源部５０Ｃ２を有する。
第１光源部５０Ｃ１及び第２光源部５０Ｃ２は、＋Ｘ方向に並んで配置され、それぞれ−Ｚ方向に青色光を出射する。これらのうち、第２光源部５０Ｃ２は、第１光源部５０Ｃ１に対して＋Ｘ方向側に配置されている。
これら第１光源部５０Ｃ１及び第２光源部５０Ｃ２のそれぞれは、上記固体光源ＳＳが縦横に複数配列された構成を有する。なお、本実施形態では、第２光源部５０Ｃ２が有する固体光源ＳＳの数は、第１光源部５０Ｃ１が有する固体光源ＳＳの数より多く、当該第２光源部５０Ｃ２が出射する青色光の光量は、第１光源部５０Ｃ１が出射する青色光（青色光ＢＬ）の光量より多い。これは、第２光源部５０Ｃ２が出射する青色光（励起光ＥＬ）は、波長変換装置５６Ｃによる蛍光ＹＬの生成に利用されるためである。しかしながら、これに限らず、各光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２に用いられる固体光源ＳＳの数は、同じでもよく、第２光源部５０Ｃ２が有する固体光源ＳＳの数の方が少なくてもよい。
以下の説明では、第１光源部５０Ｃ１から出射されて照明光に含められる青色光ＢＬと区別するために、第２光源部５０Ｃ２から出射されて蛍光に変換される青色光を、励起光ＥＬという場合がある。
【００８１】
［プリズムミラー、集光レンズ及び補助拡散素子の構成］
プリズムミラー５Ｃ１は、第１光源部５０Ｃ１から−Ｚ方向に出射された青色光ＢＬを縮径させる。
集光レンズ５Ｃ２は、プリズムミラー５Ｃ１から入射される青色光ＢＬを、拡散装置５Ｃ４に集光する。
補助拡散素子５Ｃ３は、拡散装置５Ｃ４による青色光ＢＬの拡散を補助するものであり、集光レンズ５Ｃ２から入射される青色光ＢＬを拡散させて、拡散装置５Ｃ４に入射される青色光の光束径を調整する。
【００８２】
［拡散装置及び第１集光素子の構成］
拡散装置５Ｃ４は、補助拡散素子５Ｃ３から入射される青色光ＢＬを、所定の拡散率にて拡散透過させる。すなわち、拡散装置５Ｃ４は、透過型の拡散装置である。
このような拡散装置５Ｃ４は、入射される青色光ＢＬを拡散透過させる光拡散部５Ｃ４２を有する基板５Ｃ４１と、照明光軸Ａｘ１に沿う回転軸を中心として基板５Ｃ４１を回転させる回転装置５Ｃ４３と、を有する。なお、光拡散部５Ｃ４２は、基板５Ｃ４１における青色光ＢＬの出射側の面に位置しているが、入射側の面に位置していてもよい。また、回転装置５Ｃ４３は無くてもよいが、基板５Ｃ４１が回転されることにより、スペックルの低減が効果的に図られる。
第１集光素子５５は、本実施形態では、拡散装置５Ｃ４から入射される青色光ＢＬを平行化して、光合成素子５Ｃ６に入射させる平行化素子として機能する。
【００８３】
［アフォーカル光学素子及び反射部材の構成］
アフォーカル光学素子５１は、本実施形態では、第２光源部５０Ｃ２から出射された励起光ＥＬを縮径させる。このアフォーカル光学素子５１を構成する第１レンズ５１１及び第２レンズ５１２のうち、第１レンズ５１１は、上記照明光軸Ａｘ２上に配置され、第２レンズ５１２は、上記照明光軸Ａｘ３上に配置される。
反射部材５８は、第２光源部５０Ｃ２に対する−Ｚ方向側に位置する反射部である。この反射部材５８は、第１レンズ５１１から−Ｚ方向に沿って入射される励起光ＥＬを照明光軸Ａｘ３に沿うように−Ｘ方向側に反射させ、当該励起光ＥＬを第２レンズ５１２に入射させる。
【００８４】
［拡散素子の構成］
拡散素子５Ｃ５は、上記ホモジナイザー光学素子５２の代わりに採用されるものであり、第２レンズ５１２から入射される励起光ＥＬを拡散させて、励起光ＥＬの照度分布を均一化する。このような拡散素子５Ｃ５を通過した励起光ＥＬは、光合成素子５Ｃ６を−Ｘ方向に通過して、第１集光素子５５に入射される。
第１集光素子５５は、本実施形態では、照明光軸Ａｘ３上に配置された波長変換装置５６Ｃの光入射側に配置されている。
【００８５】
［波長変換装置の構成］
波長変換装置５６Ｃは、上記波長変換装置５６Ａと同様に、入射される励起光ＥＬを波長変換して、当該励起光ＥＬとは波長が異なる蛍光ＹＬ（詳しくは緑色光及び赤色光を含む蛍光ＹＬであり、波長変換装置５６Ｃによる変換光）を、当該励起光ＥＬの入射方向とは反対方向に出射する反射型の波長変換装置である。この波長変換装置５６Ｃは、波長変換素子５６Ｃ１と、照明光軸Ａｘ３に沿う回転軸を中心として波長変換素子５６Ｃ１を回転させる回転装置５６Ｃ２と、を有する。
これらのうち、波長変換素子５６Ｃ１は、詳しい図示を省略するが、励起光ＥＬの入射側の面に、上記波長変換部５６２を有する。そして、波長変換部５６２は、＋Ｘ方向に蛍光ＹＬを出射し、当該蛍光ＹＬは、第１集光素子５５を介して光合成素子５Ｃ６に入射される。
【００８６】
［光合成素子及び位相差素子の構成］
光合成素子５Ｃ６は、光合成部に相当し、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ３のそれぞれに対して４５°傾斜して配置されている。この光合成素子５Ｃ６は、青色光を透過し、緑色光及び赤色光を反射させるダイクロイックミラーによって構成されている。
この光合成素子５Ｃ６は、照明光軸Ａｘ１に沿って＋Ｚ方向側から入射される青色光ＢＬを通過させる。また、光合成素子５Ｃ６は、照明光軸Ａｘ３に沿って＋Ｘ方向側から入射される励起光ＥＬを通過させる。
更に、光合成素子５Ｃ６は、照明光軸Ａｘ３に沿って−Ｘ方向側から入射される上記蛍光ＹＬを、照明光軸Ａｘ１に沿うように、−Ｚ方向側に反射させる。
これにより、第２集光素子５９から入射される青色光ＢＬと、第１集光素子５５から入射される蛍光ＹＬとは、照明光軸Ａｘ１に沿って位相差素子ＲＰに、上記照明光として出射される。
そして、当該位相差素子ＲＰを−Ｚ方向に通過した照明光は、上記のように、導光装置６の反射部材６１，６２を介して画像形成装置７に入射される。
【００８７】
放熱部材ＨＤは、上記のように、複数のフィンＨＤ１を有するヒートシンクであり、照明装置５Ｃにおける放熱部に相当する。この放熱部材ＨＤは、本実施形態では、第１光源部５０Ｃ１及び第２光源部５０Ｃ２と接続され、これら光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２から伝達される熱を放熱し、当該光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２を冷却する。また、放熱部材ＨＤは、これら光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２を支持する支持部材としても機能する。このような放熱部材ＨＤは、光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２に対して＋Ｚ方向側に位置し、当該放熱部材ＨＤの＋Ｘ方向における寸法は、照明装置５Ｃの筐体ＥＮの＋Ｘ方向における寸法と、略同じである。
【００８８】
［第３実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、上記プロジェクター１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
照明装置５Ｃは、青色光ＢＬを−Ｚ方向に出射する第１光源部５０Ｃ１と、励起光ＥＬを−Ｚ方向に出射する第２光源部５０Ｃ２と、を有する。また、照明装置５Ｃは、第１光源部５０Ｃ１に対して−Ｚ方向に位置し、入射される青色光ＢＬを拡散させる光拡散部５Ｃ４２と、第２光源部５０Ｃ２に対して−Ｚ方向に位置し、入射される励起光ＥＬを−Ｘ方向に反射させる反射部材５８（励起光用反射部）と、を有する。更に、照明装置５Ｃは、光拡散部５Ｃ４２に対して−Ｚ方向に位置し、反射部材５８を介して入射される励起光ＥＬを−Ｘ方向に出射する光合成素子５Ｃ６（光合成部）と、光合成素子５Ｃ６に対して−Ｘ方向に位置し、入射される励起光ＥＬを波長変換した蛍光ＹＬ（変換光）を出射する波長変換部５６２と、を有する。この他、照明装置５Ｃは、各光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２に対して＋Ｚ方向に位置し、当該各光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２から伝達される熱を放熱する放熱部材ＨＤ（放熱部）と、を有する。これらのうち、光合成素子５Ｃ６は、光拡散部５Ｃ４２から入射される青色光ＢＬ、及び、波長変換部５６２から入射される蛍光ＹＬを、−Ｚ方向に出射する。
これによれば、上記した各構成を密に配置できるので、照明装置５Ｃを小型化できる。この他、第１光源部５０Ｃ１と第２光源部５０Ｃ２とが分離しているので、第１光源部５０Ｃ１から出射される青色光ＢＬの光量と、第２光源部５０Ｃ２から出射される励起光ＥＬの光量とを調整することによって、照明装置５Ｃから出射される照明光のホワイトバランスを容易に調整できる。そして、偏光を用いて青色光ＢＬと励起光ＥＬとを分離する必要がないため、光合成素子５Ｃ６として、青色光を透過させ、緑色光及び赤色光を反射させるダイクロイックミラーを採用できる。これにより、当該光合成素子５Ｃ６を簡易な構成とすることができる他、光拡散部５Ｃ４２やレンズ等の光学素子での偏光解消による光利用効率の低下が生じることを抑制できる。
【００８９】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、＋Ｙ方向に照明光を出射する照明装置が採用されている点で、上記プロジェクター１と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
図２０は、本実施形態に係るプロジェクターが備える画像投射装置４Ｄを＋Ｘ方向側から見た側面図（右側面図）である。
本実施形態に係るプロジェクターは、画像投射装置４Ａに代えて画像投射装置４Ｄを有する他は、上記プロジェクター１と同様の構成及び機能を有する。
また、画像投射装置４Ｄは、図２０に示すように、照明装置５Ａ及び導光装置６に代えて照明装置５Ｄ及び導光装置６Ｄを有する他は、上記画像投射装置４Ａと同様の構成を有する。具体的に、画像投射装置４Ｄは、照明装置５Ｄが一階部分に配置され、導光装置６Ｄ、画像形成装置７及び投射光学装置８が二階部分に配置された二階建て構造を有する。そして、画像形成装置７は、その少なくとも一部が照明装置５Ｄの少なくとも一部と＋Ｙ方向において重なるように、配置される。
以下、照明装置５Ｄ及び導光装置６Ｄの構成について詳述する。
【００９１】
［導光装置の構成］
導光装置６Ｄは、１つの反射部材によって構成されており、当該導光装置６Ｄは、後述する照明光軸Ａｘ２と交差する位置に配置されている。この導光装置６Ｄは、＋Ｙ方向に沿って照明装置５Ｄから入射される照明光を、＋Ｚ方向に反射させて、画像形成装置７に入射させる。
【００９２】
［照明装置の構成］
図２１は、−Ｚ方向側から見た場合の照明装置５Ｄの構成を示す模式図である。
照明装置５Ｄは、上記照明装置５Ａ〜５Ｃと同様に、＋Ｙ方向側に位置する導光装置６Ｄを介して、同じく＋Ｙ方向側に位置する画像形成装置７に入射される照明光を出射する。この照明装置５Ｄは、図２１に示すように、光源部５０、アフォーカル光学素子５１、ホモジナイザー光学素子５２、第１位相差素子５３、分離合成素子５４、第１集光素子５５、波長変換素子５６Ｂ、第２位相差素子５７、拡散反射装置５８Ｂ、第２集光素子５９及び位相差素子ＲＰと、これらを内部に収容する筐体ＥＮと、放熱部材ＨＤと、を備える。すなわち、照明装置５Ｄは、照明装置５Ｂと同様の構成を有するが、照明光の出射方向が＋Ｙ方向となるように光学部品が配置されている。
【００９３】
具体的に、光源部５０、アフォーカル光学素子５１、ホモジナイザー光学素子５２、第１位相差素子５３、分離合成素子５４、第２位相差素子５７、第２集光素子５９及び拡散反射装置５８Ｂは、＋Ｘ方向に沿う照明光軸Ａｘ１上に、＋Ｘ方向側から順に配置されている。なお、上記照明装置５Ｂでの場合と同様に、第１位相差素子５３は、アフォーカル光学素子５１のレンズ５１１，５１２の間に配置されている。
また、波長変換素子５６Ｂ、第１集光素子５５、分離合成素子５４及び位相差素子ＲＰは、＋Ｙ方向に沿う照明光軸Ａｘ２上に、−Ｙ方向側から順に配置されている。そして、分離合成素子５４は、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２に対して４５°の角度で傾斜するように、これら照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２の交差部位に配置されている。
なお、上記と同様に、照明光軸Ａｘ１，Ａｘ２は、互いに直交しなくてもよく、交差していればよい。
【００９４】
このような照明装置５Ｄでは、光源部５０から−Ｘ方向に出射された青色光である光源光は、照明装置５Ｂでの場合と同様に、アフォーカル光学素子５１、第１位相差素子５３及びホモジナイザー光学素子５２を通過して、分離合成素子５４に入射される。
分離合成素子５４に入射された光源光のうち、ｓ偏光の第１光源光は、−Ｙ方向側に反射され、照明光軸Ａｘ２に沿って第１集光素子５５を介して波長変換素子５６Ｂに入射される。この波長変換素子５６Ｂによって生じた蛍光は、照明光軸Ａｘ２に沿って＋Ｙ方向側に進行し、再び第１集光素子５５を介して、分離合成素子５４に入射される。
一方、ｐ偏光の第２光源光は、分離合成素子５４を−Ｘ方向に通過し、第２位相差素子５７及び第２集光素子５９を介して、拡散反射装置５８Ｂの光拡散部５８２に入射される。この光拡散部５８２によって拡散反射された第２光源光は、照明光軸Ａｘ１に沿って＋Ｘ方向側に進行し、再び第２集光素子５９及び第２位相差素子５７を通過して、ｓ偏光の第２光源光となって分離合成素子５４に入射される。
【００９５】
分離合成素子５４は、上記特性によって、−Ｙ方向側から入射される蛍光を＋Ｙ方向に通過させ、−Ｘ方向側から入射されるｓ偏光の第２光源光を＋Ｙ方向側に反射させる。
これら蛍光及び第２光源光は、位相差素子ＲＰを＋Ｙ方向に通過する過程にて、円偏光に変換され、照明光として導光装置６Ｄ（図２０参照）に向けて出射される。そして、当該照明光は、導光装置６Ｄによって＋Ｚ方向側に反射され、画像形成装置７（図２０参照）に入射される。
【００９６】
このような照明装置５Ｄにおいても、光源部５０が筐体ＥＮにおいて＋Ｘ方向側に位置することから、当該光源部５０から伝達される熱を放熱する放熱部材ＨＤ（放熱部）は、筐体ＥＮに対して＋Ｘ方向側に隣接して設けられている。
そして、照明装置５Ｄでは、分離合成素子５４から波長変換素子５６Ｂに至る第１光源光の光路長と、分離合成素子５４から拡散反射装置５８Ｂに至る第２光源光の光路長とは同じである。一方、光源部５０から分離合成素子５４までの光源光の光路長が比較的長いので、放熱部材ＨＤが筐体ＥＮに対して＋Ｘ方向側に設けられることと併せて、照明装置５Ｄは、＋Ｙ方向における寸法より＋Ｘ方向における寸法が大きい略直方体形状に構成される。
【００９７】
［第４実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、上記プロジェクター１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
照明装置５Ｄは、当該照明装置５Ｄに対して導光装置６Ｄ及び画像形成装置７が位置する＋Ｙ方向側に、照明光を出射する。これによれば、当該照明光を画像形成装置７に導く導光装置６Ｄの構成を簡略化できる。すなわち、２つの反射部材６１，６２を有する導光装置６を採用せずとも、１つの反射部材を備えて構成される導光装置６Ｄによって、当該照明光を画像形成装置７に導くことができる。従って、画像投射装置４Ｄ、ひいては、プロジェクターの構成を簡略化できる。
【００９８】
［実施形態の変形］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、照明装置５Ａ〜５Ｄと画像形成装置７とは、＋Ｙ方向において重なるように配置されるとした。すなわち、画像投射装置４Ａ〜４Ｄは、一階部分に照明装置５Ａ〜５Ｄのいずれかが配置され、二階部分に画像形成装置７が配置される二階建て構造に構成されるとした。これら照明装置５Ａ〜５Ｄと画像形成装置７とは、＋Ｙ方向側から見た場合に、完全に重ならなくてもよい。すなわち、照明装置５Ａ〜５Ｄのいずれかの少なくとも一部と、画像形成装置７の少なくとも一部とが＋Ｙ方向において重なればよい。
【００９９】
上記各実施形態では、＋Ｚ方向を第１方向とし、＋Ｘ方向を第２方向とし、＋Ｙ方向を第３方向と例示した。しかしながら、これに限らず、他の方向を第１〜第３方向と規定してもよい。例えば、＋Ｚ方向を第１方向とし、＋Ｘ方向を第３方向とし、＋Ｙ方向を第２方向と規定してもよい。
また、上記各実施形態では、＋Ｚ方向、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向を、外装筐体２の天面部２１、底面部２２、正面部２３、背面部２４、右側面部２５及び左側面部２６を基準として規定した。しかしながら、これに限らず、他の基準に基づいて、＋Ｚ方向、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向、ひいては、第１〜第３方向を規定してもよい。
更に、外装筐体２は、略直方体形状に限らず、円柱状（円筒状）等の他の形状に形成されていてもよい。
【０１００】
上記各実施形態では、画像形成装置の構成及びレイアウトとして、図４及び図１１に示した画像形成装置７の構成及びレイアウトを例示した。しかしながら、これに限らず、他の構成及びレイアウトを有する画像形成装置を採用してもよい。例えば、画像形成装置７を構成する光学部品の少なくとも一部が無くてもよく、他の光学部品が含まれていてもよい。また例えば、通過する光束の進行方向が＋Ｘ方向に沿うように均一化装置７２が配置され、ダイクロイックミラー７３１によって分離される青色光が＋Ｚ方向に進行し、緑色光及び赤色光がダイクロイックミラー７３１を＋Ｘ方向に沿って通過する画像形成装置を採用してもよい。
【０１０１】
上記各実施形態では、照明装置の構成及びレイアウトとして、図１０、図１５、図１９及び図２１に示した照明装置５Ａ〜５Ｄの構成及びレイアウトを例示した。しかしながら、これに限らず、他の構成及びレイアウトを有する照明装置を採用してもよい。例えば、照明装置５Ａ〜５Ｄを構成する光学部品の少なくとも一部が無くてもよく、他の光学部品が含まれていてもよい。
上記第１及び第２実施形態では、照明装置５Ａ，５Ｂに設定された照明光軸Ａｘ２と、画像形成装置７に設定された照明光軸Ａｘ４とは、＋Ｙ方向側から見て重なるとした。また、上記第３実施形態では、照明装置５Ｃに設定された照明光軸Ａｘ１と、照明光軸Ａｘ４とは、＋Ｙ方向側から見て重なるとした。しかしながら、これに限らず、＋Ｙ方向側から見て、照明装置に設定された照明光軸と、画像形成装置に設定された照明光軸とは、重ならなくてもよい。また、＋Ｙ方向側から見て、照明装置における他の照明光軸と、画像形成装置における他の照明光軸とが重なるように設定されていてもよい。
【０１０２】
上記各実施形態では、均一化装置７２は、照明装置５Ａ〜５Ｄに対して＋Ｙ方向側に配置される画像形成装置７が備えるとした。すなわち、均一化装置７２は、二階建て構造を有する画像投射装置４Ａ〜４Ｄにおいて、二階部分に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、均一化装置７２は、一階部分に在ってもよい。この場合、均一化装置７２は、照明装置と導光装置との間に配置される構成が例示される。
このような構成によれば、均一化装置７２を備えることによる上記効果を奏することができる。この他、導光装置が反射によって照明装置から画像形成装置に照明光を導く構成の場合、均一化装置７２が、当該導光装置での反射効率が高い偏光に照明光を揃えることによって、画像形成装置での光の利用効率を高めることができる。
【０１０３】
上記第１実施形態では、波長変換部５６２及び光拡散部５６３は、同一の基板５６１上に位置するとした。しかしながら、これに限らず、これら波長変換部５６２及び光拡散部５６３は、それぞれ異なる基板上に位置していてもよい。この場合、それぞれの基板を回転させる回転装置を設けてもよい。
上記第３実施形態では、第１光源部５０Ｃ１及び第２光源部５０Ｃ２は、それぞれ放熱部材ＨＤに支持されるとした。しかしながら、これに限らず、第１光源部５０Ｃ１及び第２光源部５０Ｃ２は、それぞれ異なる部材によって支持されていてもよく、各光源部５０Ｃ１，５０Ｃ２毎に放熱部材ＨＤを設けてもよい。
【０１０４】
上記各実施形態では、位相差素子ＲＰは、導光装置６，６Ｄの入射側に位置するとした。しかしながら、これに限らず、位相差素子ＲＰは、導光装置の出射側で、かつ、偏光変換素子７２３の入射側、例えば導光装置と第１レンズアレイ７２１との間に設けられていてもよい。
【０１０５】
上記各実施形態では、第１色分離素子及び第２色分離素子として、ダイクロイックミラー７３１，７３２を例示した。しかしながら、これに限らず、入射される光束から複数の色光を分離できれば、これら色分離素子は、他の構成でもよい。
また、色分離装置によって分離される複数の色光も、青色光、緑色光及び赤色光に限らず、他の色光であってもよい。
更に、上記各実施形態では、青色光を第１色光とし、緑色光を第２色光とし、赤色光を第３色光とした。しかしながら、これに限らず、例えばリレー装置７４に青色光を通す画像形成装置を採用し、赤色光を第１色光とし、緑色光を第２色光とし、青色光を第３色光としてもよい。
【０１０６】
上記各実施形態では、プロジェクターは、３つの光変調装置７５２（７５２Ｂ，７５２Ｇ，７５２Ｒ）を備えるとした。しかしながら、これに限らず、２つ以下、あるいは、４つ以上の光変調装置７５２を備えるプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
上記各実施形態では、光変調装置７５２は、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルと、入射側偏光板及び出射側偏光板とを有する液晶ライトバルブを備えて構成されるとした。しかしながら、これに限らず、当該液晶パネルは、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルであってもよい。また、光変調装置７５２は、更に光学補償板等の他の光学素子を備えていてもよい。
更に、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１…プロジェクター、２…外装筐体、３…装置本体、４Ａ〜４Ｄ…画像投射装置、５Ａ〜５Ｄ…照明装置、５０…光源部、５０Ｃ１…第１光源部、５０Ｃ２…第２光源部、５４…分離合成素子（分離合成部）、５６１…基板、５６２…波長変換部、５６３，５８２…光拡散部、５６４…回転装置、５８…反射部材（第２光源光用反射部材、反射部）、５Ｃ４２…光拡散部、５Ｃ６…光合成素子（光合成部）、６，６Ｄ…導光装置、６１，６２…反射部材、７…画像形成装置、７２…均一化装置、７３…色分離装置、７３１…ダイクロイックミラー（第１色分離素子）、７３２…ダイクロイックミラー（第２色分離素子）、７３３…反射ミラー（第３反射部材）、７４２…反射ミラー（第１反射部材）、７４４…反射ミラー（第２反射部材）、７５２…光変調装置、７５２Ｂ…光変調装置（第１光変調装置）、７５２Ｇ…光変調装置（第２光変調装置）、７５２Ｒ…光変調装置（第３光変調装置）、７５３…色合成装置、７５３Ｂ…入射面（第１入射面）、７５３Ｇ…入射面（第２入射面）、７５３Ｒ…入射面（第３入射面）、７５３Ｅ…出射面、８…投射光学装置、ＨＤ…放熱部材（放熱部）、＋Ｘ…方向（第２方向）、＋Ｙ…方向（第３方向）、＋Ｚ…方向（第１方向）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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