照明装置和投影仪的制作方法

1.本发明涉及照明装置和投影仪。


背景技术：

2.作为用于投影仪的光源装置，一直以来提出了利用在将从发光元件射出的激励光照射到荧光体时从荧光体发出的荧光的光源装置。
3.在下述的专利文献1中，公开了具有以下部件的光源装置：光源，其射出蓝色的激励光；波长转换元件，其将激励光转换为荧光；分色镜，其反射激励光，使荧光透过；聚光透镜单元，其将从分色镜射出的激励光引导至波长转换元件。
4.在下述的专利文献2中公开了具有以下部件的光源装置：第1光源，其射出激励光；第2光源，其通过激励光的照射而发出荧光；以及分色镜，其反射激励光，使荧光透过。在该光源装置中，在射出激励光的激光光源和分色镜之间设置有微透镜阵列和调整光束的截面形状的调整透镜。
5.专利文献1：日本特开2017
‑
194523号公报
6.专利文献2：日本特开2019
‑
8193号公报
7.在专利文献1的光源装置中，在分色镜比从波长转换元件射出的激励光的光束宽度大的情况下，激励光的大部分被分色镜反射而朝光源的方向返回，所以存在作为照明光被利用的蓝色光的比例降低的问题。但是，在专利文献1的光源装置中，由于在光源和分色镜之间设置有第1透镜阵列和第2透镜阵列，所以激励光扩散，即使通过这两个透镜阵列使波长转换元件上的激励光的分布均匀化，也难以使分色镜小型化。
8.同样地，在专利文献2的光源装置中，由于在激光光源与调整透镜之间设置有微透镜阵列，所以激励光扩散，即使通过微透镜阵列使荧光体上的激励光的强度分布均匀化，也难以使分色镜小型化。这样，在专利文献1和2的光源装置中，分色镜难以小型化，难以抑制激励光的利用效率的下降。


技术实现要素：

9.为了解决上述的课题，本发明一个方式的照明装置具有：发光装置，其射出第1波段的第1光；波长转换元件，其将所述第1光的一部分转换为与所述第1波段不同的第2波段的第2光，射出所述第2光和所述第1光的另一部分；第1光学系统，其具有正的屈光力，所述第1光入射到该第1光学系统；光学元件，从所述第1光学系统射出的所述第1光入射到该光学元件，该光学元件反射所述第1光和所述第2光中的一方，使另一方透过；第2光学系统，其具有正的屈光力，从所述光学元件射出的所述第1光和从所述波长转换元件射出的所述第2光入射到该第2光学系统；第3光学系统，其具有正的屈光力，使从所述第2光学系统射出的所述第1光入射到所述波长转换元件；以及第4光学系统，其具有正的屈光力，从所述第2光学系统射出的所述第2光入射到该第4光学系统。
10.本发明一个方式的投影仪具有：本发明一个方式的照明装置；光调制装置，其根据
图像信息对来自所述照明装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。
附图说明
11.图1是第1实施方式的投影仪的概略结构图。
12.图2是表示第1实施方式的照明装置的概略结构的俯视图。
13.图3是波长转换元件的剖视图。
14.图4是表示第1调整透镜和第2调整透镜的保持结构的剖视图。
15.图5是表示第2实施方式的照明装置的概略结构的俯视图。
16.图6是表示第3实施方式的照明装置的概略结构的俯视图。
17.图7是表示第3实施方式的照明装置中的波长转换元件上的照度分布的图。
18.图8是将图7的照度分布曲线化的图。
19.图9是表示第3实施方式的变形例的照明装置中的波长转换元件上的照度分布的图。
20.图10是将图9的照度分布曲线化的图。
21.图11是表示第4实施方式的照明装置的概略结构的俯视图。
22.图12是表示第4实施方式的照明装置中的波长转换元件上的照度分布的图。
23.图13是将图12的照度分布曲线化的图。
24.图14是表示第4实施方式的第1变形例的照明装置中的波长转换元件上的照度分布的图。
25.图15是将图14的照度分布曲线化的图。
26.图16是表示第4实施方式的第2变形例的照明装置中的波长转换元件上的照度分布的图。
27.图17是将图16的照度分布曲线化的图。
28.图18是表示第5实施方式的照明装置的概略结构的俯视图。
29.图19是表示第6实施方式的照明装置的概略结构的俯视图。
30.标号说明
31.1：投影仪；2、28、40、42、44、46：照明装置；4b、4g、4r：光调制装置；6：投射光学装置；20：发光装置；21、53：光学元件；22：聚光拾取光学系统(第3光学系统)；23：波长转换元件；23a：第1面；31：第1调整透镜(第2光学系统)；32：第2调整透镜(第4光学系统)；35、37：聚光透镜(第1光学系统)；36：扩散元件；211、531：透光性基板；212、532：分色镜；232：反射层；233：波长转换层；234：结构体；533：反射镜；bl：蓝色光(第1光)；yl：荧光(第2光)。
具体实施方式
32.[第1实施方式]
[0033]
以下，使用图1～图4说明本发明的第1实施方式。
[0034]
在以下的各图中，为了易于观察各结构要素，有时根据结构要素使尺寸的比例尺不同而示出。
[0035]
对本实施方式的投影仪的一例进行说明。
[0036]
图1是本实施方式的投影仪的概略结构图。
[0037]
如图1所示，本实施方式的投影仪1是在屏幕scr上显示彩色影像的投射型图像显示装置。投影仪1具有照明装置2、色分离光学系统3、光调制装置4r、光调制装置4g、光调制装置4b、合成光学系统5和投射光学装置6。关于照明装置2的结构，在后面进行说明。
[0038]
色分离光学系统3具有第1分色镜7a、第2分色镜7b、反射镜8a、反射镜8b、反射镜8c、中继透镜9a和中继透镜9b。色分离光学系统3将从照明装置2射出的照明光wl分离为红色光lr、绿色光lg和蓝色光lb，将红色光lr引导至光调制装置4r、绿色光lg引导至光调制装置4g、蓝色光lb引导至光调制装置4b。
[0039]
场透镜10r配置于色分离光学系统3与光调制装置4r之间，使入射的光大致平行化并朝向光调制装置4r射出。场透镜10g配置于色分离光学系统3与光调制装置4g之间，使入射的光大致平行化并朝向光调制装置4g射出。场透镜10b配置于色分离光学系统3与光调制装置4b之间，使入射的光大致平行化并朝向光调制装置4b射出。
[0040]
第1分色镜7a使红色光成分透过，并反射绿色光成分和蓝色光成分。第2分色镜7b反射绿色光成分，使蓝色光成分透过。反射镜8a反射红色光成分。反射镜8b和反射镜8c反射蓝色光成分。
[0041]
透过第1分色镜7a后的红色光lr由反射镜8a反射，透过场透镜10r入射到红色光用的光调制装置4r的图像形成区域。由第1分色镜7a反射后的绿色光lg由第2分色镜7b进一步反射，透过场透镜10g而入射到绿色光用的光调制装置4g的图像形成区域。透过第2分色镜7b后的蓝色光lb经过中继透镜9a、入射侧的反射镜8b、中继透镜9b、射出侧的反射镜8c以及场透镜10b而入射到蓝色光用的光调制装置4b的图像形成区域。
[0042]
光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b分别根据图像信息对入射的色光进行调制，形成图像光。光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b分别由液晶光阀构成。虽然省略了图示，但在光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b的光入射侧分别配置有入射侧偏振片。在光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b的光射出侧，分别配置有射出侧偏振片。
[0043]
合成光学系统5对从光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b射出的各图像光进行合成而形成全彩色的图像光。合成光学系统5由贴合了4个直角棱镜的俯视呈大致正方形的十字分色棱镜构成。在将直角棱镜彼此贴合的大致x字状的界面上形成有电介质多层膜。
[0044]
从合成光学系统5射出的图像光被投射光学装置6放大投射，在屏幕scr上形成图像。即，投射光学装置6投射由光调制装置4r、光调制装置4g以及光调制装置4b调制后的光。投射光学装置6由多个投射透镜构成。
[0045]
对本实施方式的照明装置2的一例进行说明。
[0046]
以下，在图2中，使用xyz正交坐标系，将与从发光装置20射出的蓝色光bl的主光线平行的轴定义为x轴，将与从波长转换元件23射出的荧光yl的主光线平行的轴定义为y轴，将与x轴及y轴垂直的轴定义为z轴。
[0047]
另外，将沿着蓝色光bl的主光线的轴称为发光装置20的光轴ax4。即，发光装置20的光轴ax4与x轴平行。将沿着荧光yl的主光线的轴称为波长转换元件23的光轴ax5。即，波长转换元件23的光轴ax5与y轴平行。
[0048]
图2是从z轴方向观察到的照明装置2的俯视图。
[0049]
如图2所示，本实施方式的照明装置2具有发光装置20、聚光透镜35(第1光学系统)、光学元件21、第1调整透镜31(第2光学系统)、聚光拾取光学系统22(第3光学系统)、波长转换元件23、第2调整透镜32(第4光学系统)、积分光学系统24、偏振转换元件25和重叠透镜26。
[0050]
发光装置20具有多个发光元件201。在本实施方式的情况下，发光装置20具有4个发光元件201。4个发光元件201沿着y轴以及z轴相互分离成2行2列而配置。此外，构成发光装置20的发光元件201的数量以及配置没有特别限定。
[0051]
发光元件201具有蓝色半导体激光器，射出第1波段的蓝色光束bl1。蓝色半导体激光器射出例如在380nm～495nm的范围内具有峰值波长的第1波段的蓝色光束bl1。因此，发光装置20作为整体射出4条蓝色光束bl1。在本说明书中，将4条蓝色光束bl1总称为蓝色光bl，将4条蓝色光束bl1整体的中心轴称为蓝色光bl的主光线。如后所述，蓝色光bl的一部分作为激励波长转换元件23中包含的荧光体的激励光发挥作用。本实施方式的蓝色光bl对应于本发明的第1光。
[0052]
在本实施方式中，发光元件201使用将1个半导体激光芯片收容在封装内的形态、即所谓的can封装型的激光元件。另外，在封装202的光射出面上设置由凸透镜构成的准直透镜203，射出由准直透镜203平行化后的蓝色光束bl1。另外，作为发光元件201，也可以使用将多个半导体激光芯片收容在一个封装内的形态的发光元件。
[0053]
聚光透镜35设置在发光装置20和光学元件21之间。聚光透镜35由具有正的屈光力的凸透镜构成，从发光装置20射出的蓝色光bl入射到聚光透镜35。本实施方式的聚光透镜35在光学元件21上具有焦点，使从发光装置20射出的蓝色光bl在光学元件21的中心会聚于一点。光学元件21的中心与发光装置20的光轴ax4和波长转换元件23的光轴ax5的交点一致。因此，聚光透镜35使从发光装置20射出的蓝色光bl在发光装置20的光轴ax4与波长转换元件23的光轴ax5的交点处会聚于一点。换言之，聚光透镜35的焦距与聚光透镜35的主点和光学元件21中心的距离一致。本实施方式的聚光透镜35与本发明的第1光学系统对应。在本实施方式中，第1光学系统由一个透镜构成，但是构成第1光学系统的透镜的数量没有特别限定，也可以由多个透镜构成。在第1光学系统由多个透镜构成的情况下，第1光学系统整体的焦距与第1光学系统整体的主点和光学元件中心的距离一致。另外，也可以在聚光透镜35的透镜面上设置针对蓝色光bl的防反射膜。
[0054]
光学元件21配置成分别与光轴ax4和光轴ax5形成45
°
的角度。即，光学元件21设置在发光装置20的光轴ax4与波长转换元件23的光轴ax5交叉的位置处。光学元件21具有反射蓝色波段的光、并使黄色波段的光透过的特性。因此，光学元件21对从发光装置20射出的蓝色光bl进行反射，并使从波长转换元件23射出的荧光yl透过。本实施方式的光学元件21对应于本发明的光学元件。
[0055]
光学元件21具有透光性基板211和分色镜212。分色镜212设置在透光性基板211的第1面211a上，对从发光装置20射出的蓝色光bl进行反射，并使从波长转换元件23射出的荧光yl透过。在本实施方式的情况下，将分色镜212设置在透光性基板211的一部分区域，但也可以将透光性基板211小型化为与分色镜212相同的大小，将分色镜212设置在透光性基板211的整个区域。
[0056]
第1调整透镜31设置在光学元件21和聚光拾取光学系统22之间。第1调整透镜31由具有正的屈光力的凸透镜构成，从光学元件21射出的蓝色光bl、以及从波长转换元件23射出的荧光yl和蓝色光bl入射到第1调整透镜31。第1调整透镜31具有足以使蓝色光bl入射的大小，比构成聚光拾取光学系统22的各透镜小。另外，也可以在第1调整透镜31的透镜面上，设置针对整个可见区域的光的防反射膜。
[0057]
本实施方式的第1调整透镜31使从光学元件21射出的蓝色光bl朝向聚光拾取光学系统22射出，并且使蓝色光bl平行化。即，第1调整透镜31将从光学元件21射出的具有规定的发散角的蓝色光bl转换为平行化后的蓝色光bl，并朝向聚光拾取光学系统22射出。因此，第1调整透镜31的焦距与第1调整透镜31和光学元件21的距离一致。另外，将第1调整透镜31和光学元件21的距离定义为第1调整透镜31的主点和光学元件21的中心的距离。第1调整透镜31具有如下功能：调整蓝色光bl经由聚光拾取光学系统22入射到波长转换元件23时的照度分布。本实施方式的第1调整透镜31与本发明的第2光学系统对应。在本实施方式中，第2光学系统由一个透镜构成，但是构成第2光学系统的透镜的数量没有特别限定，也可以由多个透镜构成。在第2光学系统由多个透镜构成的情况下，第2光学系统整体的焦距与第2光学系统整体的主点和光学元件21中心的距离一致。
[0058]
聚光拾取光学系统22设置在第1调整透镜31和波长转换元件23之间。聚光拾取光学系统22具有正的屈光力，由第1透镜221、第2透镜222以及第3透镜223这3个凸透镜构成。聚光拾取光学系统22在波长转换元件23上具有焦点。聚光拾取光学系统22使从第1调整透镜31射出的平行化后的蓝色光bl会聚入射到波长转换元件23。本实施方式的聚光拾取光学系统22与本发明的第3光学系统对应。在本实施方式中，第3光学系统由3个透镜构成，但构成第3光学系统的透镜的数量没有特别限定。
[0059]
波长转换元件23具有蓝色光bl所入射的第1面23a，将蓝色光bl的一部分转换为荧光yl，并使荧光yl和蓝色光bl的另一部分从第1面23a射出。
[0060]
图3是波长转换元件23的剖视图。
[0061]
如图3所示，波长转换元件23具有基板231、反射层232、波长转换层233和结构体234。波长转换元件23将从聚光拾取光学系统22射出的蓝色光bl转换为与第1波段不同的第2波段的荧光yl。波长转换层233包含将蓝色光bl转换为黄色荧光yl的陶瓷荧光体。第2波段例如为490～750nm，荧光yl为包含绿色光成分和红色光成分的黄色光。另外，荧光体也可以包含单晶荧光体。另外，从蓝色光bl的入射方向(y轴方向)看，波长转换元件23的平面形状为大致正方形。本实施方式的荧光yl对应于本发明的第2光。
[0062]
基板231作为对反射层232、波长转换层233以及结构体234进行支承的支承基板发挥作用，并且作为对由波长转换层233产生的热进行散热的散热基板发挥作用。基板231由例如金属、陶瓷等具有高导热系数的材料构成。
[0063]
反射层232设置于基板231的第1面231a。即，反射层232位于基板231的第1面231a与波长转换层233的第1面233a之间，使从波长转换层233入射的荧光yl反射到波长转换层233侧。反射层232由例如包含电介质多层膜、金属反射镜以及增反射膜等的层叠膜构成。
[0064]
波长转换层233例如包含钇铝石榴石(yag)类荧光体。以含有铈(ce)作为活化剂的yag：ce为例，作为荧光体，能够使用将包含y2o3、al2o3、ceo3等构成元素的原料粉末混合并使其发生固相反应而得到的材料、通过共沉淀法或溶胶
‑
凝胶法等湿式法得到的y
‑
al
‑
o无定
形粒子、通过喷雾干燥法、火焰热分解法或热等离子体法等气相法得到的yag粒子等。
[0065]
结构体234设置在波长转换层233的第2面233b上。结构体234使入射到波长转换元件23的蓝色光bl的一部分散射，向与蓝色光bl入射的方向相反的方向反射。结构体234由透光性材料构成，具有多个散射结构。本实施方式的散射结构具有由凸部构成的透镜形状。
[0066]
结构体234与波长转换层233分开形成。本实施方式的结构体234例如适于以下方法：在通过蒸镀法、溅射法、cvd法、涂覆法等形成电介质之后，通过光刻进行加工。结构体234优选由光吸收小、化学稳定的材料构成。即，结构体234由折射率处于1.3～2.5的范围的材料构成，例如能够使用sio2、sion、tio2等。例如，如果使用sio2构成结构体234，则能够通过湿蚀刻或干蚀刻高精度地进行加工。
[0067]
通过上述的结构，入射到波长转换元件23的蓝色光bl中的一部分蓝色光bl在透过了结构体234后，在波长转换层233中进行波长转换而被转换为荧光yl。即，一部分蓝色光bl作为激励荧光体的激励光发挥作用。另一方面，另一部分的蓝色光bl在被波长转换为荧光yl之前通过结构体234进行反向散射，不进行波长转换而射出到波长转换元件23的外部。此时，蓝色光bl以扩散成与荧光yl的角度分布大致相同的角度分布的状态被射出。
[0068]
另外，也可以替代上述结构体234，由波长转换层233包含用于使蓝色光bl和荧光yl散射的散射要素。作为散射要素，例如使用在荧光体的内部形成的多个气孔。在该情况下，入射到波长转换元件23的蓝色光bl中的一部分蓝色光bl进行波长转换而被转换为荧光yl，而另一部分蓝色光bl在被波长转换为荧光yl之前通过包含于荧光体中的散射要素而反向散射，不进行波长转换而射出到波长转换元件23的外部。
[0069]
如图2所示，第2调整透镜32设置在从光学元件21射出的荧光yl的光路上。具体而言，第2调整透镜32设置在光学元件21与积分光学系统24之间。第2调整透镜32由具有正的屈光力的凸透镜构成，从第1调整透镜31射出的荧光yl经由光学元件21入射到第2调整透镜32。
[0070]
第2调整透镜32射出从光学元件21射出的荧光yl，并且使荧光yl平行化。即，第2调整透镜32将以规定的发散角入射到第2调整透镜32的荧光yl转换为平行化的荧光yl并射出。第2调整透镜32的曲率与第1调整透镜31的曲率相等。即，第2调整透镜32的焦距与第1调整透镜31的焦距一致，与第2调整透镜32和光学元件21的距离也一致。另外，将第2调整透镜32与光学元件21的距离定义为第2调整透镜32的主点与光学元件21的中心的距离。本实施方式的第2调整透镜32与本发明的第4光学系统对应。在本实施方式中，第4光学系统由一个透镜构成，但是构成第4光学系统的透镜的数量没有特别限定，也可以由多个透镜构成。在第4光学系统由多个透镜构成的情况下，第4光学系统整体的焦距与第4光学系统整体的主点和光学元件21中心的距离一致。另外，也可以在第2调整透镜32的透镜面上，设置针对整个可见区域的光的防反射膜。
[0071]
图4是表示第1调整透镜31和第2调整透镜32的保持结构的剖视图。如图4所示，第1调整透镜31被保持部件33a保持于光学元件21。同样，第2调整透镜32被保持部件33b保持于光学元件21。保持部件33a、33b例如由玻璃等透光性材料构成，由内部为中空的圆筒状部件构成。保持部件33a、33b在长边方向的中央部以45
°
的角度被倾斜地切断，各切断面例如通过粘接等方法分别固定在光学元件21上。另外，在保持部件33a的与光学元件21侧相反侧的端面固定有第1调整透镜31，在保持部件33b的与光学元件21侧相反侧的端面固定有第2调
整透镜32。第1调整透镜31和第2调整透镜32例如通过粘接等方法分别固定在保持部件33a、保持部件33b上。
[0072]
在本实施方式的情况下，由于在发光装置20和光学元件21之间设置有具有正的屈光力的聚光透镜35，所以蓝色光bl以会聚的状态入射到分色镜212。因此，与未设置聚光透镜35的情况相比，能够使分色镜212小型化。由于分色镜212具有使黄色光成分透过的特性，所以从波长转换元件23射出的荧光yl中的中央部的光束在透过聚光拾取光学系统22后，透过分色镜212。此外，从波长转换元件23射出的荧光yl中的周缘部的光束不入射到分色镜212，而是通过透光性基板211或者光学元件21的外侧空间。
[0073]
另外，从波长转换元件23射出的蓝色光bl中的、中央部的光束入射到分色镜212，而周缘部的光束不入射到分色镜212，而是通过透光性基板211或者光学元件的外侧空间。入射到分色镜212的蓝色光bl的中央部的光束被分色镜212反射而成为损失，但未入射到分色镜212的光束bl与荧光yl一起被用作照明光wl。在该情况下，通过使分色镜212小型化，能够减少被分色镜212反射而成为损失的蓝色光bl。
[0074]
如上所述，蓝色光bl和荧光yl入射到积分光学系统24。蓝色光束bl和黄色荧光yl被合成而生成白色的照明光wl。
[0075]
积分光学系统24具有第1多透镜阵列241和第2多透镜阵列242。第1多透镜阵列241具有用于将照明光wl分割为多个部分光束的多个第1透镜2411。
[0076]
第1多透镜阵列241的透镜面、即第1透镜2411的表面与光调制装置4r、4g、4b各自的图像形成区域成为相互共轭的关系。因此，从光轴ax5的方向看，第1透镜2411各自的形状是与光调制装置4r、4g、4b的图像形成区域的形状大致相似的矩形。由此，从第1多透镜阵列241射出的部分光束分别高效地入射到光调制装置4r、4g、4b的图像形成区域。
[0077]
第2多透镜阵列242具有与第1多透镜阵列241的多个第1透镜2411对应的多个第2透镜2421。第2多透镜阵列242与重叠透镜26一起，使第1多透镜阵列241的各第1透镜2411的像在各光调制装置4r、4g、4b各自的图像形成区域的附近成像。
[0078]
透过积分光学系统24后的照明光wl入射到偏振转换元件25。偏振转换元件25具有将未图示的偏振分离膜和相位差板排列成阵列状的结构。偏振转换元件25使照明光wl的偏振方向与规定方向一致。具体而言，偏振转换元件25使照明光wl的偏振方向与光调制装置4r、4g、4b的入射侧偏振片的透过轴的方向一致。
[0079]
由此，从透过了偏振转换元件25的照明光wl分离出的红色光lr、绿色光lg和蓝色光lb的偏振方向与各光调制装置4r、4g、4b的入射侧偏振片的透过轴方向一致。因此，红色光lr、绿色光lg和蓝色光lb分别不被入射侧偏振片遮挡，而分别入射到光调制装置4r、4g、4b的图像形成区域。
[0080]
透过偏振转换元件25后的照明光wl入射到重叠透镜26。重叠透镜26与积分光学系统24协作，使作为被照明区域的光调制装置4r、4g、4b各自的图像形成区域中的照度分布均匀化。
[0081]
[第1实施方式的效果]
[0082]
本实施方式的照明装置2具有：发光装置20，其射出蓝色光bl；波长转换元件23，其将蓝色光bl的一部分转换为荧光yl，射出荧光yl和蓝色光bl的另一部分；聚光透镜35，其具有正的屈光力，蓝色光bl入射到该聚光透镜35；光学元件21，从聚光透镜35射出的蓝色光bl
入射到该光学元件21，该光学元件21反射蓝色光bl，使荧光yl透过；第1调整透镜31，其具有正的屈光力，从光学元件21射出的蓝色光bl和从波长转换元件23射出的荧光yl入射到该第1调整透镜31；聚光拾取光学系统22，其具有正的屈光力，使从第1调整透镜31射出的蓝色光bl入射到波长转换元件23；以及第2调整透镜32，其具有正的屈光力，从第1调整透镜31射出的荧光yl入射到该第2调整透镜32。
[0083]
此外，在本实施方式的照明装置2中，聚光透镜35设置在发光装置20和光学元件21之间，在光学元件21上具有焦点，使从发光装置20射出的蓝色光bl会聚。此外，第1调整透镜31设置在光学元件21和聚光拾取光学系统22之间，将从光学元件21射出的蓝色光bl转换为平行化后的蓝色光bl，并朝向聚光拾取光学系统22射出。另外，第2调整透镜32设置在从光学元件21射出的荧光yl的光路上，将入射到第2调整透镜32的荧光yl转换为平行化的荧光yl。
[0084]
如上所述，由于本实施方式的照明装置2具有聚光透镜35，所以能够通过聚光透镜35使入射到分色镜212的蓝色光bl会聚，能够使分色镜212比以往小型化。特别是在本实施方式的情况下，蓝色光bl通过聚光透镜35会聚在分色镜212上的一点，所以能够使分色镜212充分小型化。由此，能够减少从波长转换元件23射出的蓝色光bl中的、被分色镜212反射而朝发光装置20的方向返回的光，能够提高蓝色光bl的利用效率。
[0085]
另外，本实施方式的照明装置2由于具有第1调整透镜31，所以能够调整波长转换元件23上的蓝色光bl的照度分布。在本实施方式的情况下，蓝色光bl由于会聚在分色镜212上的一点，所以从分色镜212以扩展为规定的发散角的状态射出。因此，假设第1调整透镜31不存在，则扩展为规定的发散角的蓝色光bl入射到聚光拾取光学系统22。与此相对，在本实施方式的情况下，扩展为规定的发散角的蓝色光bl在第1被第1调整透镜31平行化后，入射到聚光拾取光学系统22。因此，蓝色光bl通过聚光拾取光学系统22会聚到波长转换元件23上的一点。
[0086]
荧光yl在以接近朗伯分布的配光分布从波长转换元件23射出后，被聚光拾取光学系统22平行化。从聚光拾取光学系统22射出的荧光yl中的、接近光轴ax5的中央部的光束在被第1调整透镜31会聚在分色镜212上的一点之后，以扩展为规定的发散角的状态从分色镜212射出。另一方面，从聚光拾取光学系统22射出的荧光yl中的、远离光轴ax5的周缘部的光束不入射到第1调整透镜31和分色镜212，而向积分光学系统24前进。
[0087]
这样，荧光yl中的接近光轴ax5的中央部的光束在扩展为规定的发散角的状态下从分色镜212射出，因此在假设第2调整透镜32不存在时，一部分光束有可能无法入射到积分光学系统24，产生荧光yl的利用效率降低的问题。与此相对，在本实施方式的情况下，因为在从分色镜212射出的荧光yl的光路上设置了第2调整透镜32，所以扩展为规定的发散角的荧光yl在被第2调整透镜32平行化后，朝向积分光学系统24前进。由此，能够减少无法入射到积分光学系统24的光束，能够抑制荧光yl的利用效率的下降。因此，根据本实施方式，能够提供蓝色光bl和荧光yl的利用效率优异的照明装置2。
[0088]
此外，在本实施方式的照明装置2中，光学元件21具有：透光性基板211；以及分色镜212，其设置在透光性基板211上，反射蓝色光bl，使荧光yl透过。
[0089]
根据该结构，能够实现简单结构的光学元件21。
[0090]
并且，在本实施方式的照明装置2中，波长转换元件23具有：波长转换层233，其将
蓝色光bl转换为荧光yl；反射层232，其设置于波长转换层233的第1面233a；以及结构体234，其设置于波长转换层233的第2面233b。根据该结构，由于能够通过结构体234使入射到波长转换层233前的蓝色光bl的一部分反向散射，所以能够有效地利用蓝色光bl的一部分作为照明光。
[0091]
本实施方式的投影仪1因为具有本实施方式的照明装置2，所以光利用效率优异。
[0092]
[第2实施方式]
[0093]
以下，使用图5说明本发明的第2实施方式。
[0094]
第2实施方式的投影仪的结构与第1实施方式相同，照明装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪以及照明装置的整体结构的说明。
[0095]
图5是第2实施方式的照明装置28的概略结构图。
[0096]
在图5中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。
[0097]
如图5所示，本实施方式的照明装置28具有发光装置20、聚光透镜37(第1光学系统)、光学元件21、第1调整透镜31(第2光学系统)、聚光拾取光学系统22(第3光学系统)、波长转换元件23、第2调整透镜32(第4光学系统)、积分光学系统24、偏振转换元件25和重叠透镜26。
[0098]
第1实施方式的聚光透镜35在光学元件21上具有焦点，使从发光装置20射出的蓝色光bl在光学元件21的中心会聚于一点。与此相对，本实施方式的聚光透镜37的曲率比第1实施方式的聚光透镜35的曲率大，聚光透镜37在光学元件21的中心和第1调整透镜31的主点之间具有焦点。因此，蓝色光bl由聚光透镜37会聚，但以散焦状态入射到光学元件21上。
[0099]
本实施方式的第1调整透镜31、聚光拾取光学系统22以及第2调整透镜32与第1实施方式的第1调整透镜31、聚光拾取光学系统22以及第2调整透镜32相同。另一方面，本实施方式的聚光透镜37与第1实施方式的聚光透镜35不同。因此，在第1实施方式中，从光学元件21射出的蓝色光bl在被第1调整透镜31平行化后入射到聚光拾取光学系统22，与此相对，在本实施方式中，从光学元件21射出的蓝色光bl不被第1调整透镜31平行化地入射到聚光拾取光学系统22。在本实施方式的情况下，第1调整透镜31将从光学元件21射出的蓝色光bl朝向聚光拾取光学系统22射出，并且使从第1调整透镜31射出后的蓝色光bl的发散角小于入射到第1调整透镜31前的蓝色光bl的发散角。
[0100]
在本实施方式的情况下，这样，没有平行化的蓝色光bl入射到聚光拾取光学系统22，所以与第1实施方式不同，蓝色光bl不被聚光拾取光学系统22在波长转换元件23上会聚于一点，而以散焦状态会聚。
[0101]
另一方面，关于从波长转换元件23射出的荧光yl，示出与第1实施方式同样的动作。即，在从波长转换元件23射出之后由聚光拾取光学系统22平行化的荧光yl中的、接近光轴ax5的中央部的光束在由第1调整透镜31会聚到光学元件21上的一点之后，以扩展为规定的发散角的状态从光学元件21射出。扩展为规定的发散角的荧光yl在被第2调整透镜32平行化后，朝向积分光学系统24前进。
[0102]
照明装置28的其他结构与第1实施方式的照明装置2相同。
[0103]
[第2实施方式的效果]
[0104]
在本实施方式中，也可以得到如下这样的与第1实施方式同样的效果：能够实现蓝
色光bl和荧光yl的利用效率优异的照明装置28。
[0105]
另外，在本实施方式的照明装置28中，蓝色光bl以散焦状态入射到波长转换元件23上。
[0106]
根据该结构，与蓝色光bl在波长转换元件23上会聚于一点的第1实施方式的照明装置2相比，能够降低波长转换元件23上的蓝色光bl的光密度。由此，能够抑制波长转换元件23的温度上升，因此能够实现波长转换效率以及可靠性的提高。
[0107]
[第3实施方式]
[0108]
以下，使用图6～图10说明本发明的第3实施方式。
[0109]
第3实施方式的投影仪的结构与第1实施方式相同，照明装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪以及照明装置的整体结构的说明。
[0110]
图6是第3实施方式的照明装置的概略结构图。
[0111]
在图6中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。
[0112]
如图6所示，本实施方式的照明装置40具有发光装置20、扩散元件36、聚光透镜35(第1光学系统)、光学元件21、第1调整透镜31(第2光学系统)、聚光拾取光学系统22(第3光学系统)、波长转换元件23、第2调整透镜32(第4光学系统)、积分光学系统24、偏振转换元件25和重叠透镜26。
[0113]
扩散元件36设置在发光装置20和聚光透镜35之间，使从发光装置20射出的蓝色光bl扩散并朝向聚光透镜35射出。波长转换元件23上的蓝色光bl的照度的峰值由于扩散元件36而降低。作为扩散元件36，例如使用由光学玻璃构成的磨砂玻璃板、或者设置有具有透镜形状的多个结构体的透光性基板等。此外，扩散元件36只要设置在发光装置20和光学元件21之间即可，例如也可以设置在聚光透镜35和光学元件21之间。
[0114]
聚光透镜35与第1实施方式同样，在光学元件21上具有焦点，使从发光装置20射出的蓝色光bl在光学元件21上会聚于一点。
[0115]
照明装置40的其他结构与第1实施方式的照明装置2相同。
[0116]
[第3实施方式的效果]
[0117]
在本实施方式中，也可以得到如下这样的与第1实施方式同样的效果：能够实现蓝色光bl和荧光yl的利用效率优异的照明装置40。
[0118]
此外，本实施方式的照明装置40还具有扩散元件36，该扩散元件36设置在发光装置20和光学元件21之间，使蓝色光bl扩散。
[0119]
根据该结构，与蓝色光bl在波长转换元件23上会聚于一点的第1实施方式的照明装置2相比，能够降低波长转换元件23上的蓝色光bl的照度峰值。由此，能够抑制波长转换元件23的局部温度上升，因此能够实现波长转换效率以及可靠性的提高。
[0120]
在此，本发明人进行了用于证实本实施方式的照明装置40中的扩散元件36的效果的仿真。具体而言，本发明人通过仿真求出照射到波长转换元件23的蓝色光bl的照度分布。
[0121]
[第1实施例]
[0122]
作为第1实施例的照明装置的仿真条件，将扩散元件的扩散角设定为6
°
。另外，将扩散角定义为用全角表示如下位置的值，在该位置处，成为被扩散元件扩散后的光的中心亮度的半值。
[0123]
图7是表示从蓝色光的入射方向观察到的波长转换元件上的蓝色光的照度分布的仿真结果。
[0124]
在以下的全部仿真中，将蓝色光的入射位置设定为蓝色光的主光线与波长转换元件的中心一致。此外，在表示照度分布的仿真结果的以下全部附图中，白色区域是照度相对较高的区域，黑色区域是照度相对较低的区域。
[0125]
如图7所示，根据第1实施例的照明装置，通过扩散角为6
°
的扩散元件，蓝色光扩散，由此得到以蓝色光的光轴为中心呈同心圆状地扩展的照度分布。
[0126]
图8是将图7的照度分布曲线化的图。
[0127]
在将照度分布曲线化的以下全部附图中，横轴表示波长转换元件上的相对位置，位置“0”表示蓝色光的主光线的位置。纵轴表示照度[w/mm2]。另外，在曲线化时，由于在沿着x轴(图7的横向)的照度分布和沿着z轴(图7的纵向)的照度分布中得到了大致相同的结果，所以在曲线化后的以下全部附图中，用1条曲线表示沿着x轴和z轴的照度分布。
[0128]
如图8所示，根据第1实施例的照明装置，得到了蓝色光的照度最大值大致稳定在约27w/mm2的照度分布。
[0129]
[第2实施例]
[0130]
接着，作为第2实施例的照明装置的仿真条件，将扩散元件的扩散角设定为4
°
。
[0131]
图9是表示从蓝色光的入射方向观察到的波长转换元件上的蓝色光的照度分布的仿真结果。
[0132]
如图9所示，根据第2实施例的照明装置，通过扩散角为4
°
的扩散元件，蓝色光扩散，由此得到以蓝色光的光轴为中心呈同心圆状地扩展的照度分布。另外，照度分布的扩展比第1实施例中的照度分布的扩展小。
[0133]
图10是将图9的照度分布曲线化的图。
[0134]
如图10所示，根据第2实施例的照明装置，蓝色光的照度最大值约为44w/mm2。照度最大值比第1实施例中的照度最大值高。
[0135]
以上的第1实施例以及第2实施例的仿真证实了如下情况：根据第3实施方式的照明装置40，与不具有扩散元件36的第1实施方式的照明装置2相比，能够降低波长转换元件23中的蓝色光bl的照度峰值。
[0136]
[第4实施方式]
[0137]
以下，使用图11～图17说明本发明的第4实施方式。
[0138]
第4实施方式的投影仪的结构与第1实施方式相同，照明装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪以及照明装置的整体结构的说明。
[0139]
图11是第4实施方式的照明装置42的概略结构图。
[0140]
在图11中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。
[0141]
如图11所示，本实施方式的照明装置42具有发光装置20、扩散元件36、聚光透镜37(第1光学系统)、光学元件21、第1调整透镜31(第2光学系统)、聚光拾取光学系统22(第3光学系统)、波长转换元件23、第2调整透镜32(第4光学系统)、积分光学系统24、偏振转换元件25和重叠透镜26。
[0142]
扩散元件36与第3实施方式同样，设置在发光装置20和聚光透镜37之间，使从发光
装置20射出的蓝色光bl扩散并朝向聚光透镜37射出。波长转换元件23上的蓝色光bl的照度的峰值由于扩散元件36而降低。在本实施方式中，扩散元件36只要设置在发光装置20和光学元件21之间即可，例如也可以设置在聚光透镜37和光学元件21之间。
[0143]
聚光透镜37和第2实施方式同样，在光学元件21和第1调整透镜31之间具有焦点。因此，蓝色光bl通过聚光透镜37，在光学元件21上成为散焦状态，且被会聚在光学元件21和第1调整透镜31之间的光路上的焦点处。
[0144]
照明装置42的其他结构与第1实施方式的照明装置2相同。
[0145]
[第4实施方式的效果]
[0146]
在本实施方式中，也可以得到如下这样的与第1实施方式同样的效果：能够实现蓝色光bl和荧光yl的利用效率优异的照明装置42。
[0147]
另外，本实施方式的照明装置42具有蓝色光bl以散焦状态入射到波长转换元件23上的结构，并且还具有使蓝色光bl扩散的扩散元件36。
[0148]
根据该结构，通过在第2实施方式中说明的散焦产生的作用、和在第3实施方式中说明的扩散元件36产生的作用，能够进一步降低波长转换元件23中的蓝色光bl的照度峰值。由此，能够抑制波长转换元件23的局部温度上升，因此能够实现波长转换效率以及可靠性的提高。
[0149]
在此，本发明人为了证实本实施方式的照明装置42中的扩散元件的效果，与第3实施方式同样，进行了波长转换元件23上的照度分布的仿真。
[0150]
[第3实施例]
[0151]
作为第3实施例的照明装置的仿真条件，将扩散元件的扩散角设定为6
°
、聚光透镜的曲率半径设定为12mm、第1调整透镜的曲率半径设定为5mm。
[0152]
图12是表示从蓝色光的入射方向观察到的波长转换元件上的蓝色光的照度分布的仿真结果。
[0153]
如图12所示，根据第3实施例的照明装置，蓝色光在波长转换元件上成为散焦状态，并且被扩散元件扩散，由此得到以蓝色光的光轴为中心、大幅扩展为圆角的正方形的照度分布。
[0154]
图13是将图12的照度分布曲线化的图。
[0155]
如图13所示，根据第3实施例的照明装置，蓝色光bl的照度最大值约为8.6w/mm2。照度分布具有2个峰值，并且在蓝色光的光轴附近具有小的谷。
[0156]
[第4实施例]
[0157]
接着，作为第4实施例的照明装置的仿真条件，将扩散元件的扩散角设定为6
°
、聚光透镜的曲率半径设定为10mm、第1调整透镜的曲率半径设定为5mm。
[0158]
图14是表示从蓝色光的入射方向观察到的波长转换元件上的蓝色光的照度分布的仿真结果。
[0159]
如图14所示，根据第4实施例的照明装置，蓝色光在波长转换元件上成为散焦状态，并且被扩散元件扩散，由此得到以蓝色光的光轴为中心扩展为圆形的照度分布。照度分布的扩展比图12所示的第3实施例中的照度分布的扩展小。
[0160]
图15是将图14的照度分布曲线化的图。
[0161]
如图15所示，根据第4实施例的照明装置，蓝色光的照度最大值约为21w/mm2。照度
的最大值比第3实施例中的照度的最大值高，照度分布具有一个峰值。
[0162]
[第5实施例]
[0163]
接着，作为第5实施例的照明装置的仿真条件，将扩散元件的扩散角设定为6
°
、聚光透镜的曲率半径设定为10mm、第1调整透镜的曲率半径设定为7mm。
[0164]
图16是表示从蓝色光的入射方向观察到的波长转换元件上的蓝色光的照度分布的仿真结果。
[0165]
如图16所示，根据第5实施例的照明装置，蓝色光在波长转换元件上成为散焦状态，并且被扩散元件扩散，由此得到以蓝色光的光轴为中心扩展为圆角的正方形的照度分布。照度分布的扩展比图12所示的第3实施例中的照度分布的扩展小。
[0166]
图17是将图16的照度分布曲线化的图。
[0167]
如图17所示，根据第5实施例的照明装置，蓝色光的照度最大值约为13.5w/mm2。照度最大值比第3实施例中的照度最大值高。
[0168]
以上的第3～第5实施例的仿真证实了如下情况：根据第4实施方式的照明装置42，与不具有扩散元件36的第1实施方式的照明装置2相比，能够降低波长转换元件23中的蓝色光bl的照度峰值。此外，可知通过改变聚光透镜37和第1调整透镜31中的至少一方的曲率半径，并调整波长转换元件23上的散焦状态，能够调整蓝色光bl的照度分布。
[0169]
[第5实施方式]
[0170]
以下，使用图18说明本发明的第5实施方式。
[0171]
第5实施方式的投影仪的结构与第1实施方式相同，照明装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪以及照明装置的整体结构的说明。
[0172]
图18表示第5实施方式的照明装置44的概略结构图。
[0173]
在图18中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。
[0174]
如图18所示，本实施方式的照明装置44具有发光装置20、扩散元件36、聚光透镜37(第1光学系统)、光学元件21、第1调整透镜31(第2光学系统)、聚光拾取光学系统22(第3光学系统)、波长转换元件23、第2调整透镜32(第4光学系统)、积分光学系统24、偏振转换元件25和重叠透镜26。
[0175]
扩散元件36与第4实施方式同样，设置在发光装置20和聚光透镜37之间，使从发光装置20射出的蓝色光bl扩散并朝向聚光透镜37射出。波长转换元件23上的蓝色光bl的照度的峰值由于扩散元件36而降低。在本实施方式中，扩散元件36也是只要设置在发光装置20和光学元件21之间即可，例如也可以设置在聚光透镜37和光学元件21之间。
[0176]
聚光透镜37和第4实施方式同样，在光学元件21和第1调整透镜31之间具有焦点。因此，蓝色光bl通过聚光透镜37，在光学元件21上成为散焦状态，且被会聚在光学元件21和第1调整透镜31之间的光路上的焦点处。
[0177]
在第1～第4实施方式的照明装置2、28、40、42中，光学元件21被设置在发光装置20的光轴ax4与波长转换元件23的光轴ax5的交点处。与此相对，在本实施方式的照明装置44中，光学元件21未设置在发光装置20的光轴ax4与波长转换元件23的光轴ax5的交点处。
[0178]
光学元件21在发光装置20的光轴ax4上，设置在从发光装置20的光轴ax4和波长转换元件23的光轴ax5的交点分开的位置处。在本实施方式的情况下，光学元件21在发光装置
20的光轴ax4上，设置在比发光装置20的光轴ax4和波长转换元件23的光轴ax5的交点还接近发光装置20的一侧。设通过光学元件21的中心、且与光轴ax5平行的光轴为光轴ax7时，光轴ax7位于比光轴ax5更接近发光装置的一侧。另外，光学元件21也可以在发光装置20的光轴ax4上，设置在比发光装置20的光轴ax4和波长转换元件23的光轴ax5的交点更远离发光装置20的一侧。
[0179]
照明装置44的其他结构与第1实施方式的照明装置相同。
[0180]
[第5实施方式的效果]
[0181]
在本实施方式中，也可以得到如下这样的与第1实施方式同样的效果：能够实现蓝色光bl和荧光yl的利用效率优异的照明装置44。
[0182]
另外，本实施方式的照明装置44具有蓝色光bl以散焦状态入射到波长转换元件23上的结构，并且还具有使蓝色光bl扩散的扩散元件36。
[0183]
根据该结构，与第4实施方式同样，能够使波长转换元件23中的蓝色光bl的照度分布峰值进一步降低。由此，能够抑制波长转换元件23的局部温度上升，因此能够实现波长转换效率以及可靠性的提高。
[0184]
[第6实施方式]
[0185]
以下，使用图19说明本发明的第6实施方式。
[0186]
第6实施方式的投影仪的结构与第1实施方式相同，照明装置的结构与第1实施方式不同。因此，省略投影仪的整体结构的说明。
[0187]
图19是第6实施方式的照明装置46的概略结构图。
[0188]
在图19中，对与在第1实施方式中使用的附图相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。
[0189]
如图19所示，本实施方式的照明装置46具有发光装置20、扩散元件36、聚光透镜37(第1光学系统)、光学元件53、第1调整透镜31(第2光学系统)、聚光拾取光学系统22(第3光学系统)、波长转换元件23、第2调整透镜32(第4光学系统)、积分光学系统24、偏振转换元件25和重叠透镜26。
[0190]
在第1～第5实施方式的照明装置2、28、40、42、44中，发光装置20的光轴ax4与波长转换元件23的光轴ax5垂直。与此相对，在本实施方式的照明装置46中，发光装置20的光轴ax4和波长转换元件23的光轴ax5配置在同一直线上。因此，在本实施方式的情况下，发光装置20、扩散元件36、聚光透镜37、光学元件53、第1调整透镜31、聚光拾取光学系统22以及波长转换元件23配置在同一光轴上。并且，光轴ax4及光轴ax5与包含第2调整透镜32、积分光学系统24、偏振转换元件25以及重叠透镜26的后级光学系统的光轴ax6垂直。
[0191]
光学元件53配置成分别与光轴ax4、光轴ax5以及光轴ax6形成45
°
的角度。光学元件53具有透光性基板531、设置在透光性基板531的第1区域的分色镜532、以及设置在透光性基板531的与第1区域不同的第2区域的反射镜533。
[0192]
分色镜532作为第1区域，设置在光轴ax4以及光轴ax5与光轴ax6交叉的透光性基板531的中央区域。分色镜532使蓝色光bl透过，反射黄色的荧光yl。即，本实施方式的分色镜532的透过波段以及反射波段与第1实施方式的分色镜212的透过波段以及反射波段为彼此相反的关系。
[0193]
反射镜533作为第2区域，设置在位于分色镜532的两侧方的透光性基板531的周缘
区域。反射镜533使蓝色光bl和荧光yl都反射。反射镜533由电介质多层膜、金属膜等构成。
[0194]
在本实施方式的情况下，从发光装置20射出的蓝色光bl经由扩散元件36和聚光透镜37透过分色镜532，并经由第1调整透镜31和聚光拾取光学系统22入射到波长转换元件23。此时，在本实施方式中，也和第1实施方式同样，由于在发光装置20和光学元件53之间设置有聚光透镜37，所以能够使光学元件53上的分色镜532小型化。
[0195]
通过使分色镜532小型化，从波长转换元件23射出的蓝色光bl中的、蓝色光bl的中央部入射到分色镜532，而蓝色光bl的周缘部被设置在分色镜532两侧的反射镜533反射。入射到分色镜532的蓝色光bl由于透过分色镜532而损失，但入射到反射镜533的蓝色光bl与荧光yl一起被用作照明光wl。另外，通过使分色镜532小型化，能够减少透过分色镜532而成为损失的蓝色光bl。
[0196]
关于第1调整透镜31和调整透镜32的作用，与第1～第5实施方式的照明装置2、28、40、42、44相同。即，第1通过改变第1调整透镜31的曲率，能够调整波长转换元件23上的蓝色光bl的照度分布。此外，通过设置第2调整透镜32，能够减少无法入射到第2调整透镜32后级的光学系统的荧光yl。
[0197]
[第6实施方式的效果]
[0198]
在本实施方式中，也可以得到如下这样的与第1实施方式同样的效果：能够实现蓝色光bl和荧光yl的利用效率优异的照明装置46。
[0199]
另外，本实施方式的照明装置46具有蓝色光bl以散焦状态入射到波长转换元件23上的结构，并且还具有使蓝色光bl扩散的扩散元件36。
[0200]
根据该结构，与第4实施方式同样，能够使波长转换元件23中的蓝色光bl的照度峰值进一步降低。由此，能够抑制波长转换元件23的局部温度上升，因此能够实现波长转换效率以及可靠性的提高。
[0201]
另外，本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。
[0202]
例如在上述实施方式的照明装置中，第2调整透镜的曲率以及焦距与第1调整透镜的曲率以及焦距一致，第2调整透镜使入射到该第2调整透镜的荧光yl平行化。代替该结构，第2调整透镜的曲率以及焦距也可以与第1调整透镜的曲率以及焦距不一致。在该结构中，第2调整透镜射出从光学元件射出的荧光yl，并且使从第2调整透镜射出后的荧光yl的发散角小于入射到第2调整透镜前的荧光yl的发散角。在该情况下，第2调整透镜也能够减少在第2调整透镜后级的光学系统中不能利用的荧光yl，有助于荧光yl的利用效率提高。
[0203]
另外，在上述实施方式中，列举了不能旋转的固定型的波长转换元件的例子，但本发明也可以应用于具有能够通过电机进行旋转的波长转换元件的照明装置。另外，列举了不能旋转的固定型扩散元件的例子，但本发明也可以应用于具有能够通过电机进行旋转的扩散元件的照明装置。
[0204]
除此以外，关于照明装置和投影仪的各结构要素的形状、数量、配置、材料等具体的记载，并不限于上述实施方式，可以进行适当变更。在上述实施方式中，示出了将本发明的照明装置搭载于使用了液晶光阀的投影仪的例子，但不限于此。也可以将本发明的照明装置应用于使用数字微镜器件作为光调制装置的投影仪。并且，投影仪可以不具有多个光调制装置，还可以仅具有1个光调制装置。
[0205]
在上述实施方式中，示出了将本发明的照明装置应用于投影仪的例子，但不限于此。本发明的照明装置也可以应用于照明器具、汽车的前照灯等。
[0206]
本发明一个方式的照明装置也可以具有以下的结构。
[0207]
本发明一个方式的照明装置具有：发光装置，其射出第1波段的第1光；波长转换元件，其将所述第1光的一部分转换为与所述第1波段不同的第2波段的第2光，射出所述第2光和所述第1光的另一部分；第1光学系统，其具有正的屈光力，所述第1光入射到该第1光学系统；光学元件，从所述第1光学系统射出的所述第1光入射到该光学元件，该光学元件反射所述第1光和所述第2光中的一方，使另一方透过；第2光学系统，其具有正的屈光力，从所述光学元件射出的所述第1光和从所述波长转换元件射出的所述第2光入射到该第2光学系统；第3光学系统，其具有正的屈光力，使从所述第2光学系统射出的所述第1光入射到所述波长转换元件；以及第4光学系统，其具有正的屈光力，从所述第2光学系统射出的所述第2光入射到该第4光学系统。
[0208]
在本发明一个方式的照明装置中，也可以是，所述第1光学系统设置在所述发光装置和所述光学元件之间，在所述光学元件上或在所述光学元件和所述第2光学系统之间具有焦点，使从所述发光装置射出的所述第1光会聚。
[0209]
在本发明一个方式的照明装置中，也可以是，所述第2光学系统将从所述光学元件射出的所述第1光朝向所述第3光学系统射出，并且使从所述第2光学系统射出后的所述第1光的发散角小于入射到所述第2光学系统前的所述第1光的发散角、或者使所述第1光平行化。
[0210]
在本发明一个方式的照明装置中，所述第3光学系统可以设置在所述第2光学系统和所述波长转换元件之间。
[0211]
在本发明一个方式的照明装置中，也可以是，所述第4光学系统射出从所述光学元件射出的所述第2光，并且使从所述第4光学系统射出后的所述第2光的发散角小于入射到所述第4光学系统前的所述第2光的发散角、或者使所述第2光平行化。
[0212]
本发明一个方式的照明装置可以还具有扩散元件，该扩散元件设置在所述发光装置和所述光学元件之间，使所述第1光扩散。
[0213]
在本发明一个方式的照明装置中，也可以是，所述第1光以散焦状态入射到所述波长转换元件上。
[0214]
在本发明一个方式的照明装置中，所述光学元件可以具有：透光性基板；以及分色镜，其设置于所述透光性基板，反射所述第1光，使所述第2光透过。
[0215]
在本发明一个方式的照明装置中，所述光学元件可以具有：透光性基板；分色镜，其设置于所述透光性基板的第1区域，使所述第1光透过，反射所述第2光；以及反射镜，其设置于透光性基板的与所述第1区域不同的第2区域，反射所述第1光和所述第2光。
[0216]
在本发明一个方式的照明装置中，也可以是，所述光学元件在所述发光装置的光轴上，设置在从所述发光装置的光轴和所述波长转换元件的光轴的交点分开的位置处。
[0217]
在本发明一个方式的照明装置中，所述波长转换元件也可以具有：波长转换层，其将所述第1光转换为所述第2光；反射层，其设置于所述波长转换层的第1面；以及结构体，其设置于所述波长转换层的与所述第1面不同的第2面。
[0218]
本发明一个方式的投影仪也可以具有以下的结构。
[0219]
本发明一个方式的投影仪具有：本发明一个方式的照明装置；光调制装置，其根据图像信息对来自所述照明装置的光进行调制；以及投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光。