(57)【要約】【課題】熱損傷や熱劣化の発生を抑制することができ信頼性に優れたプロジェクターを提供する。【解決手段】第１光源部５０Ａと、第１光学素子６０Ａと、を備え、第１光学素子６０Ａは、第１光入射面ＳＡ１と、第２光入射面ＳＡ２と、第１光射出面ＳＢ１と、第１光入射面ＳＡ１と斜めに対峙する第１反射膜６０１Ａと、第２光入射面ＳＡ２と斜めに対峙する第２反射膜６０２Ａと、を備え、第１反射膜６０１Ａは、第１光入射面ＳＡ１を透過した第１の光線束Ｌ１を第２反射膜６０２Ａに向けて反射させ、第２反射膜６０２Ａは、第２光入射面ＳＡ２を透過した第２の光線束Ｌ２を透過させるとともに、第１反射膜６０１Ａにより反射された第１の光線束Ｌ１を第１光射出面ＳＢ１に向けて反射させ、第２反射膜６０２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１と第２反射膜６０２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光線束と第２の光線束とを射出する第１光源部と、
前記第１光源部から射出された前記第１の光線束と前記第２の光線束とを合成して射出する第１光学素子と、を備え、
前記第１光学素子は、
前記第１光源部から射出された前記第１の光線束が入射する第１光入射面と、
前記第１光源部から射出された前記第２の光線束が入射する第２光入射面と、
前記第２光入射面に入射する前記第２の光線束の光軸と平行な方向から視て前記第２光入射面と重なる位置に配置され、前記第１光入射面から入射した前記第１の光線束と前記第２光入射面から入射した前記第２の光線束とを射出する第１光射出面と、
前記第１光入射面と斜めに対峙するように配置された第１反射膜と、
前記第２光入射面と斜めに対峙するように配置された第２反射膜と、を備え、
前記第１反射膜は、前記第１光入射面を透過した前記第１の光線束を前記第２反射膜に向けて反射させ、
前記第２反射膜は、前記第２光入射面を透過した前記第２の光線束を透過させるとともに、前記第１反射膜により反射された前記第１の光線束を前記第１光射出面に向けて反射させ、
前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるプロジェクター。
【請求項２】
前記第１の光線束は、第１の方向に偏光した直線偏光として前記第２反射膜に入射し、
前記第２の光線束は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏光した直線偏光として前記第２反射膜に入射する請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記第１光源部は、前記第１の方向に偏光した直線偏光を前記第１の光線束として射出する第１固体光源と、前記第１の方向に偏光した直線偏光を前記第２の光線束として射出する第２固体光源と、を備え、
前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第２反射膜との間の光路上および前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２反射膜との間の光路上のうち一方に位相差板が設けられ、
前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第１光入射面との間の光路上および前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２光入射面との間の光路上のうち少なくとも一方に屈折部材が設けられている請求項１または２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第２反射膜との間の光路上および前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２反射膜との間の光路上のうち一方に位相差板が設けられ、
前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束と前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第１反射膜の前記第１光入射面に対する配置角度と前記第２反射膜の前記第２光入射面に対する配置角度とが互いに異なっている請求項２に記載のプロジェクター。
【請求項５】
第３の光線束と第４の光線束とを射出する第２光源部と、
前記第２光源部から射出された前記第３の光線束と前記第４の光線束とを合成して射出する第２光学素子と、をさらに備え、
前記第２光学素子は、
前記第２光源部から射出された前記第３の光線束が入射する第３光入射面と、
前記第２光源部から射出された前記第４の光線束が入射する第４光入射面と、
前記第３光入射面に入射する前記第３の光線束の光軸と平行な方向から視て前記第３光入射面と重なる位置に配置され、前記第３光入射面から入射した前記第３の光線束と前記第４光入射面から入射した前記第４の光線束とを射出する第２光射出面と、を備え、
前記第１光学素子と前記第２光学素子とは、前記第２光入射面に入射する前記第２の光線束の光軸と平行な方向から視て前記第１光射出面と前記第２光射出面とが互いに隣り合うように配置されている請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記第１光源部は、複数の前記第１固体光源と複数の前記第２固体光源とを備え、
前記複数の第１固体光源と前記複数の第２固体光源のそれぞれは、前記第１固体光源から射出される前記第１の光線束の光軸と平行な方向から視て整然と配置されている請求項３ないし５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記第１光源部は、第１の方向に偏光した直線偏光を前記第１の光線束として射出する第１固体光源と、前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏光した直線偏光を前記第２の光線束として射出する第２固体光源と、を備えている請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第１光入射面との間の光路上に第１屈折部材が設けられ、前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２光入射面との間の光路上に第２屈折部材が設けられている請求項７に記載のプロジェクター。
【請求項９】
第３の光線束と第４の光線束とを射出する第２光源部をさらに備え、
前記第１光学素子は、前記第２光源部から射出された前記第３の光線束が入射する第３光入射面と前記第２光源部から射出された前記第４の光線束が入射する第４光入射面とをさらに備え、
前記第１光学素子は、前記第１の光線束と前記第２の光線束と前記第３の光線束と前記第４の光線束とを合成して前記第１光射出面から射出する請求項７または８に記載のプロジェクター。
【請求項１０】
前記第２光源部は、前記第１の方向に偏光した直線偏光を前記第３の光線束として射出する第３固体光源と、前記第２の方向に偏光した直線偏光を前記第４の光線束として射出する第４固体光源と、を備えている請求項９に記載のプロジェクター。
【請求項１１】
前記第１光学素子は、
前記第３入射面と斜めに対峙するよう配置され、前記第２光入射面を透過した前記第２の光線束を透過させるとともに前記第３光入射面を透過した前記第３の光線束を反射させる第３反射膜と、
前記第３の光線束の前記第３固体光源と前記第２反射膜との間の光路上に配置された第１位相差板と、
前記第４の光線束の前記第４固体光源と前記第２反射膜との間の光路上に配置された第２位相差板と、をさらに備え、
前記第１反射膜は、前記第４光入射面を透過した前記第４の光線束を透過させるとともに前記第１光入射面を透過した前記第１の光線束を反射させ、
前記第２反射膜は、前記第３反射膜を透過した前記第２の光線束と前記第３反射膜、前記第１位相差板を経由した前記第３の光線束とを透過させるとともに前記第１反射膜により反射された前記第１の光線束と前記第１反射膜、前記第２位相差板を経由した前記第４の光線束とを前記光射出面に向けて反射させる請求項１０に記載のプロジェクター。
【請求項１２】
前記第２反射膜によって反射された前記第４の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第３の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第３の光線束の前記第３固体光源と前記第３光入射面との間の光路上に第３屈折部材が設けられ、前記第４の光線束の前記第４固体光源と前記第４光入射面との間の光路上に第４屈折部材が設けられている請求項１１に記載のプロジェクター。
【請求項１３】
前記第１光源部と前記第１光学素子との間の光路上に、前記第１光源部から射出された前記第１の光線束と前記第２の光線束とをそれぞれ平行化して前記第１光入射面と前記第２光入射面とに入射させる光学手段が設けられている請求項１ないし１２のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項１４】
前記第１光学素子から射出された光を拡散する拡散素子を備え、
前記拡散素子に入射する光の入射位置を移動させる移動手段が設けられている請求項１ないし１３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターは、光源部から射出される光を、光変調装置で画像情報に応じて変調し、得られた画像を投写レンズによって拡大投写するものである。
【０００３】
このようなプロジェクターとして、例えば、第１の光線束を射出する第１光源部と第２の光線束を射出する第２光源部と、第１光源部から射出された第１の光線束と第２光源部から射出された第２の光線束とを合成して射出する光学素子と、光学素子から射出された光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された光を拡散する光拡散部と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このプロジェクターによれば、２つの光源部から射出された２つの光線束が１つの光線束に集光された状態で光拡散部に入射する。そのため、集光レンズを小さくすることができるとともに集光レンズと拡散部材との間の距離を短くすることができる。その結果、プロジェクターの小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５８５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、２つの光線束が１つの光線束に集光された状態で光拡散部に入射すると、光拡散部の集光領域に過大な熱的負荷がかかり、光拡散部が熱損傷したり熱劣化したりする場合がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、熱損傷や熱劣化の発生を抑制することができ信頼性に優れたプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のプロジェクターは、第１の光線束と第２の光線束とを射出する第１光源部と、前記第１光源部から射出された前記第１の光線束と前記第２の光線束とを合成して射出する第１光学素子と、を備え、前記第１光学素子は、前記第１光源部から射出された前記第１の光線束が入射する第１光入射面と、前記第１光源部から射出された前記第２の光線束が入射する第２光入射面と、前記第２光入射面に入射する前記第２の光線束の光軸と平行な方向から視て前記第２光入射面と重なる位置に配置され、前記第１光入射面から入射した前記第１の光線束と前記第２光入射面から入射した前記第２の光線束とを射出する第１光射出面と、前記第１光入射面と斜めに対峙するように配置された第１反射膜と、前記第２光入射面と斜めに対峙するように配置された第２反射膜と、を備え、前記第１反射膜は、前記第１光入射面を透過した前記第１の光線束を前記第２反射膜に向けて反射させ、前記第２反射膜は、前記第２光入射面を透過した前記第２の光線束を透過させるとともに、前記第１反射膜により反射された前記第１の光線束を前記第１光射出面に向けて反射させ、前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１光源部から射出された第１の光線束と第２の光線束とからなる光線束が第１光学素子により入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第１光学素子から射出される第１の光線束と第２の光線束とは互いに進行方向が若干ずれた状態で射出されるため、第１光学素子から射出される合成光は照射対象において複数の照射領域に分散して照射されることとなる（デフォーカス効果）。そのため、第１光学素子から射出される光が照射対象において一箇所に集中して照射されることが抑制され、照射対象に過大な熱負荷がかかることが抑制される。よって、熱損傷や熱劣化の発生を抑制することができ信頼性に優れたプロジェクターが提供される。
【０００９】
前記プロジェクターにおいて、前記第１の光線束は、第１の方向に偏光した直線偏光として前記第２反射膜に入射し、前記第２の光線束は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏光した直線偏光として前記第２反射膜に入射してもよい。
【００１０】
この構成によれば、第１光源部から射出された第１の光線束と第２の光線束とからなる光線束を第２反射膜によって効率的に合成できる。
【００１１】
前記プロジェクターにおいて、前記第１光源部は、前記第１の方向に偏光した直線偏光を前記第１の光線束として射出する第１固体光源と、前記第１の方向に偏光した直線偏光を前記第２の光線束として射出する第２固体光源と、を備え、前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第２反射膜との間の光路上および前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２反射膜との間の光路上のうち一方に位相差板が設けられ、前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第１光入射面との間の光路上および前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２光入射面との間の光路上のうち少なくとも一方に屈折部材が設けられていてもよい。
【００１２】
この構成によれば、第１光源部から射出された第１の光線束と第２の光線束とからなる光線束を第２反射膜によって効率的に合成できる。さらに、屈折部材により、第２反射膜によって反射された第１の光線束と第２反射膜を透過した第２の光線束とが第１光射出面から互いに異なる方向に射出される。そのため、屈折部材の屈折率、形状、及び配置角度などを適宜調整することにより、第２反射膜によって反射された第１の光線束と第２反射膜を透過した第２の光線束とが第１光射出面から射出される方向を所望の方向に調整することができる。よって、第１光学素子から射出される合成光が照射対象に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【００１３】
前記プロジェクターにおいて、前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第２反射膜との間の光路上および前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２反射膜との間の光路上のうち一方に位相差板が設けられ、前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束と前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第１反射膜の前記第１光入射面に対する配置角度と前記第２反射膜の前記第２光入射面に対する配置角度とが互いに異なっていてもよい。
【００１４】
この構成によれば、第１反射膜の第１光入射面に対する配置角度と第２反射膜の第２光入射面に対する配置角度が互いに異なることにより、第２反射膜を透過した第２の光線束と第２反射膜によって反射された第１の光線束とが第１光射出面から互いに異なる方向に射出される。そのため、第１反射膜の第１光入射面に対する配置角度と第２反射膜の第２光入射面に対する配置角度を適宜調整することにより、第２反射膜を透過した第２の光線束と第２反射膜によって反射された第１の光線束とが第１光射出面から射出される方向を所望の方向に調整することができる。よって、第１光学素子から射出される合成光が照射対象に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【００１５】
前記プロジェクターにおいて、第３の光線束と第４の光線束とを射出する第２光源部と、前記第２光源部から射出された前記第３の光線束と前記第４の光線束とを合成して射出する第２光学素子と、をさらに備え、前記第２光学素子は、前記第２光源部から射出された前記第３の光線束が入射する第３光入射面と、前記第２光源部から射出された前記第４の光線束が入射する第４光入射面と、前記第３光入射面に入射する前記第３の光線束の光軸と平行な方向から視て前記第３光入射面と重なる位置に配置され、前記第３光入射面から入射した前記第３の光線束と前記第４光入射面から入射した前記第４の光線束とを射出する第２光射出面と、を備え、前記第１光学素子と前記第２光学素子とは、前記第２光入射面に入射する前記第２の光線束の光軸と平行な方向から視て前記第１光射出面と前記第２光射出面とが互いに隣り合うように配置されていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、第１光源部から射出された第１の光線束と第２の光線束とからなる光線束が第１光学素子により入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第１光学素子から射出される第１の光線束と第２の光線束とは互いに進行方向が若干ずれた状態で射出される。一方、第２光源部から射出された第３の光線束と第４の光線束とからなる光線束が第２光学素子により入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第２光学素子から射出される第３の光線束と第４の光線束とは互いに進行方向が若干ずれた状態で射出される。よって、第１光学素子と第２光学素子とから射出される光が照射対象において一箇所に集中して照射されることが抑制され、照射対象に過大な熱負荷がかかることが抑制される。
【００１７】
前記プロジェクターにおいて、前記第１光源部は、複数の前記第１固体光源と複数の前記第２固体光源とを備え、前記複数の第１固体光源と前記複数の第２固体光源のそれぞれは、前記第１固体光源から射出される前記第１の光線束の光軸と平行な方向から視て整然と配置されていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、複数の第１固体光源と複数の第２固体光源が整然と配置されているため、光学素子から射出される合成光は照射対象において複数の照射領域に分散して照射されるとともに、その照射領域も整然と配置されることとなる。よって、光学素子から射出される光が照射対象において局所的に集中して照射されることが抑制され、照射対象に過大な熱負荷がかかることが抑制される。
【００１９】
前記プロジェクターにおいて、前記第１光源部は、第１の方向に偏光した直線偏光を前記第１の光線束として射出する第１固体光源と、前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏光した直線偏光を前記第２の光線束として射出する第２固体光源と、を備えていてもよい。
【００２０】
前記プロジェクターにおいて、前記第２反射膜によって反射された前記第１の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第２の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第１の光線束の前記第１固体光源と前記第１光入射面との間の光路上に第１屈折部材が設けられ、前記第２の光線束の前記第２固体光源と前記第２光入射面との間の光路上に第２屈折部材が設けられていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、第１屈折部材及び第２屈折部材により、第２反射膜によって反射された第１の光線束と第２反射膜を透過した第２の光線束とが第１光射出面から互いに異なる方向に射出される。そのため、第１屈折部材及び第２屈折部材の屈折率、形状、及び配置角度などを適宜調整することにより、第２反射膜によって反射された第１の光線束と第２反射膜を透過した第２の光線束とが第１光射出面から射出される方向を所望の方向に調整することができる。よって、第１光学素子から射出される合成光が照射対象に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【００２２】
前記プロジェクターにおいて、第３の光線束と第４の光線束とを射出する第２光源部をさらに備え、前記第１光学素子は、前記第２光源部から射出された前記第３の光線束が入射する第３光入射面と前記第２光源部から射出された前記第４の光線束が入射する第４光入射面とをさらに備え、前記第１光学素子は、前記第１の光線束と前記第２の光線束と前記第３の光線束と前記第４の光線束とを合成して前記第１光射出面から射出してもよい。
【００２３】
この構成によれば、第１光源部から射出された第１の光線束と第２の光線束と、第２光源部から射出された第３の光線束と第４の光線束とからなる光線束が第１光学素子により入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第１光学素子から射出される第１の光線束と第２の光線束と第３の光線束と第４の光線束とはそれぞれ進行方向が若干ずれた状態で射出される。このため、第１光学素子から射出される光が照射対象において一箇所に集中して照射されることが抑制され、照射対象に過大な熱負荷がかかることが抑制される。よって、熱損傷や熱劣化の発生を抑制することができ信頼性に優れたプロジェクターが提供される。
【００２４】
前記プロジェクターにおいて、前記第２光源部は、前記第１の方向に偏光した直線偏光を前記第３の光線束として射出する第３固体光源と、前記第２の方向に偏光した直線偏光を前記第４の光線束として射出する第４固体光源と、を備えていてもよい。
【００２５】
前記プロジェクターにおいて、前記第１光学素子は、前記第３入射面と斜めに対峙するよう配置され、前記第２光入射面を透過した前記第２の光線束を透過させるとともに前記第３光入射面を透過した前記第３の光線束を反射させる第３反射膜と、前記第３の光線束の前記第３固体光源と前記第２反射膜との間の光路上に配置された第１位相差板と、前記第４の光線束の前記第４固体光源と前記第２反射膜との間の光路上に配置された第２位相差板と、をさらに備え、前記第１反射膜は、前記第４光入射面を透過した前記第４の光線束を透過させるとともに前記第１光入射面を透過した前記第１の光線束を反射させ、前記第２反射膜は、前記第３反射膜を透過した前記第２の光線束と前記第３反射膜、前記第１位相差板を経由した前記第３の光線束とを透過させるとともに前記第１反射膜により反射された前記第１の光線束と前記第１反射膜、前記第２位相差板を経由した前記第４の光線束とを前記光射出面に向けて反射させてもよい。
【００２６】
前記プロジェクターにおいて、前記第２反射膜によって反射された前記第４の光線束と前記第２反射膜を透過した前記第３の光線束とが前記第１光射出面から互いに異なる方向に射出されるよう、前記第３の光線束の前記第３固体光源と前記第３光入射面との間の光路上に第３屈折部材が設けられ、前記第４の光線束の前記第４固体光源と前記第４光入射面との間の光路上に第４屈折部材が設けられていてもよい。
【００２７】
この構成によれば、第３屈折部材及び第４屈折部材により、第２反射膜によって反射された第４の光線束と第２反射膜を透過した第３の光線束とが第１光射出面から互いに異なる方向に射出される。そのため、第３屈折部材及び第４屈折部材の屈折率、形状、及び配置角度などを適宜調整することにより、第２反射膜によって反射された第４の光線束と第２反射膜を透過した第３の光線束とが第１光射出面から射出される方向を所望の方向に調整することができる。よって、第１光学素子から射出される合成光が照射対象に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【００２８】
前記プロジェクターにおいて、前記第１光源部と前記第１光学素子との間の光路上に、前記第１光源部から射出された前記第１の光線束と前記第２の光線束とをそれぞれ平行化して前記第１光入射面と前記第２光入射面とに入射させる光学手段が設けられていてもよい。
【００２９】
この構成によれば、第１光源部と第１光学素子との間の光路上に、第１光源部から射出された第１の光線束と第２の光線束とをそれぞれ平行化して第１光入射面と第２光入射面とに入射させる光学手段が設けられているため、第１の光線束と第２の光線束とを光射出面から互いに異なる方向に確実に射出させることができる。よって、第１光学素子から射出される光が照射対象において一箇所に集中して照射されることが抑制され、照射対象に過大な熱負荷がかかることが抑制される。
【００３０】
前記プロジェクターにおいて、前記第１光学素子から射出された光を拡散する拡散素子を備え、前記拡散素子に入射する光の入射位置を移動させる移動手段が設けられていてもよい。
【００３１】
この構成によれば、拡散素子に照射される光の熱を光の入射位置の移動方向に沿った広い領域に放散させることができる。そのため、拡散素子の熱劣化を抑え、拡散素子の寿命を長寿命化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図２】同、第１固体光源の構成と第１基台上での設置状態を示す図である。
【図３】同、プロジェクターの光学系を示す概略図である。
【図４】同、光学素子の作用を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図６】同、光学素子の作用を説明するための図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図９】同、光学素子の作用を説明するための図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図１３】本発明の第８実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図１４】同、光学素子の作用を説明するための図である。
【図１５】本発明の第９実施形態に係る光学素子を示す概略図である。
【図１６】同、各固体光源の第１基台上での設置状態を示す図である。
【図１７】同、光学素子の作用を説明するための図である。
【図１８】同、各固体光源の第１基台上での設置状態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００３４】
（第１実施形態）
本発明のプロジェクターの一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態においては、プロジェクター１０００として光変調素子で生成された画像情報を含む色光を投写光学系を介してスクリーン（被投写面）上に投写する投写型のプロジェクターを例に挙げて説明する。
【００３５】
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクター１０００の光学系を示す模式図である。
【００３６】
図１に示すように、プロジェクター１０００は、照明装置１００と、色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００と、を備えている。
【００３７】
照明装置１００は、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３、光学素子６０、集光レンズ５４、回転拡散板７０、第１ピックアップ光学系８０、第２光源アレイ１０、第２コリメーターレンズアレイ１３、光学素子２０、ダイクロイックミラー２２、第２ピックアップ光学系４０、回転蛍光板３０、フライアイインテグレーター９０、偏光変換素子９３および第２平行化レンズ９４を備えている。
【００３８】
第１光源アレイ５０は、第１基台５１と、第１基台５１上に並べて配置された複数の固体光源５２とを備えている。固体光源５２は、ダイクロイックミラー２２によって反射可能な青色光を射出する光源である。本実施形態の場合、固体光源５２は、青色（発光強度のピーク：４６５ｎｍ付近）のレーザー光を射出する半導体レーザーである。尚、固体光源５２は、ダイクロイックミラー２２で反射される波長の光であれば、４６５ｎｍ以外のピーク波長を有する光を射出するものであっても構わない。
【００３９】
図２は、固体光源５２の構成と第１基台５１上での設置状態を示す図である。
図２（ａ）、図２（ｂ）は、固体光源５２の概略構成を示す模式図である。図２（ｃ）は、第１基台５１上に設置された複数の固体光源５２の設置状態を示す平面図である。尚、図２（ａ）では、簡略化のために、第１基台５１に設置されている複数の固体光源５２のうち１個の固体光源５２を図示している。
【００４０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、固体光源５２は、射出される光Ｌの光軸方向から視て長手方向Ｗ１と短手方向Ｗ２とを有する細長い矩形の半導体レーザーである。固体光源５２は、長手方向Ｗ１と平行な偏光方向を有する光（直線偏光）Ｌを射出する。光Ｌは、長手方向Ｗ１の幅を維持したまま、短手方向Ｗ２に広がる。そのため、光Ｌの光軸と直交する平面内で見た光Ｌの断面形状ＢＳは、Ｗ２を長手方向とする矩形形状若しくは楕円形状となる。本実施形態の場合、固体光源５２の長手方向Ｗ１の幅は１８μｍであり、固体光源５２の短手方向Ｗ２の幅は２μｍであるが、固体光源５２の形状はこれに限定されない。
【００４１】
図２（ｃ）に示すように、第１基台５１の面５１ａ上には、８個の固体光源５２が１列に配置されている。尚、本実施形態の第１光源アレイ５０においては、８個の固体光源５２が配置されているが、配置数は８個に限定されない。第１基台５１の中心Ｃ１は、図１に示した第１ピックアップ光学系８０の光軸（図３に示す照明光軸５０ａｘ）と一致する。
【００４２】
固体光源５２は、光学素子６０の光入射面に対してＳ偏光（第１の直線偏光）として入射する青色光を射出させる。
【００４３】
尚、第１光源アレイ５０からの青色光がＳ偏光として光学素子６０に入射する構成としては、上記のようにＳ偏光を射出する固体光源を用いる構成に限らない。例えば、光学素子６０の光入射面に対してＰ偏光（第２の直線偏光）として入射する青色光を射出する固体光源とλ／２板とを用いてもよい。
【００４４】
８個の固体光源５２は、その長手方向が、平面視矩形形状を有する第１基台５１の一辺（図２中に示す左右の辺）と平行になるように整然と配置されている。そのため、複数の固体光源５２から射出される複数の光は、互いに偏光方向Ｖ１が揃った光となる。
【００４５】
図１に戻り、第１コリメーターレンズアレイ５３は、各固体光源５２と１対１に対応した複数の第１マイクロレンズ５３０を備えている。各第１マイクロレンズ５３０は、対応する固体光源５２から射出される青色光の光軸上に設置され、当該青色光を平行化する。第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された青色光は、光学素子６０に入射する。
【００４６】
第１コリメーターレンズアレイ５３は、第１光源アレイ５０と光学素子６０との間の光路上に配置されている。第１コリメーターレンズアレイ５３は、第１光源アレイ５０から射出された直線偏光を平行化して光学素子６０に入射させる光学手段として機能する。本実施形態の構成によれば、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された直線偏光は光学素子６０の光入射面に対して概ね垂直に入射する。
【００４７】
光学素子６０は、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された光を合成して射出するものである。光学素子６０は、第１コリメーターレンズアレイ５３から入射する青色光の光線束（複数の光線束からなる光線束）の広がりを狭めて集光レンズ５４に射出する。尚、光学素子６０の構成については、後に詳述する。
【００４８】
光学素子６０から射出された青色光は、凸レンズからなる集光レンズ５４で集光される。第１コリメーターレンズアレイ５３、光学素子６０、及び集光レンズ５４によって、第１光源アレイ５０から射出された複数の青色光を集光する第１集光光学系５５が形成されている。
【００４９】
回転拡散板７０は、入射した青色光を拡散して入射側とは反対側の面から射出する透過型の回転拡散板である。回転拡散板７０は、回転駆動機構としてのモーター（移動手段）７３により回転駆動される拡散素子としての基板７１を備えている。基板７１としては、公知の拡散板、例えば、磨りガラスや、ホログラフィックディフューザー、透明基板の表面にブラスト処理を施したもの、透明基板の内部にビーズのような散乱材を分散させ、散乱材によって光を散乱させるものなどを用いることができる。本実施形態では基板７１として円板を用いているが、基板７１の形状は円板に限られない。回転拡散板７０では、基板７１を回転駆動することによって、青色光が照射された部分（被照射部分）が円を描くように、青色光が照射される領域（光照射領域）Ｓ１に対して相対的に移動する。
【００５０】
回転拡散板７０から射出された光は、第１ピックアップ光学系８０で平行化され、ダイクロイックミラー２２に入射する。ダイクロイックミラー２２は、その表面が、第１光源アレイ５０の発光面に対して約４５°の角度をなすように、第１光源アレイ５０の発光面と対峙して配置されている。ダイクロイックミラー２２は、第１ピックアップ光学系８０から入射する青色光を９０°折り曲げてフライアイインテグレーター９０側に反射する。
【００５１】
尚、第１ピックアップ光学系８０は、回転拡散板７０から射出される青色光の広がりに応じて、使用するレンズの屈折率や形状が決められる。また、レンズの数も２つに限らず、１つ又は３つ以上の複数個とすることもできる。
【００５２】
回転拡散板７０に入射した光は、回転拡散板７０で拡散されることで、放射状に広がる光となる。当該光は第１ピックアップ光学系の第１レンズ８１の光入射面に入射する。第１レンズ８１は、回転拡散板７０から射出された光を屈折させて、第２レンズ８２に入射させる。第１レンズ８１を透過し第２レンズ８２に入射した光は、ダイクロイックミラー２２で反射され、色分離導光光学系２００に入射して光変調装置４００Ｂの照明光として利用される。
【００５３】
第２光源アレイ１０は、第２基台１１と、第２基台１１上に並べて配置された複数の励起用固体光源１２とを備えている。励起用固体光源１２は、回転蛍光板３０に備えられた蛍光体層３２を励起させる励起光を射出する光源である。本実施形態の場合、励起用固体光源１２は、励起光として青色（発光強度のピーク：４４６ｎｍ付近）のレーザー光を射出する半導体レーザーである。励起光として、発光強度のピークが４４０ｎｍ〜４５０ｎｍの青色光を射出する半導体レーザーからなる固体光源を用いることにより、蛍光体層において、青色光から蛍光を発する効率を向上させることが可能となる。尚、励起用固体光源１２は、蛍光体層３２を励起させることができる波長の光であれば、４４６ｎｍ以外のピーク波長を有する光を射出するものであっても構わない。
【００５４】
第２基台１１上には、８個の励起用固体光源１２が１列に配置されている。第２基台１１の中心は、第２ピックアップ光学系４０の光軸と一致する。励起用固体光源１２の構成は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示した固体光源５２の構成と同じである。すなわち、励起用固体光源１２は、射出される光の光軸方向から視て長手方向と短手方向とを有する細長い矩形の半導体レーザーである。励起用固体光源１２は、その長手方向と平行な偏光方向を有する光（直線偏光）を射出する。
【００５５】
励起用固体光源１２は、光学素子２０の光入射面に対してＳ偏光として入射する励起光を射出する。
【００５６】
尚、第２光源アレイ１０からの励起光がＳ偏光として光学素子２０に入射する構成としては、上記のようにＳ偏光を射出する固体光源を用いる構成に限らない。例えば、光学素子２０の光入射面に対してＰ偏光として入射する励起光を射出する固体光源とλ／２板とを用いてもよい。
【００５７】
第２コリメーターレンズアレイ１３は、各励起用固体光源１２と１対１に対応した複数の第２マイクロレンズ１３０を備えている。各第２マイクロレンズ１３０は、対応する励起用固体光源１２から射出される励起光の光軸上に設置され、当該励起光を平行化する。第２コリメーターレンズアレイ１３から射出された励起光は、光学素子２０に入射する。
【００５８】
光学素子２０は、第２コリメーターレンズアレイ１３から入射する励起光の光線束（複数の光線束からなる光線束）の広がりを狭めてダイクロイックミラー２２に射出する。
【００５９】
ダイクロイックミラー２２は、その表面が、第２光源アレイ１０の発光面及び蛍光体層３２の表面に対して約４５°の角度をなすように、これら各面と対峙して配置されている。ダイクロイックミラー２２は、光学素子２０から入射する励起光（青色光成分）を９０°折り曲げて第２ピックアップ光学系４０側に反射するとともに、第２ピックアップ光学系４０から入射する蛍光（赤色光成分及び緑色光成分）を透過させる。
【００６０】
第２ピックアップ光学系４０は、ダイクロイックミラー２２と回転蛍光板３０との間の励起光および蛍光の光路上に配置されている。第２ピックアップ光学系４０は、回転蛍光板３０からの蛍光の広がりを抑える第１レンズ４１と、第１レンズ４１から入射される蛍光を平行化する第２レンズ４２とを含んで構成されている。第１レンズ４１は、例えば、回転蛍光板３０側が平面状、これと反対側が凸の曲面状をなす平凸レンズからなり、第２レンズ４２は、例えば凸レンズからなる。
【００６１】
第２ピックアップ光学系４０は、回転蛍光板３０からの蛍光を略平行化した状態でダイクロイックミラー２２に入射させる。また、第２ピックアップ光学系４０の第１レンズ４１及び第２レンズ４２は、ダイクロイックミラー２２から入射する励起光を集光する機能を兼ねており、励起光を集光させた状態で回転蛍光板３０に入射させる。すなわち、第２コリメーターレンズアレイ１３と光学素子２０とダイクロイックミラー２２と第２ピックアップ光学系４０によって、第２光源アレイ１０から射出された複数の励起光を集光する第２集光光学系１５が形成されている。
【００６２】
尚、第２ピックアップ光学系４０は、回転蛍光板３０から射出される蛍光の広がりに応じて、使用するレンズの屈折率や形状が決められ、レンズの数も２つに限らず、１つ又は３つ以上の複数個とすることもできる。
【００６３】
回転蛍光板３０は、励起光の入射方向と同じ方向に蛍光を射出させる反射型の回転蛍光板である。回転蛍光板３０は、モーター（回転駆動機構）３３により回転駆動される基板３１と、基板３１の表面に形成された蛍光体層３２とを備えている。基板３１は、蛍光体層３２が発する蛍光を反射する材料よりなる。基板３１は、Ａｌ等の熱伝導率の高い金属材料等からなることが好ましく、これにより基板３１を放熱板として機能させることができる。蛍光体層３２は、励起光が入射する領域に対応して、基板３１の回転方向に沿ってリング状に形成されている。本実施形態では基板３１として円板を用いているが、基板３１の形状は円板に限られない。
【００６４】
蛍光体層３２は、励起用固体光源１２から射出される励起光を吸収し、蛍光を発する粒子状の蛍光物質（蛍光体粒子）を有する。蛍光体層３２は、波長が約４５０ｎｍの励起光（青色光）を吸収し、概ね４９０〜７５０ｎｍ（発光強度のピーク：５７０ｎｍ）の蛍光に変換して射出する機能を有する。蛍光には、緑色光（波長５３０ｎｍ付近）及び赤色光（波長６３０ｎｍ付近）が含まれる。
【００６５】
蛍光体粒子としては、通常知られたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いることができる。例えば、平均粒径が１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで示される組成のＹＡＧ系蛍光体を用いることができる。尚、蛍光体粒子の形成材料は、１種であっても良く、２種以上の形成材料を用いて形成されている粒子を混合したものを蛍光体粒子として用いることとしても良い。
【００６６】
回転蛍光板３０には、第１レンズ４１及び第２レンズ４２によって集光された励起光（青色光）が、蛍光体層３２の表面から入射する。回転蛍光板３０は、励起光が入射する側と同じ側に向けて、蛍光体層３２が発した赤色光及び緑色光（蛍光）を射出する。回転蛍光板３０では、基板３１を回転駆動することによって、蛍光体層３２の励起光が照射された部分（被照射部分）が円を描くように、励起光が照射される領域（光照射領域）Ｓ２に対して相対的に移動する。
【００６７】
回転蛍光板３０から射出された光は、第２ピックアップ光学系４０で平行化され、ダイクロイックミラー２２に入射する。ダイクロイックミラー２２は、第２ピックアップ光学系４０から入射する光のうち、励起光（青色光）を反射して除去し、緑色光及び赤色光を透過させる。ダイクロイックミラー２２には、第２ピックアップ光学系４０からの光が入射する入射面と反対側の表面に、第１光源アレイ５０から射出された青色光が入射し、第２ピックアップ光学系４０から射出された光の光軸と平行な方向に反射される。これにより、第２ピックアップ光学系４０から射出された緑色光および赤色光と、第１ピックアップ光学系８０から射出された青色光とが合成されて白色光となる。
【００６８】
ダイクロイックミラー２２で合成された緑色光、赤色光及び青色光は、第１フライアイレンズアレイ９１及び第２フライアイレンズアレイ９２からなるフライアイインテグレーター９０に入射し、光量分布が均一化される。フライアイインテグレーター９０から射出された緑色光、赤色光及び青色光は、偏光変換素子９３によって偏光方向が一方向に揃えられた直線偏光に変換される。偏光変換素子９３から射出された緑色光、赤色光及び青色光は、第２平行化レンズ９４により平行化され、照明装置１００から射出される。
【００６９】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０、反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０及びリレーレンズ２６０を備えている。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂに導光する機能を有する。
【００７０】
色分離導光光学系２００と、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂとの間には、それぞれ集光レンズ３００Ｒ、集光レンズ３００Ｇ、集光レンズ３００Ｂが配置されている。
【００７１】
ダイクロイックミラー２１０、ダイクロイックミラー２２０は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を透過させる誘電体多層膜からなる波長選択透過膜が形成されたミラーである。具体的には、ダイクロイックミラー２１０は、青色光成分を透過させ、赤色光成分及び緑色光成分を反射する。ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、赤色光成分を透過させる。
【００７２】
反射ミラー２３０、反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、入射した光を反射するミラーである。具体的には、反射ミラー２３０は、ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光成分を反射する。反射ミラー２４０、反射ミラー２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した赤色光成分を反射する。
【００７３】
ダイクロイックミラー２１０を透過した青色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｂを通過して、青色光用の光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。
【００７４】
ダイクロイックミラー２１０で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー２２０でさらに反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して、緑色光用の光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
【００７５】
ダイクロイックミラー２２０を透過した赤色光は、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２６０、射出側の反射ミラー２５０、集光レンズ３００Ｒを経て赤色光用の光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
【００７６】
光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂは、通常知られたものを用いることができ、例えば、液晶素子４１０と液晶素子４１０を挟持する入射側偏光素子４２０、射出側偏光素子４３０とを有した、透過型の液晶ライトバルブ等の光変調装置により構成される。入射側偏光素子４２０、射出側偏光素子４３０は、例えば透過軸が互いに直交する構成（クロスニコル配置）となっている。
【００７７】
光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置１００の照明対象となる。光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ及び光変調装置４００Ｂによって、入射された各色光の光変調が行われる。
【００７８】
例えば、光変調装置４００Ｒ、光変調装置４００Ｇ、光変調装置４００Ｂは、一対の透明基板に液晶を密閉封入した透過型の光変調装置であり、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に応じて、入射側偏光素子４２０から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００７９】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光素子４３０から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合せた平面視略正方形状をなしている。直角プリズムを貼り合せた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向が揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００８０】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上に画像が形成される。
【００８１】
次に、本実施形態の光学素子６０について説明する。尚、光学素子２０の構成は光学素子６０の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００８２】
図３は、プロジェクター１０００の光学系を示す概略図である。図３においては、便宜上、第２光源アレイ１０、第２コリメーターレンズアレイ１３、光学素子２０、ダイクロイックミラー２２などの部材の図示を省略している。
【００８３】
光学素子６０は、第１コリメーターレンズアレイ５３から入射する青色光の光線束（複数の光線束からなる光線束）の広がりを狭めて集光レンズ５４に射出するものである。図３に示すように、光学素子６０は、第１光学素子６０Ａと第２光学素子６０Ｂとを有している。第１光学素子６０Ａの構成は第２光学素子６０Ｂの構成と同様である。
【００８４】
第１光学素子６０Ａは、第１光入射面ＳＡ１と、第２光入射面ＳＡ２と、第１光射出面ＳＢ１と、第１反射膜６０１Ａと、第２反射膜６０２Ａと、位相差板６０３Ａと、屈折部材６０４Ａと、備えている。
【００８５】
尚、図３において、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された複数の光線束のうち第１光入射面ＳＡ１に入射する光線束を第１の光線束Ｌ１とする。また、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された複数の光線束のうち第２光入射面ＳＡ２に入射する光線束を第２の光線束Ｌ２とする。また、第１光源アレイ５０のうち第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とを射出する部分を第１光源部５０Ａとする。また、第１光源部５０Ａが備える複数の固体光源５２のうち、第１の光線束Ｌ１を射出する固体光源５２が第１固体光源に相当し、第１光源部５０Ａが備える複数の固体光源５２のうち、第２の光線束Ｌ２を射出する固体光源５２が第２固体光源に相当する。
【００８６】
第１光学素子６０Ａと第２光学素子６０Ｂとは、照明光軸５０ａｘに対して対称に配置されている。第１光学素子６０Ａと第２光学素子６０Ｂとは、第２光入射面ＳＡ２に入射する第２の光線束Ｌ２の光軸と平行な方向から視て第１光射出面ＳＢ１と第２光射出面ＳＢ２とが互いに隣り合うように配置されている。また、第１光学素子６０Ａと第２光学素子６０Ｂとは、第２光入射面ＳＡ２に入射する第２の光線束Ｌ２の光軸と平行な方向から視て第２光入射面ＳＡ２と第３光入射面ＳＡ３とが互いに隣り合うように配置されている。
【００８７】
第１光入射面ＳＡ１と第２光入射面ＳＡ２とは、互いに隣り合う位置に配置されている。第１光射出面ＳＢ１は、第２光入射面ＳＡ２に入射する第２の光線束Ｌ２の光軸と平行な方向から視て第２光入射面ＳＡ２と重なる位置に配置されている。
【００８８】
第１反射膜６０１Ａは、その表面が、第１光入射面ＳＡ１に対して約４５°の角度をなすように、第１光入射面ＳＡ１と対峙して配置されている。第１反射膜６０１Ａは、第１光入射面ＳＡ１を透過した第１の光線束Ｌ１を第２反射膜６０２Ａに向けて反射する。
【００８９】
位相差板６０３Ａは、第２光入射面ＳＡ２に配置されている。位相差板６０３Ａは、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出されたＳ偏光ＬＳ（図３中に示す破線の矢印）をＰ偏光ＬＰ（図３中に示す実線の矢印）に変換して射出する。
【００９０】
尚、位相差板６０３Ａの配置位置は第２光入射面ＳＡ２に限らない。例えば、位相差板６０３Ａは、第２の光線束Ｌ２の第２固体光源と第２反射膜６０２Ａとの間の光路上に配置されていればよい。
【００９１】
第２反射膜６０２Ａは、その表面が、第２光入射面ＳＡ２に対して約４５°の角度をなすように、第２光入射面ＳＡ２と対峙して配置されている。第２反射膜６０２Ａは、位相差板６０３Ａから射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）を透過させるとともに、第１反射膜６０１Ａにより反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）を第１光射出面ＳＢ１に向けて反射させる。
【００９２】
屈折部材６０４Ａは、第１光入射面ＳＡ１に配置されている。屈折部材６０４Ａは、第２反射膜６０２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６０２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出されるよう第１の光線束Ｌ１を屈折させて第１反射膜６０１Ａに向けて射出する。
【００９３】
尚、屈折部材６０４Ａの配置位置はこれに限らない。例えば、屈折部材６０４Ａは、第２光入射面ＳＡ２に配置されていてもよいし、第１光入射面ＳＡ１及び第２光入射面ＳＡ２の双方に配置されていてもよい。すなわち、屈折部材６０４Ａは、第２反射膜６０２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６０２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出されるよう、第１の光線束Ｌ１の第１固体光源と第１光入射面ＳＡ１との間の光路上及び第２の光線束Ｌ２の第２固体光源と第２光入射面ＳＡ２との間の光路上のうち少なくとも一方に配置されていればよい。
【００９４】
一方、第２光学素子６０Ｂは、第３光入射面ＳＡ３と、第４光入射面ＳＡ４と、第２光射出面ＳＢ２と、第１反射膜６０１Ｂと、第２反射膜６０２Ｂと、位相差板６０３Ｂと、屈折部材６０４Ｂと、備えている。
【００９５】
尚、図３において、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された複数の光線束のうち第３光入射面ＳＡ３に入射する光線束を第３の光線束Ｌ３とする。また、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出された複数の光線束のうち第４光入射面ＳＡ４に入射する光線束を第４の光線束Ｌ４とする。また、第１光源アレイ５０のうち第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とを射出する部分を第２光源部５０Ｂとする。また、第２光源部５０Ｂが備える複数の固体光源５２のうち、第３の光線束Ｌ３を射出する固体光源５２が第１固体光源に相当し、第２光源部５０Ｂが備える複数の固体光源５２のうち、第４の光線束Ｌ４を射出する固体光源５２が第２固体光源に相当する。
【００９６】
第３光入射面ＳＡ３と第４光入射面ＳＡ４とは、互いに隣り合う位置に配置されている。第２光射出面ＳＢ２は、第３光入射面ＳＡ３に入射する第３の光線束Ｌ３の光軸と平行な方向から視て第３光入射面ＳＡ３と重なる位置に配置されている。
【００９７】
第１反射膜６０１Ｂは、その表面が、第４光入射面ＳＡ４に対して約４５°の角度をなすように、第４光入射面ＳＡ４と対峙して配置されている。第１反射膜６０１Ｂは、第４光入射面ＳＡ４を透過した第４の光線束Ｌ４を第２反射膜６０２Ｂに向けて反射する。
【００９８】
位相差板６０３Ｂは、第３光入射面ＳＡ３に配置されている。位相差板６０３Ｂは、第１コリメーターレンズアレイ５３から射出されたＳ偏光ＬＳ（図３中に示す破線の矢印）をＰ偏光ＬＰ（図３中に示す実線の矢印）に変換して射出する。
【００９９】
尚、位相差板６０３Ｂの配置位置は第３光入射面ＳＡ３に限らない。例えば、位相差板６０３Ｂは、第３の光線束Ｌ３の第１固体光源と第２反射膜６０２Ｂとの間の光路上に配置されていればよい。
【０１００】
第２反射膜６０２Ｂは、その表面が、第３光入射面ＳＡ３に対して約４５°の角度をなすように、第３光入射面ＳＡ３と対峙して配置されている。第２反射膜６０２Ｂは、位相差板６０３Ｂから射出された第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）を透過させるとともに、第１反射膜６０１Ｂにより反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）を第２光射出面ＳＢ２に向けて反射させる。
【０１０１】
屈折部材６０４Ｂは、第４光入射面ＳＡ４に配置されている。屈折部材６０４Ｂは、第２反射膜６０２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６０２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出されるよう第４の光線束Ｌ４を屈折させて第１反射膜６０１Ｂに向けて射出する。
【０１０２】
尚、屈折部材６０４Ｂの配置位置はこれに限らない。例えば、屈折部材６０４Ｂは、第３光入射面ＳＡ３に配置されていてもよいし、第３光入射面ＳＡ３及び第４光入射面ＳＡ４の双方に配置されていてもよい。すなわち、屈折部材６０４Ｂは、第２反射膜６０２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６０２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出されるよう、第３の光線束Ｌ３の第１固体光源と第３光入射面ＳＡ３との間の光路上及び第４の光線束Ｌ４の第２固体光源と第４光入射面ＳＡ４との間の光路上のうち少なくとも一方に配置されていればよい。
【０１０３】
このような構成により、第１光源部５０Ａから射出された第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とからなる光線束が第１光学素子６０Ａにより入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第１光学素子６０Ａから射出される第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とは第２反射膜６０２Ａによって合成され、第１光学素子６０Ａの光入射面よりも小さい光射出面から互いに進行方向が若干ずれた状態で射出される。
【０１０４】
第２光源部５０Ｂから射出された第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とからなる光線束が第２光学素子６０Ｂにより入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第２光学素子６０Ｂから射出される第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とは第２反射膜６０２Ｂによって合成され、第２光学素子６０Ｂの光入射面よりも小さい光射出面から互いに進行方向が若干ずれた状態で射出される。
【０１０５】
本実施形態の第１光源アレイ５０においては、８個の固体光源５２が配置されているため、光学素子６０の光射出面（第１光射出面ＳＢ１及び第２光射出面ＳＢ２）からは８つの光線束（４つのＳ偏光ＬＳ、４つのＰ偏光ＬＰ）が射出される。
【０１０６】
図４は、光学素子６０の作用を説明するための図である。図４において、符号ＡＲＳは光学素子６０から射出されて回転拡散板７０の光入射面（照明対象）を照射する合成光のうちＳ偏光ＬＳの照射領域である。符号ＡＲＰは光学素子６０から射出されて回転拡散板７０の光入射面を照射する合成光のうちＰ偏光ＬＰの照射領域である。
【０１０７】
図４に示すように、本実施形態の光学素子６０から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像を見ると、３つの照射領域が分散して配置されている。３つの照射領域は、光学素子６０から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されて、回転拡散板７０の光入射面において一部重なり合ったものである。
【０１０８】
これら３つの照射領域は、図４中の左側から、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置されている。Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳとＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰとは互いに隣接して配置されている。
【０１０９】
例えば、図４中の左側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６０から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。また、図４中の右側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６０から射出された複数の光線束のうち第２光射出面ＳＢ２から射出された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。また、図４中の中央部のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６０から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）と第２光射出面ＳＢ２から射出された第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが照射される領域に対応する。
【０１１０】
このように、光学素子６０により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１および第４の光線束Ｌ４は、第２の光線束Ｌ２および第３の光線束Ｌ３とは異なる方向に射出される。そして、光学素子６０から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において３つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０１１１】
以上のように、本実施形態のプロジェクター１０００によれば、第１光源部５０Ａから射出された第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とからなる光線束が光学素子６０により入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、光学素子６０から射出される第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とは互いに進行方向が若干ずれた状態で射出されるため、光学素子６０から射出される合成光は回転拡散板７０の光入射面において複数の照射領域に分散して照射されることとなる（デフォーカス効果）。そのため、光学素子６０から射出される光が回転拡散板７０の光入射面において一箇所に集中して照射されることが抑制され、回転拡散板７０の光入射面に過大な熱負荷がかかることが抑制される。よって、熱損傷や熱劣化の発生を抑制することができ信頼性に優れたプロジェクター１０００が提供される。
【０１１２】
半導体レーザーのように干渉性の高い光を射出する固体光源を用いて表示を行うと、スクリーンＳＣＲなどの散乱体で光の干渉が生じ、明点と暗点が縞模様あるいは斑模様に分布する、いわゆるスペックルと呼ばれる現象が発生する場合がある。しかしながら、本実施形態においては光学素子６０から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面において複数の照射領域に分散して照射される。これにより、スペックルのパターンが複数の照射領域に対応して分散するため、スペックルが認識されにくくなる。よって、表示品質の高い画像表示が可能となる。
【０１１３】
また、この構成によれば、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１、第２の光線束Ｌ２、第３の光線束Ｌ３、及び第４の光線束Ｌ４からなる光線束の広がりが狭められた状態で集光レンズ５４に入射する。そのため、集光レンズ５４を小さくすることができるとともに集光レンズ５４と回転拡散板７０との間の距離を短くすることができる。よって、プロジェクター１０００の小型化を図ることができる。
【０１１４】
また、この構成によれば、第１光源部５０Ａから射出された第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とからなる光線束が第１光学素子６０Ａにより入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第１光学素子６０Ａから射出される第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とは互いに進行方向が若干ずれた状態で射出される。一方、第２光源部５０Ｂから射出された第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とからなる光線束が第２光学素子６０Ｂにより入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、第２光学素子６０Ｂから射出される第３の光線束Ｌ３と第２の光線束Ｌ３とは互いに進行方向が若干ずれた状態で射出される。よって、光学素子６０から射出される光が回転拡散板７０の光入射面において一箇所に集中して照射されることが抑制され、回転拡散板７０の光入射面に過大な熱負荷がかかることが抑制される。
【０１１５】
また、この構成によれば、第１の光線束Ｌ１はＳ偏光ＬＳとして前記第２反射膜に入射し、第２の光線束Ｌ２はＰ偏光ＬＰとして第２反射膜６０２Ａに入射する。よって、第１光源部５０Ａから射出された第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とからなる光線束を第２反射膜６０２Ａによって効率的に合成できる。
【０１１６】
また、この構成によれば、屈折部材６０４Ａにより、第２反射膜６０２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１と第２反射膜６０２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出される。また、屈折部材６０４Ｂにより、第２反射膜６０２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４と第２反射膜６０２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出される。そのため、屈折部材６０４Ａの屈折率、形状、及び配置角度などを適宜調整することにより、第２反射膜６０２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１と第２反射膜６０２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２とが第１光射出面ＳＢ１から射出される方向を所望の方向に調整することができる。また、屈折部材６０４Ｂの屈折率、形状、及び配置角度などを適宜調整することにより、第２反射膜６０２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４と第２反射膜６０２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３とが第２光射出面ＳＢ２から射出される方向を所望の方向に調整することができる。よって、光学素子６０から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【０１１７】
また、この構成によれば、複数の固体光源５２が整然と配置されているため、光学素子６０から射出される合成光は回転拡散板７０において複数の照射領域に分散して照射されるとともに、その照射領域も整然と配置されることとなる。よって、光学素子６０から射出される光が回転拡散板７０において局所的に集中して照射されることが抑制され、回転拡散板７０に過大な熱負荷がかかることが抑制される。
【０１１８】
また、この構成によれば、第１光源アレイ５０から射出された直線偏光を平行化して光学素子６０に入射させる光学手段として機能する第１コリメーターレンズアレイ５３が設けられているため、第１の光線束Ｌ１、第２の光線束Ｌ２、第３の光線束Ｌ３、及び第４の光線束Ｌ４を光射出面（第１光射出面ＳＢ１及び第２光射出面ＳＢ２）から互いに異なる方向に確実に射出させることができる。よって、光学素子６０から射出される光が照射対象において一箇所に集中して照射されることが抑制され、回転拡散板７０に過大な熱負荷がかかることが抑制される。
【０１１９】
また、この構成によれば、基板７１がモーター７３によって回転するため、基板７１の回転に伴って、回転拡散板７０に照射される光の熱を光の入射位置の移動方向に沿った広い領域に放散させることができる。そのため、回転拡散板７０の熱劣化を抑え、回転拡散板７０の寿命を長寿命化することができる。
【０１２０】
また、基板７１の回転に伴って、第１集光光学系５５で集光された複数の青色光が基板７１に入射する位置が時間的に変動する。このように、基板７１を回転させると、スペックルのパターンが時間的に変動する。そのため、それらが時間的に重畳され平均化されることで、スペックルが認識されにくくなる。よって、表示品質の高い画像表示が可能となる。
【０１２１】
尚、本実施形態のプロジェクター１０００では、第１光源アレイ５０として、第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とを射出する第１光源部５０Ａと、第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とを射出する第２光源部５０Ｂとを有する構成を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とを射出する光源アレイと、第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とを射出する光源アレイとを備えた構成においても本発明を適用することができる。
【０１２２】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、第１光源部５０Ａとして、複数の固体光源５２を備えた構成を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第１光源部として１つの固体光源を備えた構成においても本発明を適用することができる。この場合、１つの固体光源から射出される光の光線束のうちの第１の部分光線束を第１光入射面に入射させるとともに第２の部分光線束を第２光入射面に入射させることにより、本発明の効果を奏することができる。
【０１２３】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、固体光源５２から射出された光を拡散させる拡散素子として回転拡散板７０を用いたが、拡散素子はこれに限らない。例えば、固体光源５２から射出された光をその入射方向に対して交差する方向に振動可能な拡散板を用いてもよい。
【０１２４】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、蛍光体層３２が形成された基板として回転板３１を用いたが、これに限らない。例えば、蛍光体層が形成された基板として励起光が入射する方向に対して交差する方向に振動可能な基板を用いてもよい。
【０１２５】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、励起光として青色光を射出する固体光源１２と、青色光から赤色光及び緑色光を含む蛍光を発する蛍光体層３２を用いたが、これに限らない。例えば、励起光として紫色光又は紫外光を射出する各固体光源と、紫色光又は紫外光から赤色光、緑色光及び青色光を含む色光を発する蛍光体層とを用いてもよい。
【０１２６】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、光変調装置として液晶光変調装置を用いたが、これに限定らない。光変調装置としては、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置等を用いてもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。
【０１２７】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、液晶光変調装置として３つの液晶光変調装置を用いたが、これに限らない。１つ、２つ又は４つ以上の液晶光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。
【０１２８】
また、本実施形態のプロジェクター１０００では、透過型のプロジェクターを用いたが、これに限らない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を透過するタイプであることを意味している。「反射型」とは、反射型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクターに本発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を奏することができる。
【０１２９】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る光学素子６１を示す概略図である。尚、図５においては、便宜上、光学素子６１に加えて、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３を図示している。
【０１３０】
図５に示すように、本実施形態に係る光学素子６１は、位相差板６１３Ａ、位相差板６１３Ｂの配置位置と、屈折部材６１４Ａ、屈折部材６１４Ｂの配置位置とが上述の第１実施形態に係る光学素子６０と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図３と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１３１】
第１実施形態の光学素子６０は、第１光入射面ＳＡ１に配置された屈折部材６０４Ａと第２光入射面ＳＡ２に配置された位相差板６０３Ａとを備えた第１光学素子６０Ａと、第３光入射面ＳＡ３に配置された位相差板６０３Ｂと第４光入射面ＳＡ４に配置された屈折部材６０４Ｂとを備えた第２光学素子６０Ｂと、を有していた。この構成では、図４に示したように、光学素子６０から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、３つの照射領域が分散して配置される。これら３つの照射領域は、図４中の左側から、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１３２】
これに対し、本実施形態の光学素子６１は、第１光入射面ＳＡ１に配置された位相差板６１３Ａと第２光入射面ＳＡ２に配置された屈折部材６１４Ａとを備えた第１光学素子６１Ａと、第３光入射面ＳＡ３に配置された屈折部材６１４Ｂと第４光入射面ＳＡ４に配置された位相差板６１３Ｂとを備えた第２光学素子６１Ｂと、を有している。
【０１３３】
本実施形態において、屈折部材６１４Ａは、第２反射膜６１２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６１２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出されるよう第２の光線束Ｌ２を屈折させて第２反射膜６１２Ａに向けて射出する。
【０１３４】
尚、屈折部材６１４Ａの配置位置はこれに限らない。例えば、屈折部材６１４Ａは、第１光入射面ＳＡ１に配置されていてもよいし、第１光入射面ＳＡ１及び第２光入射面ＳＡ２の双方に配置されていてもよい。すなわち、屈折部材６１４Ａは、第２反射膜６１２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６１２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出されるよう、第１の光線束Ｌ１の第１固体光源と第１光入射面ＳＡ１との間の光路上及び第２の光線束Ｌ２の第２固体光源と第２光入射面ＳＡ２との間の光路上のうち少なくとも一方に配置されていればよい。
【０１３５】
一方、屈折部材６１４Ｂは、第２反射膜６１２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６１２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出されるよう第３の光線束Ｌ３を屈折させて第２反射膜６１２Ｂに向けて射出する。
【０１３６】
尚、屈折部材６１４Ｂの配置位置はこれに限らない。例えば、屈折部材６１４Ｂは、第４光入射面ＳＡ４に配置されていてもよいし、第３光入射面ＳＡ３及び第４光入射面ＳＡ４の双方に配置されていてもよい。すなわち、屈折部材６１４Ｂは、第２反射膜６１２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６１２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出されるよう、第３の光線束Ｌ３の第１固体光源と第３光入射面ＳＡ３との間の光路上及び第４の光線束Ｌ４の第２固体光源と第４光入射面ＳＡ４との間の光路上のうち少なくとも一方に配置されていればよい。
【０１３７】
図６は、図４に対応した、本実施形態に係る光学素子６１の作用を説明するための図である。図６において、符号ＡＲＳは光学素子６１から射出されて回転拡散板７０の光入射面（照明対象）を照射する合成光のうちＳ偏光ＬＳの照射領域である。符号ＡＲＰは光学素子６１から射出されて回転拡散板７０の光入射面を照射する合成光のうちＰ偏光ＬＰの照射領域である。
【０１３８】
図６に示すように、本実施形態の光学素子６１から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像を見ると、３つの照射領域が分散して配置されている。３つの照射領域は、光学素子６１から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されて、回転拡散板７０の光入射面において一部重なり合ったものである。
【０１３９】
これら３つの照射領域は、図６中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰの順に並んで配置されている。Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳとＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰとは互いに隣接して配置されている。
【０１４０】
例えば、図６中の左側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６１から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図６中の右側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６１から射出された複数の光線束のうち第２光射出面ＳＢ２から射出された第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図６中の中央部のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６１から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２光射出面ＳＢ２から射出された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）とが照射される領域に対応する。
【０１４１】
このように、光学素子６１により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１および第４の光線束Ｌ４は、第２の光線束Ｌ２および第３の光線束Ｌ３とは異なる方向に射出される。そして、光学素子６１から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において３つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０１４２】
本実施形態の構成においても、光学素子６１から射出される光が回転拡散板７０の光入射面において一箇所に集中して照射されることが抑制され、回転拡散板７０の光入射面に過大な熱負荷がかかることが抑制される。また、光学素子６１から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【０１４３】
（第３実施形態）
図７は、図５に対応した、本発明の第３実施形態に係る光学素子６２を示す概略図である。尚、図５においては、便宜上、光学素子６２に加えて、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３を図示している。
【０１４４】
図７に示すように、本実施形態に係る光学素子６２は、屈折部材が設けられていない点、第１反射膜６２１Ａの第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１と第２反射膜６２２Ａの第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とが互いに異なっている点、第１反射膜６２１Ｂの第４光入射面ＳＡ４に対する配置角度θ４と第２反射膜６２２Ｂの第３光入射面ＳＡ３に対する配置角度θ３とが互いに異なっている点、が上述の第２実施形態に係る光学素子６１と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１４５】
尚、第１反射膜６２１Ａの第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１とは、第１反射膜６２１Ａの光反射面と第１光入射面ＳＡ１とのなす角度である。また、第２反射膜６２２Ａの第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とは、第２反射膜６２２Ａの光反射面と第２光入射面ＳＡ２とのなす角度である。また、第１反射膜６２１Ｂの第４光入射面ＳＡ４に対する配置角度θ４とは、第１反射膜６２１Ｂの光反射面と第４光入射面ＳＡ４とのなす角度である。また、第２反射膜６２２Ｂの第３光入射面ＳＡ３に対する配置角度θ３とは、第２反射膜６２２Ｂの光反射面と第３光入射面ＳＡ３とのなす角度である。
【０１４６】
第２実施形態の光学素子６１は、第１光入射面ＳＡ１に配置された位相差板６１３Ａと第２光入射面ＳＡ２に配置された屈折部材６１４Ａとを備えた第１光学素子６１Ａと、第３光入射面ＳＡ３に配置された屈折部材６１４Ｂと第４光入射面ＳＡ４に配置された位相差板６１３Ｂとを備えた第２光学素子６１Ｂと、を有していた。この構成では、図６に示したように、光学素子６１から射出されて回転拡散板７０に照射される光の照射像は、３つの照射領域が分散して配置される。これら３つの照射領域は、図６中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰの順に並んで配置される。
【０１４７】
これに対し、本実施形態の光学素子６２は、第１光入射面ＳＡ１に配置された位相差板６２３Ａを備えた第１光学素子６２Ａと、第４光入射面ＳＡ４に配置された位相差板６２３Ｂとを備えた第２光学素子６２Ｂと、を有している。すなわち、本実施形態の光学素子６２は、第２光入射面ＳＡ２と第３光入射面ＳＡ３とに屈折部材が配置されていない。
【０１４８】
しかしながら、本実施形態の光学素子６２を構成する、第１光学素子６２Ａにおいては、第２反射膜６２２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６２２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出されるよう、第１反射膜６２１Ａの第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１と第２反射膜６２２Ａの第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とが互いに異なっている。
【０１４９】
一方、第２光学素子６２Ｂにおいては、第２反射膜６２２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６２２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出されるよう、第１反射膜６２１Ｂの第４光入射面ＳＡ４に対する配置角度θ４と第２反射膜６２２Ｂの第３光入射面ＳＡ３に対する配置角度θ３とが互いに異なっている。
【０１５０】
本実施形態の光学素子６２から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、第２実施形態におけるものと同様、図６に示すように、３つの照射領域が分散して配置される。これら３つの照射領域は、図６中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰの順に並んで配置される。
【０１５１】
例えば、図６中の左側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６２から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図６中の右側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６２から射出された複数の光線束のうち第３光射出面ＳＢ３から射出された第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図６中の中央部のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６２から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２光射出面ＳＢ２から射出された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）とが照射される領域に対応する。
【０１５２】
このように、光学素子６２により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１および第４の光線束Ｌ４は、第２の光線束Ｌ２および第３の光線束Ｌ３とは異なる方向に射出される。そして、光学素子６２から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において３つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０１５３】
本実施形態の構成によれば、第１反射膜６２１Ａの第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１と第２反射膜６２２Ａの第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とが互いに異なることにより、第２反射膜６２２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６２２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出される。また、第１反射膜６２１Ｂの第４光入射面ＳＡ４に対する配置角度θ４と第２反射膜６２２Ｂの第３光入射面ＳＡ３に対する配置角度θ３とが互いに異なることにより、第２反射膜６２２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６２２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出される。そのため、前記配置角度θ１と前記配置角度θ２とを適宜調整することにより、第２反射膜６２２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６２２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から射出される方向を所望の方向に調整することができる。また、前記配置角度θ３と前記配置角度θ４とを適宜調整することにより、第２反射膜６２２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６２２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から射出される方向を所望の方向に調整することができる。よって、光学素子６２から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【０１５４】
なお、本実施形態では、位相差板６２３Ａは第１光入射面ＳＡ１に設けられ、位相差板６２３Ｂは第４光入射面ＳＡ４に設けられていた。しかし、第１光源アレイ５０からＳ偏光を射出させ、位相差板６２３Ａを第２光入射面ＳＡ２に設け、位相差板６２３Ｂを第３光入射面ＳＡ３に設けてもよい。
【０１５５】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係る光学素子６３（第１光学素子）を示す概略図である。尚、図８においては、便宜上、光学素子６３に加えて、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３を図示している。
【０１５６】
尚、前記第１実施形態においては、第１光源アレイ５０として、第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とを射出する第１光源部５０Ａと、第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とを射出する第２光源部５０Ｂとを有する構成を例に挙げて説明したが、本実施形態においては、第１光源アレイ５０として、第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とを射出する第１光源部５０Ａのみを有する構成を挙げて説明する。
【０１５７】
図８に示すように、本実施形態に係る光学素子６３は、１つの光学素子からなる点が上述の第１実施形態に係る光学素子６０と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図３と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１５８】
第１実施形態の光学素子６０は、第１光入射面ＳＡ１に配置された屈折部材６０４Ａと第２光入射面ＳＡ２に配置された位相差板６０３Ａとを備えた第１光学素子６０Ａと、第３光入射面ＳＡ３に配置された位相差板６０３Ｂと第４光入射面ＳＡ４に配置された屈折部材６０４Ｂとを備えた第２光学素子６０Ｂと、を有していた。また、第１光学素子６０Ａと第２光学素子６０Ｂとは、照明光軸５０ａｘに対して対称に配置されていた。この構成では、図４に示したように、光学素子６０から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、３つの照射領域が分散して配置される。これら３つの照射領域は、図４中の左側から、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１５９】
これに対し、本実施形態の光学素子６３は、第１光入射面ＳＡ１に配置された屈折部材６３４と第２光入射面ＳＡ２に配置された位相差板６３３とを備えた１つの光学素子からなる。また、光学素子６３は、光射出面ＳＢの中心が照明光軸５０ａｘと一致するように構成されている。
【０１６０】
本実施形態において、屈折部材６３４は、第２反射膜６３２によって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６３２を透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう第１の光線束Ｌ１を屈折させて第１反射膜６３１に向けて射出する。
【０１６１】
図９は、図４に対応した、本実施形態に係る光学素子６３の作用を説明するための図である。図９において、符号ＡＲＳは光学素子６３から射出されて回転拡散板７０の光入射面（照明対象）を照射する合成光のうちＳ偏光ＬＳの照射領域である。符号ＡＲＰは光学素子６３から射出されて回転拡散板７０の光入射面を照射する合成光のうちＰ偏光ＬＰの照射領域である。
【０１６２】
図９に示すように、本実施形態の光学素子６３から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像を見ると、２つの照射領域が分散して配置されている。２つの照射領域は、光学素子６３から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されて、回転拡散板７０の光入射面において一部重なり合ったものである。
【０１６３】
これら２つの照射領域は、図９中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置されている。Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰとＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳとは互いに隣接して配置されている。
【０１６４】
例えば、図９中の左側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６３から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図９中の右側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６３から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。
【０１６５】
このように、光学素子６３により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１が第２の光線束Ｌ２と異なる方向に射出される。そして、光学素子６３から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において２つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０１６６】
本実施形態の構成においても、光学素子６３から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。さらに、本実施形態の構成によれば、光学素子６３が１つの光学素子からなるため、光学素子６３の構成の簡素化を図ることができる。
【０１６７】
（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態に係る光学素子６４（第１光学素子）を示す概略図である。尚、図１０においては、便宜上、光学素子６４に加えて、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３を図示している。
【０１６８】
図１０に示すように、本実施形態に係る光学素子６４は、位相差板６４３の配置位置と、屈折部材６４４の配置位置とが上述の第４実施形態に係る光学素子６３と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、光学素子６３と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１６９】
第４実施形態の光学素子６３は、第１光入射面ＳＡ１に配置された屈折部材６３４と第２光入射面ＳＡ２に配置された位相差板６３３とを備えた１つの光学素子からなっていた。この構成では、図９に示したように、光学素子６３から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、２つの照射領域が分散して配置される。これら２つの照射領域は、図９中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１７０】
これに対し、本実施形態の光学素子６４は、第１光入射面ＳＡ１に配置された位相差板６４３と第２光入射面ＳＡ２に配置された屈折部材６４４とを備えた光学素子からなっている。
【０１７１】
本実施形態において、屈折部材６４４は、第２反射膜６４２によって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６４２を透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう第２の光線束Ｌ２を屈折させて第２反射膜６４２に向けて射出する。
【０１７２】
本実施形態の光学素子６４から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、第４実施形態におけるものと同様、図９に示すように、２つの照射領域が分散して配置される。これら２つの照射領域は、図９中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１７３】
例えば、図９中の左側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６４から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図９中の右側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６４から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。
【０１７４】
このように、光学素子６４により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１が第２の光線束Ｌ２と異なる方向に射出される。そして、光学素子６４から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において２つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０１７５】
本実施形態の構成においても、光学素子６４から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。また、光学素子６４が１つの光学素子からなるため、光学素子６４の構成の簡素化を図ることができる。
【０１７６】
（第６実施形態）
図１１は、図８に対応した、本発明の第６実施形態に係る光学素子６５（第１光学素子）を示す概略図である。尚、図１１においては、便宜上、光学素子６５に加えて、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３を図示している。
【０１７７】
図１１に示すように、本実施形態に係る光学素子６５は、屈折部材が設けられていない点、第１反射膜６５１の第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１と第２反射膜６５２の第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とが互いに異なっている点、が上述の第４実施形態に係る光学素子６３と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図８と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１７８】
尚、第１反射膜６５１の第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１とは、第１反射膜６５１の光反射面と第１光入射面ＳＡ１とのなす角度である。また、第２反射膜６５２の第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とは、第２反射膜６５２の光反射面と第２光入射面ＳＡ２とのなす角度である。
【０１７９】
第４実施形態の光学素子６３は、第１光入射面ＳＡ１に配置された屈折部材６３４と第２光入射面ＳＡ２に配置された位相差板６３３とを備えていた。この構成では、図９に示したように、光学素子６３から射出されて回転拡散板７０に照射される光の照射像は、２つの照射領域が分散して配置される。これら２つの照射領域は、図９中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１８０】
これに対し、本実施形態の光学素子６５は、第２光入射面ＳＡ２に配置された位相差板６５３を備えている。すなわち、本実施形態の光学素子６５は、第１光入射面ＳＡ１に屈折部材が配置されていない。
【０１８１】
しかしながら、本実施形態の光学素子６５においては、第２反射膜６５２によって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６５２を透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう、第１反射膜６５１の第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１と第２反射膜６５２の第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とが互いに異なっている。
【０１８２】
本実施形態の光学素子６５から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、第４実施形態におけるものと同様、図９に示すように、２つの照射領域が分散して配置される。これら２つの照射領域は、図９中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１８３】
例えば、図９中の左側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６５から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図９中の右側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６５から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。
【０１８４】
このように、光学素子６５により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１が第２の光線束Ｌ２と異なる方向に射出される。そして、光学素子６５から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において２つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０１８５】
本実施形態の構成においても、光学素子６５から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。また、光学素子６５が１つの光学素子からなるため、光学素子６５の構成の簡素化を図ることができる。
【０１８６】
（第７実施形態）
図１２は、図１０に対応した、本発明の第７実施形態に係る光学素子６６（第１光学素子）を示す概略図である。尚、図１２においては、便宜上、光学素子６６に加えて、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３を図示している。
【０１８７】
図１２に示すように、本実施形態に係る光学素子６６は、屈折部材が設けられていない点、第１反射膜６６１の第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１と第２反射膜６６２の第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とが互いに異なっている点、が上述の第５実施形態に係る光学素子６４と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図１０と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１８８】
尚、第１反射膜６６１の第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１とは、第１反射膜６６１の光反射面と第１光入射面ＳＡ１とのなす角度である。また、第２反射膜６６２の第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とは、第２反射膜６６２の光反射面と第２光入射面ＳＡ２とのなす角度である。
【０１８９】
第５実施形態の光学素子６４は、第１光入射面ＳＡ１に配置された位相差板６４３と第２光入射面ＳＡ２に配置された屈折部材６４４とを備えていた。この構成では、図９に示したように、光学素子６４から射出されて回転拡散板７０に照射される光の照射像は、２つの照射領域が分散して配置される。これら２つの照射領域は、図９中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１９０】
これに対し、本実施形態の光学素子６６は、第１光入射面ＳＡ１に配置された位相差板６６３を備えている。すなわち、本実施形態の光学素子６６は、第２光入射面ＳＡ２に屈折部材が配置されていない。
【０１９１】
しかしながら、本実施形態の光学素子６６においては、第２反射膜６６２によって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６６２を透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう、第１反射膜６６１の第１光入射面ＳＡ１に対する配置角度θ１と第２反射膜６６２の第２光入射面ＳＡ２に対する配置角度θ２とが互いに異なっている。
【０１９２】
本実施形態の光学素子６６から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、第５実施形態におけるものと同様、図９に示すように、２つの照射領域が分散して配置される。これら２つの照射領域は、図９中の左側から、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１９３】
例えば、図９中の左側のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６６から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図９中の右側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６６から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。
【０１９４】
このように、光学素子６６により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１が第２の光線束Ｌ２と異なる方向に射出される。そして、光学素子６６から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において２つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０１９５】
本実施形態の構成においても、光学素子６６から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。また、光学素子６６が１つの光学素子からなるため、光学素子６６の構成の簡素化を図ることができる。
【０１９６】
（第８実施形態）
図１３は、本発明の第８実施形態に係る光学素子６７を示す概略図である。尚、図１３においては、便宜上、光学素子６７に加えて、第１光源アレイ５０、第１コリメーターレンズアレイ５３を図示している。
【０１９７】
図１３に示すように、本実施形態に係る光学素子６７は、屈折部材の配置数と、位相差板の配置位置とが上述の第１実施形態に係る光学素子６０と異なっている。その他の点は上述の構成と同様であるので、図３と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１９８】
第１実施形態の光学素子６０は、第１光入射面ＳＡ１に配置された屈折部材６０４Ａと第２光入射面ＳＡ２に配置された位相差板６０３Ａとを備えた第１光学素子６０Ａと、第３光入射面ＳＡ３に配置された位相差板６０３Ｂと第４光入射面ＳＡ４に配置された屈折部材６０４Ｂとを備えた第２光学素子６０Ｂと、を有していた。この構成では、図４に示したように、光学素子６０から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像は、３つの照射領域が分散して配置される。これら３つの照射領域は、図４中の左側から、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳの順に並んで配置される。
【０１９９】
これに対し、本実施形態の光学素子６７は、第１光入射面ＳＡ１に配置された屈折部材６７４Ａと屈折部材６７４Ａの光入射面に配置された位相差板６７３Ａと第２光入射面ＳＡ２に配置された屈折部材６７５Ａとを備えた第１光学素子６７Ａと、第３光入射面ＳＡ３に配置された屈折部材６７５Ｂと第４光入射面ＳＡ４に配置された屈折部材６７４Ｂと屈折部材６７４Ｂの光入射面に配置された位相差板６７３Ｂとを備えた第２光学素子６７Ｂと、を有している。
【０２００】
本実施形態において、屈折部材６７４Ａ、屈折部材６７５Ａは、第２反射膜６７２Ａによって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６７２Ａを透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが第１光射出面ＳＢ１から互いに異なる方向に射出されるよう、第１の光線束Ｌ１、第２の光線束Ｌ２を屈折させる。
【０２０１】
また、屈折部材６７４Ａの光入射面の傾斜角度γ１と屈折部材６７５Ａの光入射面の傾斜角度γ２とが互いに異なっている。例えば、傾斜角度γ１は３°程度に設定され、傾斜角度γ２は５°程度に設定される。
【０２０２】
尚、屈折部材６７４Ａの光入射面の傾斜角度γ１とは、屈折部材６７４Ａの光入射面と第１光入射面ＳＡ１とのなす角度である。また、屈折部材６７５Ａの光入射面の傾斜角度γ２とは、屈折部材６７５Ａの光入射面と第２光入射面ＳＡ２とのなす角度である。
【０２０３】
一方、屈折部材６７４Ｂ、屈折部材６７５Ｂは、第２反射膜６７２Ｂによって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と第２反射膜６７２Ｂを透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが第２光射出面ＳＢ２から互いに異なる方向に射出されるよう、第４の光線束Ｌ４、第３の光線束Ｌ３、を屈折させる。
【０２０４】
また、屈折部材６７４Ｂの光入射面の傾斜角度γ３と屈折部材６７５Ｂの光入射面の傾斜角度γ４とが互いに異なっている。例えば、傾斜角度γ３は３°程度に設定され、傾斜角度γ４は５°程度に設定される。
【０２０５】
尚、屈折部材６７４Ｂの光入射面の傾斜角度γ３とは、屈折部材６７４Ｂの光入射面と第４光入射面ＳＡ４とのなす角度である。また、屈折部材６７５Ｂの光入射面の傾斜角度γ４とは、屈折部材６７５Ｂの光入射面と第３光入射面ＳＡ３とのなす角度である。
【０２０６】
図１４は、図４に対応した、本実施形態に係る光学素子６７の作用を説明するための図である。図１４において、符号ＡＲＳは光学素子６７から射出されて回転拡散板７０の光入射面（照明対象）を照射する合成光のうちＳ偏光ＬＳの照射領域である。符号ＡＲＰは光学素子６７から射出されて回転拡散板７０の光入射面を照射する合成光のうちＰ偏光ＬＰの照射領域である。
【０２０７】
図１４に示すように、本実施形態の光学素子６７から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像を見ると、４つの照射領域が分散して配置されている。４つの照射領域は、光学素子６７から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されて、回転拡散板７０の光入射面において一部重なり合ったものである。
【０２０８】
これら４つの照射領域は、図１４中の左側から、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｐ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰ、Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳ、の順に並んで配置されている。Ｓ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳとＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰとは互いに一部重なり合って配置されている。
【０２０９】
例えば、図１４中の最も左側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６７から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。また、図１４中の最も右側のＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６７から射出された複数の光線束のうち第２光射出面ＳＢ２から射出された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。また、図１４中の左側から２番目のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６７から射出された複数の光線束のうち第１光射出面ＳＢ１から射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、図１４中の右側から２番目のＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６７から射出された複数の光線束のうち第２光射出面ＳＢ２から射出された第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。
【０２１０】
このように、光学素子６７により、第１光源アレイ５０から射出された第１の光線束Ｌ１、第２の光線束Ｌ２、第３の光線束Ｌ３、及び第４の光線束Ｌ４が互いに異なる方向に射出される。そして、光学素子６７から射出された８つの光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において４つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０２１１】
本実施形態の構成においても、光学素子６７から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。さらに、本実施形態の構成によれば、互いに傾斜角度が異なる屈折部材を備えているため、光学素子６７から射出されて回転拡散板７０の光入射面に照射された光の照射像における照射領域の重なり度合いを微調整しやすくなる。よって、回転拡散板７０の光入射面に照射される光の面内強度分布を均一化しやすくなる。
【０２１２】
尚、本実施形態においては、光学素子６７として、互いに傾斜角度が異なる屈折部材を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、互いに傾斜角度が異なる屈折部材を有する構成に加えて、第１反射膜の光入射面に対する配置角度と第２反射膜の光入射面に対する配置角度とが互いに異なる構成を付加した構成においても本発明を適用することができる。
【０２１３】
（第９実施形態）
図１５は、本発明の第９実施形態に係る光学素子６８（第１光学素子）を示す概略図である。尚、図１５においては、便宜上、光学素子６８に加えて、第１光源部１５０Ａ、第２光源部１５０Ｂ、第１コリメーターレンズアレイ１５３Ａ１、第２コリメーターレンズアレイ１５３Ａ２、第３コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ１、第４コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ２を図示している。また、第１光源部１５０Ａ、第２光源部１５０Ｂから射出された複数の光線束のうち一部の光線束の図示を省略している。
【０２１４】
尚、図１５において、第１コリメーターレンズアレイ１５３Ａ１から射出され、第１光入射面ＳＡ１に入射する光線束を第１の光線束Ｌ１とする。また、第２コリメーターレンズアレイ１５３Ａ２から射出され、第２光入射面ＳＡ２に入射する光線束を第２の光線束Ｌ２とする。また、第３コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ１から射出され、第３光入射面ＳＡ３に入射する光線束を第３の光線束Ｌ３とする。また、第４コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ２から射出され、第４光入射面ＳＡ４に入射する光線束を第４の光線束Ｌ４とする。
【０２１５】
また、第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２とを射出する光源部を第１光源部１５０Ａとする。第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とを射出する光源部を第２光源部１５０Ｂとする。
【０２１６】
図１５に示すように、本実施形態に係るプロジェクターは、第１光源部１５０Ａと第２光源部１５０Ｂとを備えている。第１光源部１５０Ａは、第１光源アレイ１５０Ａ１と第２光源アレイ１５０Ａ２とを備えている。第２光源部１５０Ｂは、第３光源アレイ１５０Ｂ１と第４光源アレイ１５０Ｂ２とを備えている。
【０２１７】
第１光源アレイ１５０Ａ１は、第１基台１５１Ａ１と、第１基台１５１Ａ１上に並べて配置された複数の第１固体光源１５２Ａ１とを備えている。
【０２１８】
図１６（ａ）は、第１固体光源１５２Ａ１の第１基台１５１Ａ１上での設置状態を示す図である。
【０２１９】
図１６（ａ）に示すように、第１基台１５１Ａ１の面１５１Ａ１ａ上には、４個の第１固体光源１５２Ａ１が１列に配置されている。尚、本実施形態の第１光源アレイ１５０Ａ１においては、４個の第１固体光源１５２Ａ１が配置されているが、配置数は４個に限定されない。
【０２２０】
第１固体光源１５２Ａ１は、光学素子６８の第１光入射面ＳＡ１に対してＳ偏光ＬＳ（第１の直線偏光）として入射する青色光を射出させる。
【０２２１】
尚、第１光源アレイ１５０Ａ１からの青色光がＳ偏光として光学素子６８に入射する構成としては、上記のようにＳ偏光を射出する固体光源を用いる構成に限らない。例えば、光学素子６８の第１光入射面ＳＡ１に対してＰ偏光（第２の直線偏光）として入射する青色光を射出する固体光源とλ／２板とを用いてもよい。
【０２２２】
４個の第１固体光源１５２Ａ１は、その長手方向が、平面視矩形形状を有する第１基台１５１Ａ１の一辺（図１６（ａ）中に示す左右の辺）と平行になるように整然と配置されている。そのため、複数の第１固体光源１５２Ａ１から射出される複数の光は、互いに偏光方向が揃った光となる。
【０２２３】
第２光源アレイ１５０Ａ２は、第１基台１５１Ａ２と、第１基台１５１Ａ２上に並べて配置された複数の第２固体光源１５２Ａ２とを備えている。
【０２２４】
図１６（ｂ）は、第２固体光源１５２Ａ２の第１基台１５１Ａ２上での設置状態を示す図である。
【０２２５】
図１６（ｂ）に示すように、第１基台１５１Ａ２の面１５１Ａ２ａ上には、４個の第２固体光源１５２Ａ２が１列に配置されている。尚、本実施形態の第２光源アレイ１５０Ａ２においては、４個の第２固体光源１５２Ａ２が配置されているが、配置数は４個に限定されない。第１基台１５１Ａ２の中心Ｃ２は、照明光軸５０ａｘと一致する。
【０２２６】
第２固体光源１５２Ａ２は、光学素子６８の第２光入射面ＳＡ２に対してＰ偏光ＬＰ（第２の直線偏光）として入射する青色光を射出させる。
【０２２７】
尚、第２光源アレイ１５０Ａ２からの青色光がＰ偏光として光学素子６８に入射する構成としては、上記のようにＰ偏光を射出する固体光源を用いる構成に限らない。例えば、光学素子６８の第２光入射面ＳＡ２に対してＳ偏光（第１の直線偏光）として入射する青色光を射出する固体光源とλ／２板とを用いてもよい。
【０２２８】
４個の第２固体光源１５２Ａ２は、その長手方向が、平面視矩形形状を有する第１基台１５１Ａ２の一辺（図１６（ａ）中に示す左右の辺）と直交するように整然と配置されている。そのため、複数の第２固体光源１５２Ａ２から射出される複数の光は、互いに偏光方向が揃った光となる。
【０２２９】
このように、第２固体光源１５２Ａ２は、第１固体光源１５２Ａ１に対して長手方向が直交するように第１基台１５１Ａ２の面１５１Ａ２ａ内において相対的に回転された状態で設置されている。第１固体光源１５２Ａ１と第２固体光源１５２Ａ２とは、光学素子６８に対して互いに直交する直線偏光を入射させるようになっている。
【０２３０】
第３光源アレイ１５０Ｂ１は、前記第１光源アレイ１５０Ａ１と同様の構成となっており、第１基台１５１Ｂ１と、第１基台１５１Ｂ１上に並べて配置された複数の第３固体光源１５２Ｂ１とを備えている。
【０２３１】
第３固体光源１５２Ｂ１は、光学素子６８の第３光入射面ＳＡ３に対するＳ偏光ＬＳ（第１の直線偏光）からなる青色光を射出させる。
【０２３２】
尚、第３光源アレイ１５０Ｂ１からの青色光がＳ偏光として光学素子６８に入射する構成としては、上記のようにＳ偏光を射出する固体光源を用いる構成に限らない。例えば、光学素子６８の第３光入射面ＳＡ３に対してＰ偏光（第２の直線偏光）として入射する青色光を射出する固体光源とλ／２板とを用いてもよい。
【０２３３】
第４光源アレイ１５０Ｂ２は、前記第２光源アレイ１５０Ａ２と同様の構成となっており、第１基台１５１Ｂ２と、第１基台１５１Ｂ２上に並べて配置された複数の第４固体光源１５２Ｂ２とを備えている。
【０２３４】
第４固体光源１５２Ｂ２は、光学素子６８の第４光入射面ＳＡ４に対するＰ偏光ＬＰ（第２の直線偏光）からなる青色光を射出させる。
【０２３５】
尚、第４光源アレイ１５０Ｂ２からの青色光がＰ偏光として光学素子６８に入射する構成としては、上記のようにＰ偏光を射出する固体光源を用いる構成に限らない。例えば、光学素子６８の第４光入射面ＳＡ４に対してＳ偏光（第１の直線偏光）として入射する青色光を射出する固体光源とλ／２板とを用いてもよい。
【０２３６】
第１コリメーターレンズアレイ１５３Ａ１は、第１光源アレイ１５０Ａ１と光学素子６８の第１光入射面ＳＡ１との間の光路上に配置されている。第１コリメーターレンズアレイ１５３Ａ１は、第１光源アレイ１５０Ａ１から射出された直線偏光を平行化して光学素子６８に入射させる光学手段として機能する。第１コリメーターレンズアレイ１５３Ａ１から射出された直線偏光は光学素子６８の第１光入射面ＳＡ１に対して概ね垂直に入射する。
【０２３７】
第２コリメーターレンズアレイ１５３Ａ２は、第２光源アレイ１５０Ａ２と光学素子６８の第２光入射面ＳＡ２との間の光路上に配置されている。第２コリメーターレンズアレイ１５３Ａ２は、第２光源アレイ１５０Ａ２から射出された直線偏光を平行化して光学素子６８に入射させる光学手段として機能する。第２コリメーターレンズアレイ１５３Ａ２から射出された直線偏光は光学素子６８の第２光入射面ＳＡ２に対して概ね垂直に入射する。
【０２３８】
第３コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ１は、第３光源アレイ１５０Ｂ１と光学素子６８の第３光入射面ＳＡ３との間の光路上に配置されている。第３コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ１は、第３光源アレイ１５０Ｂ１から射出された直線偏光を平行化して光学素子６８に入射させる光学手段として機能する。第３コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ１から射出された直線偏光は光学素子６８の第３光入射面ＳＡ３に対して概ね垂直に入射する。
【０２３９】
第４コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ２は、第４光源アレイ１５０Ｂ２と光学素子６８の第４光入射面ＳＡ４との間の光路上に配置されている。第４コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ２は、第４光源アレイ１５０Ｂ２から射出された直線偏光を平行化して光学素子６８に入射させる光学手段として機能する。第４コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ２から射出された直線偏光は光学素子６８の第４光入射面ＳＡ４に対して概ね垂直に入射する。
【０２４０】
光学素子６８は、第１光入射面ＳＡ１と、第２光入射面ＳＡ２と、第３光入射面ＳＡ３と、第４光入射面ＳＡ４と、光射出面ＳＢと、第１反射膜６８１と、第２反射膜６８２と、第３反射膜６８３と、第１位相差板６８４と、第２位相差板６８５と、第１屈折部材６８６と、第２屈折部材６８７と、第３屈折部材６８８と、第４屈折部材６８９と、備えている。
【０２４１】
第１光入射面ＳＡ１と第２光入射面ＳＡ２とは、互いに平行に配置されている。第１光入射面ＳＡ１と第３光入射面ＳＡ３とは、互いに直交して配置されている。第３光入射面ＳＡ３と第４光入射面ＳＡ４とは、互いに平行に配置されている。光射出面ＳＢは、第２光入射面ＳＡ２に入射する第２の光線束Ｌ２と平行な方向から視て第２光入射面ＳＡ２と重なる位置に配置されている。
【０２４２】
第１反射膜６８１は、その表面が、第１光入射面ＳＡ１に対して約４５°の角度をなすように、第１光入射面ＳＡ１と対峙して配置されている。第１反射膜６８１は、第１光入射面ＳＡ１を透過した第１の光線束Ｌ１を第２反射膜６８２に向けて反射するとともに、第４光入射面ＳＡ４を透過した第４の光線束Ｌ４を透過させる。
【０２４３】
第３反射膜６８３は、その表面が、第３光入射面ＳＡ３に対して約４５°の角度をなすように、第３光入射面ＳＡ３と対峙して配置されている。第３反射膜６８３は、第３光入射面ＳＡ３を透過した第３の光線束Ｌ３を第２反射膜６８２に向けて反射するとともに、第２光入射面ＳＡ２を透過した第２の光線束Ｌ２を透過させる。
【０２４４】
第１位相差板６８４は、第３コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ１と第２反射膜６８２との間の光路上に配置されている。第１位相差板６８４は、第３コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ１から射出されたＳ偏光ＬＳ（図１５中に示す破線の矢印）をＰ偏光ＬＰ（図１５中に示す実線の矢印）に変換して射出する。
【０２４５】
第２位相差板６８５は、第４コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ２と第２反射膜６８２との間の光路上に配置されている。第２位相差板６８５は、第４コリメーターレンズアレイ１５３Ｂ２から射出されたＰ偏光ＬＰ（図１５中に示す実線の矢印）をＳ偏光ＬＳ（図１５中に示す破線の矢印）に変換して射出する。
【０２４６】
第２反射膜６８２は、その表面が、第２光入射面ＳＡ２に対して約４５°の角度をなすように、第２光入射面ＳＡ２と対峙して配置されている。第２反射膜６８２は、第３反射膜６８３を透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）と、第３反射膜６８３、第１位相差板６８４を経由した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）を透過させる。さらに、第２反射膜６８２は、第１反射膜６８１により反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と第１反射膜６８１、第２位相差板６８５を経由した第４の光線束（Ｓ偏光ＬＳ）とを光射出面ＳＢに向けて反射させる。
【０２４７】
第１屈折部材６８６は、第１光入射面ＳＡ１に配置されている。第１屈折部材６８６は、第２反射膜６８２によって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と、第２反射膜６８２を透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう、第１の光線束Ｌ１を屈折させて第１反射膜６８１に向けて射出させる。
【０２４８】
第２屈折部材６８７は、第２光入射面ＳＡ２に配置されている。第２屈折部材６８７は、第２反射膜６８２によって反射された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）と、第２反射膜６８２を透過した第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう、第２の光線束Ｌ２を屈折させて第３反射膜６８３に向けて射出させる。
【０２４９】
第３屈折部材６８８は、第３光入射面ＳＡ３に配置されている。第３屈折部材６８８は、第２反射膜６８２によって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と、第２反射膜６８２を透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう、第３の光線束Ｌ３を屈折させて第３反射膜６８３に向けて射出させる。
【０２５０】
第４屈折部材６８９は、第４光入射面ＳＡ４に配置されている。第４屈折部材６８９は、第２反射膜６８２によって反射された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）と、第２反射膜６８２を透過した第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）とが光射出面ＳＢから互いに異なる方向に射出されるよう、第４の光線束Ｌ４を屈折させて第１反射膜６８１に向けて射出させる。
【０２５１】
このような構成により、光射出面ＳＢからは、第１光入射面ＳＡ１から入射した第１の光線束Ｌ１と、第２光入射面ＳＡ２から入射した第２の光線束Ｌ２と、第３光入射面ＳＡ３から入射した第３の光線束Ｌ３と、第４光入射面ＳＡ４から入射した第４の光線束Ｌ４とからなる光線束が光学素子６８により入射前よりも細い光線束に変換されて射出される。また、光学素子６８から射出される第１の光線束Ｌ１と第２の光線束Ｌ２と第３の光線束Ｌ３と第４の光線束Ｌ４とはそれぞれ進行方向が若干ずれた状態で射出される。
【０２５２】
本実施形態の第１光源アレイ１５０Ａ及び第２光源アレイ１５０Ｂの双方の光源アレイには、計１６個の固体光源が配置されている。このため、光学素子６８の光射出面ＳＢからは１６の光線束（８つのＳ偏光ＬＳ、８つのＰ偏光ＬＰ）が射出される。尚、図１５においては、これら１６の光線束のうちの一部の光線束の図示を省略している。
【０２５３】
図１７は、光学素子６８の作用を説明するための図である。図１７において、符号ＡＲＳは光学素子６８から射出されて回転拡散板７０の光入射面（照明対象）を照射する合成光のうちＳ偏光ＬＳの照射領域である。符号ＡＲＰは光学素子６８から射出されて回転拡散板７０の光入射面を照射する合成光のうちＰ偏光ＬＰの照射領域である。
【０２５４】
図１７に示すように、本実施形態の光学素子６８から射出されて回転拡散板７０に照射された光の照射像を見ると、４つの照射領域が分散して配置されている。４つの照射領域は、光学素子６８から射出された１６の光線束が集光レンズ５４により集光されて、回転拡散板７０の光入射面において一部重なり合ったものである。
【０２５５】
これら４つの照射領域は、図１７中の左側から、２つのＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰが交差して配置された領域、２つのＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳが交差して配置された領域の順に並んで配置されている。図１７において、横方向に長手を有するＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰと横方向に長手を有するＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳとは一部重なり合って配置されている。
【０２５６】
例えば、図１７中の左側の２つのＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰが交差して配置された領域のうち縦方向に長手を有するＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６８から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第３の光線束Ｌ３（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。また、横方向に長手を有するＰ偏光ＬＰの照射領域ＡＲＰは、光学素子６８から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第２の光線束Ｌ２（Ｐ偏光ＬＰ）が照射される領域に対応する。一方、図１７中の右側の２つのＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳが交差して配置された領域のうち縦方向に長手を有するＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６８から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第１の光線束Ｌ１（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。また、横方向に長手を有するＳ偏光ＬＳの照射領域ＡＲＳは、光学素子６８から射出された複数の光線束のうち光射出面ＳＢから射出された第４の光線束Ｌ４（Ｓ偏光ＬＳ）が照射される領域に対応する。
【０２５７】
このように、光学素子６８により、第１光源部１５０Ａから射出された第１の光線束Ｌ１、第２の光線束Ｌ２、第２光源部１５０Ｂから射出された第３の光線束Ｌ３、第４の光線束Ｌ４が異なる方向に射出される。そして、光学素子６８から射出された１６の光線束が集光レンズ５４により集光されることにより、回転拡散板７０の光入射面において４つの照明領域に分散された照明像が得られる。
【０２５８】
本実施形態の構成においても、光学素子６８から射出される光が回転拡散板７０の光入射面において一箇所に集中して照射されることが抑制され、回転拡散板７０の光入射面に過大な熱負荷がかかることが抑制される。また、光学素子６８から射出される合成光が回転拡散板７０の光入射面に入射するときの入射角度を所望の角度に設定することが容易となる。
【０２５９】
図１８（ａ）は、第１固体光源１５２Ｃ１の第１基台１５１Ｃ１上での設置状態の変形例を示す図である。
【０２６０】
図１８（ａ）に示すように、第１基台１５１Ｃ１の面１５１Ｃ１ａ上には、１６個の第１固体光源１５２Ｃ１が４行４列のマトリクス状に配置されている。尚、本実施形態の第１光源アレイ１５０Ｃ１においては、１６個の第１固体光源１５２Ｃ１が配置されているが、配置数は１６個に限定されない。
【０２６１】
１６個の第１固体光源１５２Ｃ１は、その長手方向が、平面視矩形形状を有する第１基台１５１Ｃ１の一辺（図１８（ａ）中に示す左右の辺）と平行になるように整然と配置されている。そのため、複数の第１固体光源１５２Ｃ１から射出される複数の光は、互いに偏光方向が揃った光となる。
【０２６２】
図１８（ｂ）は、第２固体光源１５２Ｃ２の第１基台１５１Ｃ２上での設置状態の変形例を示す図である。
【０２６３】
図１８（ｂ）に示すように、第１基台１５１Ｃ２の面１５１Ｃ２ａ上には、１６個の第２固体光源１５２Ｃ２が４行４列のマトリクス状に配置されている。尚、本実施形態の第２光源アレイ１５０Ｃ２においては、１６個の第２固体光源１５２Ｃ２が配置されているが、配置数は１６個に限定されない。また、第１基台１５１Ｃ２の中心Ｃ３は、照明光軸５０ａｘと一致する。
【０２６４】
１６個の第２固体光源１５２Ｃ２は、その長手方向が、平面視矩形形状を有する第１基台１５１Ｃ２の一辺（図１８（ｂ）中に示す左右の辺）と直交するように整然と配置されている。そのため、複数の第２固体光源１５２Ｃ２から射出される複数の光は、互いに偏光方向が揃った光となる。
【０２６５】
このような構成においても、複数の第１固体光源１５２Ｃ１、複数の第２固体光源１５２Ｃ２がそれぞれ整然と配置されているため、光学素子６８から射出される合成光は回転拡散板７０において複数の照射領域に分散して照射されるとともに、その照射領域も整然と配置されることとなる。よって、光学素子６８から射出される光が回転拡散板７０において局所的に集中して照射されることが抑制され、回転拡散板７０に過大な熱負荷がかかることが抑制される。
【０２６６】
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも、適用することができる。
【０２６７】
上記各実施形態においては、本発明の光源装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、これに限らない。例えば、本発明の光源装置を他の光学機器（例えば、自動車のヘッドランプ、照明機器等）に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０２６８】
２０，６０，６１，６２，６７…光学素子、５０Ａ，１５０Ａ…第１光源部、５０Ｂ，１５０Ｂ…第２光源部、５２，１５２Ａ１，１５２Ｃ１…第１固体光源、５２，１５２Ａ２，１５２Ｃ２…第２固体光源、１５２Ｂ１…第３固体光源、１５２Ｂ２…第４固体光源、１５３…第１コリメーターレンズアレイ（光学手段）、６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６７Ａ…第１光学素子、６０Ｂ，６１Ｂ，６２Ｂ，６７Ｂ…第２光学素子、６３，６４，６５，６６，６８…光学素子（第１光学素子）、７０…回転拡散板（拡散素子）、７３…モーター（移動手段）、６０１Ａ，６０１Ｂ，６１１Ａ，６１１Ｂ，６２１Ａ，６２１Ｂ，６３１，６４１，６５１，６６１，６７１Ａ，６７１Ｂ，６８１…第１反射膜、６０２Ａ，６０２Ｂ，６１２Ａ，６１２Ｂ，６２２Ａ，６２２Ｂ，６３２，６４２，６５２，６６２，６７２Ａ，６７２Ｂ，６８２…第２反射膜、６０３Ａ，６０３Ｂ，６１３Ａ，６１３Ｂ，６２３Ａ，６２３Ｂ，６３３，６４３，６５３，６６３，６７３Ａ，６７３Ｂ…位相差板、６０４Ａ，６０４Ｂ，６１４Ａ，６１４Ｂ，６３４，６４４，６７４Ａ，６７４Ｂ，６７５Ａ，６７５Ｂ…屈折部材、６８３…第３反射膜、６８４…第１位相差板、６８５…第２位相差板、６８６…第１屈折部材、６８７…第２屈折部材、６８８…第３屈折部材、６８９…第４屈折部材、１０００…プロジェクター、Ｌ１…第１の光線束、Ｌ２…第２の光線束、Ｌ３…第３の光線束、Ｌ４…第４の光線束、ＬＰ…Ｐ偏光、ＬＳ…Ｓ偏光、ＳＡ１…第１光入射面、ＳＡ２…第２光入射面、ＳＡ３…第３光入射面、ＳＡ４…第４光入射面、ＳＢ…光射出面、ＳＢ１…第１光射出面、ＳＢ２…第２光射出面、Ｖ１…偏光方向、θ１…第１反射膜の第１光入射面に対する配置角度、θ２…第２反射膜の第２光入射面に対する配置角度
【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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