投影仪的制作方法

1.本发明涉及投影仪。

背景技术：

2.以往，以降低制造成本为目的，存在使用一个液晶面板作为光调制装置的投影仪(例如，参照下述专利文献1)。在该投影仪中，由从光源射出的白光生成蓝、绿、红的带状光束，使这些带状光束在光调制装置上连续地扫描来进行照明，同时在光调制装置上显示与移动的带状光束的颜对应的图像数据，从而使用一个光调制装置显示彩图像。
3.专利文献1：日本特表2007-518115号公报
4.然而，在上述结构的投影仪中，由于通过使用旋转棱镜来实现带状光束的连续的扫描照明，因此存在装置结构大型化的课题。

技术实现要素：

5.为了解决上述课题，根据本发明的一个方式，提供一种投影仪，其特征在于，所述投影仪具有：第一光源，其具有包含多个第一发光元件的第一发光区域，从所述第一发光区域发出第一光束；第二光源，其具有包含发出与所述第一发光元件不同的波长的光的多个第二发光元件的第二发光区域，从所述第二发光区域发出第二光束；使所述第一光束和所述第二光束的行进方向一致的光学系统；光调制装置，其根据图像信息对从所述光学系统入射的所述第一光束和所述第二光束进行调制；投射光学装置，其投射由所述光调制装置形成的图像；以及控制部，其对所述第一光源中的所述多个第一发光元件各自的发光强度以及所述第二光源中的所述多个第二发光元件各自的发光强度进行控制，所述控制部进行如下控制：通过使所述第一光束在所述第一发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第一光束的第一照明区域在所述光调制装置的图像形成区域上移动，通过使所述第二光束在所述第二发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第二光束的第二照明区域在所述光调制装置的所述图像形成区域上向与所述第一照明区域相同的方向移动。
6.此外，根据本发明的另一方式，提供一种投影仪，其特征在于，所述投影仪具有：光源，其具有第一发光区域和第二发光区域，所述第一发光区域包含多个第一发光元件，发出第一光束，所述第二发光区域包含多个第二发光元件，发出具有与所述第一光束不同的波长的第二光束；光调制装置，其根据图像信息对从所述光源入射的所述第一光束和所述第二光束进行调制；投射光学装置，其投射由所述光调制装置形成的图像；以及控制部，其对所述多个第一发光元件各自的发光强度和所述多个第二发光元件各自的发光强度进行控制，所述控制部进行如下控制：通过使所述第一光束在所述第一发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第一光束的第一照明区域在所述光调制装置的图像形成区域上移动，并且，通过使所述第二光束在所述第二发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第二光束的第二照明区域在所述光调制装置的所述图像形成区域上向与所述第一照明区域相同的
方向移动。
附图说明
7.图1是示出第一实施方式的投影仪的概略结构的俯视图。
8.图2是示意性地示出红光源的结构的俯视图。
9.图3是示出红光源的主要部分结构的剖视图。
10.图4是示出绿光源的各发光元件的动作的图。
11.图5是示出各光束对光调制装置的图像形成区域进行照明的状态的图。
12.图6是从正面观察光调制装置的图像形成区域的图。
13.图7是示出第一实施方式的第一变形例的结构的俯视图。
14.图8是示出第一实施方式的第二变形例的结构的俯视图。
15.图9是示出第一实施方式的第三变形例的结构的俯视图。
16.图10是示出第二实施方式的投影仪的概略结构的俯视图。
17.图11是示出偏振转换元件的结构的剖视图。
18.图12是示出第三实施方式的投影仪的概略结构的俯视图。
19.图13是示意性地示出光源的结构的俯视图。
20.图14是概念性地示出光源的发光动作的图。
21.图15是示出第三实施方式的第一变形例的结构的俯视图。
22.图16是示出第三实施方式的第二变形例的结构的俯视图。
23.图17是示出第三实施方式的第三变形例的结构的俯视图。
24.标号说明
25.100、200、300：投影仪；1r：红光源(第一光源)；1g：绿光源(第二光源)；1b：蓝光源(第三光源)；2r：扩散元件(第一扩散元件)；2g：扩散元件(第二扩散元件)；3：十字分棱镜(光学系统)；4：光调制装置；5：投射光学装置；6r：偏振转换元件(第一偏振转换元件)；6g：偏振转换元件(第二偏振转换元件)；7、303：控制部；11r：发光区域(第一发光区域)；11g：发光区域(第二发光区域)；11b：发光区域(第三发光区域)；14：图像形成区域；30r：发光元件(第一发光元件)；30g：发光元件(第二发光元件)；30b：发光元件(第三发光元件)；35：光子晶体结构体；301：光源；302：扩散元件；312r：第一发光区域；312g：第二发光区域；312b：第三发光区域；lr：红光束(第一光束)；lg：绿光束(第二光束)；lb：蓝光束(第三光束)；sr：照明区域(第一照明区域)；sg：照明区域(第二照明区域)。
具体实施方式
26.以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。
27.另外，在以下的说明中使用的附图中，为了容易理解特征，有时为了方便而将成为特征的部分放大示出，各构成要素的尺寸比率等不限于与实际相同。
28.(第一实施方式)
29.图1是示出本实施方式的投影仪的概略结构的俯视图。
30.如图1所示，本实施方式的投影仪100是向屏幕scr投射图像的投射型图像显示装置。投影仪100具有红光源(第一光源)1r、绿光源(第二光源)1g、蓝光源(第三光源)
1b、十字分棱镜(光学系统)3、光调制装置4、投射光学装置5、扩散元件(第一扩散元件)2r、扩散元件(第二扩散元件)2g、扩散元件(第三扩散元件)2b以及控制部7。
31.红光源1r、绿光源1g以及蓝光源1b分别发出红光束lr、绿光束lg和蓝光束lb。
32.红光源1r具有包含多个发光元件(第一发光元件)30r的发光区域(第一发光区域)11r，从发光区域11r发出红光束(第一光束)lr。
33.绿光源1g具有包含多个发光元件(第二发光元件)30g的发光区域(第二发光区域)11g，从发光区域11g发出绿光束(第二光束)lg。
34.蓝光源1b具有包含多个发光元件(第三发光元件)30b的发光区域(第三发光区域)11b，从发光区域11b发出蓝光束(第三光束)lb。
35.在不特别区分红光源1r、绿光源1g和蓝光源1b而统称的情况下，称为各光源1r、1g、1b。另外，在不特别区分地统称从各光源1r、1g、1b发出的红光束lr、绿光束lg、蓝光束lb的情况下，称为各光束lr、lg、lb。
36.在本实施方式中，将通过红光源1r的发光区域11r的中心的轴称为光轴ax1，将通过绿光源1g的发光区域的中心的轴称为光轴ax2，将通过蓝光源1b的发光区域的中心的轴称为光轴ax3。
37.在本说明书中，使用xyz垂直坐标系来说明各部分的结构。
38.以下，将与光轴ax1和光轴ax3平行的轴设为x轴，将与光轴ax2平行的轴设为z轴，将与x轴和y轴垂直的轴设为z轴。另外，光轴ax2沿着投影仪100的照明光轴100ax。
39.将沿着x轴的方向称为“x轴方向”，将x轴方向的一侧称为“x轴方向一侧(+x侧)”，将x轴方向的另一侧称为“x轴方向另一侧(-x侧)”。
40.将沿着y轴的方向称为“y轴方向”，将y轴方向的一侧称为“y轴方向一侧(+y侧)”，将y轴方向的另一侧称为“y轴方向另一侧(-y侧)”。
41.将沿着z轴的方向称为“z轴方向”，将z轴方向的一侧称为“z轴方向一侧(+z侧)”，将z轴方向的另一侧称为“z轴方向另一侧(-z侧)”。
42.从各光源1r、1g、1b射出的各光束lr、lg、lb入射到十字分棱镜3。十字分棱镜3是通过将4个直角棱镜贴合而形成的，在其内表面呈十字状地配置有：第一分镜3a，其由对红光束lr进行反射并且使绿光束lg透过的电介质多层膜构成；以及第二分镜3b，其由对蓝光束lb进行反射并且使绿光束lg透过的电介质多层膜构成。
43.这样，十字分棱镜3使从各光源1r、1g、1b发出的各光束lr、lg、lb的行进方向一致地入射到光调制装置4。
44.光调制装置4根据图像信息对从各光源1r、1g、1b发出的各光束lr、lg、lb进行调制，生成图像。光调制装置4具有入射侧偏振板41、液晶面板40以及射出侧偏振板42。
45.在沿z轴方向观察的情况下，光调制装置4的图像形成区域14的平面形状为矩形。另外，各光源1r、1g、1b的发光区域11r、11g、11b的平面形状为矩形，图像形成区域14的平面形状与发光区域11r、11g、11b的平面形状为大致相似形。发光区域11r、11g、11b的面积与图像形成区域14的面积相同，或者比图像形成区域14的面积稍大。
46.投射光学装置5将由光调制装置4形成的图像放大并投射到屏幕scr。投射光学装置5由一个或多个投射透镜构成。
47.各光源1r、1g、1b的结构除了发光的光束的波段不同以外，具有同样的基本结构。以下，以红光源1r为例对其结构进行详细说明。
48.图2是示意性地示出红光源1r的结构的俯视图。此外，在图2中，为了容易观察附图，仅图示发光区域11r内所包含的全部发光元件30r中的一部分，省略其他发光元件30r的图示。
49.如图2所示，在红光源1r中，多个发光元件30r呈阵列状配置于矩形的发光区域11r。各发光元件30r沿着y轴方向(第一方向)和z轴方向(第二方向)这两个方向排列成阵列状。此外，任一个发光元件30r都具有同样的形状。
50.本实施方式的红光源1r通过在发光区域11r中离散地配置发光元件30r，能够提高发光元件30r的散热性，提高各发光元件30r的发光强度。
51.图3是示出红光源1r的主要部分结构的剖视图。
52.如图3所示，红光源1r具有基体50、呈阵列状设置在基体50上的多个发光元件30r、第一电极51、第二电极52和冷却部件55。
53.基体50例如包括基板50a和反射层50b。基板50a例如由硅(si)基板、氮化镓(gan)基板、蓝宝石基板等构成。反射层50b设置在基板50a上。反射层50b例如由将algan层和gan层交替层叠而成的层叠体、将alinn层和gan层交替层叠而成的层叠体等构成。反射层50b使由后述的发光元件产生的光朝向与基板50a相反的一侧反射。在基板50a的与反射层50b相反侧的面设置有作为冷却部件55的散热器。
54.多个发光元件30r在基体50上隔着半导体层53形成为岛状。半导体层53例如由n型的gan层构成，具体而言由掺杂有si的gan层构成。相邻的发光元件30r通过设置于半导体层53周围的元件分离层(省略图示)被电分离。元件分离层例如由i型的gan层、氧化硅层、氮化硅层等构成。
55.各发光元件30r由光子晶体构造体35构成。光子晶体构造体35具有多个柱状体31和多个光传播层32。光子晶体构造体35是在半导体层53上突出地延伸的柱状晶体构造体。光子晶体构造体35的平面形状是多边形、圆、椭圆等。光子晶体结构体35的直径为nm级，具体而言，例如为10nm以上且500nm以下。光子晶体构造体35的层叠方向的尺寸、所谓的光子晶体构造体35的高度例如为0.1μm以上且5μm以下。
56.多个光子晶体构造体35在俯视时在规定的方向上以规定的间距排列。光子晶体构造体35能够显现光子晶体的效果，将发光层发出的光封闭在基体50的面内方向，并向层叠方向射出。在此，基体50的面内方向是指沿着与层叠方向垂直的面的方向。
57.光子晶体构造体35包含第一半导体层31a、发光层31b以及第二半导体层31c。构成光子晶体构造体35的各层通过外延生长而形成。
58.第一半导体层31a设置在半导体层53上。第一半导体层31a设置在基体50与发光层31b之间。第一半导体层31a例如由掺杂了si的n型的gan层构成。在本实施方式中，第一半导体层31a由与半导体层53相同的材料构成。
59.发光层31b设置在第一半导体层31a上。发光层31b设置在第一半导体层31a与第二半导体层31c之间。发光层31b具有例如由gan层和ingan层构成的量子阱结构。发光层31b通过经由第一半导体层31a及第二半导体层31c被注入电流而发光。另外，构成发光层31b的gan层及ingan层的数量并无特别限定。发光层31b射出红光。
60.第二半导体层31c设置在发光层31b上。第二半导体层31c是导电型与第一半导体层31a不同的层。第二半导体层31c例如由掺杂了mg的p型的gan层构成。第一半导体层31a及第二半导体层31c作为具有将光封闭在发光层31b内的功能的包覆层发挥功能。
61.光传播层32在俯视时以包围光子晶体构造体35的方式设置。光传播层32的折射率低于发光层31b的折射率。光传播层32例如是gan层、氧化钛(tio2)层。作为光传播层32的gan层既可以是i型，也可以是n型，还可以是p型。光传播层32能够使在发光层31b中产生的光在平面方向传播。
62.在各柱状体31中，由p型的第二半导体层31c、未掺杂杂质的发光层31b以及n型的第一半导体层31a的层叠体构成pin二极管。第一半导体层31a及第二半导体层31c的带隙大于发光层31b的带隙。在各柱状体31中，当在第一电极51与第二电极52之间施加pin二极管的正向偏置电压而注入电流时，在发光层31b中发生电子与空穴的复合。通过该复合而产生发光。
63.在发光层31b中产生的光借助于第一半导体层31a和第二半导体层31c在基体50的面内方向上通过光传播层32而进行传播。此时，光通过基于光子晶体构造体35的光子晶体的效果而形成驻波，被封闭在基体50的面内方向。被封闭的光在发光层31b中受到增益而进行激光振荡。即，在发光层31b中产生的光通过光子晶体构造体35在基体50的面内方向上谐振，进行激光振荡。具体而言，在发光层31b中产生的光在由多个光子晶体构造体35构成的各发光元件30r中在基体50的面内方向上谐振，进行激光振荡。之后，通过谐振产生的+1级衍射光和-1级衍射光作为激光在层叠方向(z轴方向)上行进。
64.在红光源1r中，以在平面方向上传播的光的强度在z轴方向上在发光层31b中最大的方式，设计第一半导体层31a、第二半导体层31c及发光层31b的折射率及厚度。
65.在本实施方式中，在沿层叠方向行进的激光中，朝向基板50a侧行进的激光被反射层50b反射，朝向第二电极52侧行进。由此，红光源1r能够从第二电极52侧射出例如在610nm～750nm的波段具有峰值的红光束。
66.第一电极51在光子晶体构造体35的侧方设置在半导体层53上。第一电极51可以与半导体层53欧姆接触。在图3的例子中，第一电极51经由半导体层53与第一半导体层31a电连接。第一电极51是用于向发光层31b注入电流的一个电极。作为第一电极51，例如使用从半导体层53侧起依次层叠ti层、al层、au层而成的层叠膜等。
67.第二电极52设置在半导体层54上。半导体层54被设置在光子晶体构造体35上。半导体层54例如由掺杂了mg的p型的gan层构成。
68.第二电极52可以与半导体层54欧姆接触。第二电极52与第二半导体层31c电连接。在图3的例子中，第二电极52经由半导体层54与第二半导体层31c电连接。第二电极52是用于向发光层31b注入电流的另一个电极。作为第二电极52，例如使用ito(indium tin oxide：氧化铟锡)。设置于相邻的光子晶体构造体35中的一方的第二电极52和设置于另一方的第二电极52通过未图示的布线电连接。
69.在此，根据发光元件30r的平面形状来控制从由光子晶体构造体35构成的发光元件30r射出的光的配光角。在本实施方式的情况下，如图2所示，发光元件30r的平面形状为正方形。即，在俯视时，各发光元件30r的z轴方向的长度dz与各发光元件30r的y轴方向的长度dy相等。这样，在发光元件30r的长度dz与长度dy相等的情况下，从发光元件30r发出的光
的沿着z轴方向的配光角与沿着y轴方向的配光角相等。此外，配光角由从中心的发光点向最外侧扩展而射出的光线与通过发光点的法线所成的角度规定。
70.如图1所示，通过如后述那样控制发光元件30r的发光，红光源1r从发光区域11r射出红光束lr。从红光源1r射出的红光束lr入射到扩散元件2r。作为扩散元件2r，例如能够使用在透光性平板的表面具有凹凸构造的表面扩散板、在透光性平板的内部具有折射率分布的折射率分布型扩散板、衍射元件、全息元件或者元透镜元件等。
71.扩散元件2r通过使红光束lr扩散，使构成红光束lr的相邻的光束彼此部分重叠。由此，在从红光源1r离开规定距离的位置，能够使红光束lr的强度分布大致均匀化。具体而言，以使红光束lr的强度分布在光调制装置4的图像形成区域14上大致均匀化的方式设定扩散元件2r的扩散特性。
72.在本实施方式中，具有与红光源1r同样的结构的绿光源1g包括呈阵列状设置的多个发光元件30g，从各发光元件30g射出例如在495nm～610nm的波段具有峰值的绿光。在绿光源1g的发光区域11g中，各发光元件30g沿着y轴方向(第三方向)和x轴方向(第四方向)这两个方向呈阵列状排列。
73.绿光源1g与红光源1r同样，通过控制发光元件30g的发光，从发光区域11g射出绿光束lg。从绿光源1g射出的绿光束lg入射到扩散元件2g。扩散元件2g具有与扩散元件2r相同的结构。以使绿光束lg的强度分布在光调制装置4的图像形成区域14上大致均匀化的方式设定扩散元件2g的扩散特性。
74.另外，具有与红光源1r同样的结构的蓝光源1b包括呈阵列状设置的多个发光元件30b，从各发光元件30b射出例如在400nm～495nm的波段具有峰值的蓝光。
75.蓝光源1b与红光源1r同样，通过控制发光元件30b的发光，从发光区域11b射出蓝光束lb。从蓝光源1b射出的蓝光束lb入射到扩散元件2b。扩散元件2b具有与扩散元件2r、2g相同的结构。另外，以使蓝光束lb的强度分布在光调制装置4的图像形成区域14上大致均匀化的方式设定扩散元件2b的扩散特性。
76.另外，根据需要，也可以在十字分棱镜3与光调制装置4之间进一步配置扩散元件，从而使对光调制装置4的图像形成区域14进行照明的各光束的强度分布更均匀化。或者，也可以构成为不在各光源1r、1g、1b的紧后方配置扩散元件，而在十字分棱镜3与光调制装置4之间配置扩散元件。
77.控制部7在各光源1r、1g、1b中对各发光元件30r、30g、30b的发光分别独立地进行控制。各光源1r、1g、1b中的各发光元件30r、30g、30b的控制相同。以下，以对绿光源1g的发出透过十字分棱镜3并对光调制装置4的图像形成区域14进行照明的绿光束lg的各发光元件30g的控制为例进行说明。图4是表示绿光源1g的各发光元件30g的动作的图。在图4中，从上方朝向下方表示每个规定的定时的发光状态的变化。此外，在本实施方式中，控制部7分别控制各光源1r、1g、1b中的各发光元件30r、30g、30b的发光，但不限于此，也可以具备多个控制部。即，也可以具备：第一控制部，其与光源1r对应地设置，控制光源1r中的发光元件30r的发光；第二控制部，其与光源1g对应地设置，控制光源1g中的发光元件30g的发光；以及第三控制部，其与光源1b对应地设置，控制光源1b中的发光元件30b的发光。
78.如图4所示，在绿光源1g中，图1所示的控制部7使在y轴方向上排列的发光元件30g同时发光，使在x轴方向上排列的发光元件30g在规定的定时间歇地发光，并且使其发光
位置在x轴方向上依次移动。
79.控制部7一体地控制在y轴方向上排列的发光元件30g的发光状态，因此通过在y轴方向上简化驱动电路、控制电路的结构来实现成本降低。另外，在绿光源1g中，本实施方式的控制部7通过使绿光束lg的发光位置在发光区域11g内依次移动，在非发光期间从发光区域11g散热，从而能够提高绿光源1g的冷却性能。因此，能够进一步提高绿光源1g的发光强度，能够提高绿光束lg的发光亮度。
80.这样，绿光源1g的发光区域11g在规定的定时发出沿y轴方向延伸的矩形的绿光束lg。在此，设从发光区域11g发出的绿光束lg的x轴方向的尺寸为lx、y轴方向的尺寸为ly。绿光束lg具有沿y轴方向延伸的形状。即，在本实施方式中，绿光束lg的长度方向相当于y轴方向(第三方向)，绿光束lg的宽度方向相当于x轴方向(第四方向)。
81.在绿光源1g的发光区域11g中，绿光束lg的发光位置在每个规定的定时向右侧(+x侧)依次移动，如图4的最下段所示，当到达右端(+x侧的端部)时瞬间向左端(-x侧的端部)移动，并再次向右侧(+x侧)依次移动。即，在某个定时，绿光束lg由从在x轴方向上相互分离的位置发出的2个光束构成。另外，2个光束的x轴方向上的尺寸lx1、lx2的合计(lx1+lx2)与分离前的绿光束lg的尺寸lx相等。即，绿光束lg即使在被分离为2个光束的情况下也满足lx＝lx1+lx2的关系，因此发光面积始终恒定。
82.控制部7通过使多个发光元件30g分别点亮或熄灭来控制发光强度，使绿光束lg在发光区域11g中的发光位置变化。由此，绿光源1g使基于绿光束lg的照明区域(第二照明区域)sg在光调制装置4的图像形成区域14上移动。
83.来自构成绿光束lg的各发光元件30g的光束被扩散元件2g扩散，从而强度分布大致均匀化。因此，基于绿光束lg的照明区域sg以大致均匀的强度对光调制装置4的图像形成区域14进行照明。
84.与绿光源1g同样地，在红光源1r中，控制部7通过使多个发光元件30r分别点亮或熄灭来控制发光强度，使发光区域11r中的红光束lr的发光位置变化，由此使红光束lr的发光位置在发光区域11r上循环地移动。由此，控制部7使基于红光束lr的照明区域在光调制装置4的图像形成区域14上移动。红光束lr的平面形状是沿y轴方向延伸的矩形。红光束lr的平面形状与绿光束lg、蓝光束lb相同。
85.来自构成红光束lr的各发光元件30r的光束被扩散元件2r扩散，从而强度分布大致均匀化。因此，基于红光束lr的照明区域(第一照明区域)sr以大致均匀的强度对光调制装置4的图像形成区域14进行照明。
86.与绿光源1g同样地，控制部7通过使多个发光元件30b分别点亮或熄灭来控制发光强度，使发光区域11b中的蓝光束lb的发光位置变化，由此使蓝光束lb的发光位置在发光区域11b上循环地移动。由此，控制部7使基于蓝光束lb的照明区域在光调制装置4的图像形成区域14上移动。
87.蓝光束lb的平面形状是沿y轴方向延伸的矩形。即，蓝光束lb的长度方向相当于y轴方向，蓝光束lb的宽度方向相当于z轴方向。
88.来自构成蓝光束lb的各发光元件30b的光束被扩散元件2b扩散，从而强度分布大致均匀化。因此，基于蓝光束lb的照明区域sb以大致均匀的强度对光调制装置4的图像形成区域14进行照明。
89.图5是从+y侧观察从各光源1r、1g、1b发出的各光束lr、lg、lb对光调制装置4的图像形成区域14进行照明的状态的图。图6是从正面观察光调制装置4的图像形成区域14的图。图5以及图6从上方朝向下方示出按照规定的定时的图像形成区域14的照明状态的变化。图5以及图6的各图相互对应。另外，在图5中，简化示出光调制装置4。
90.如图5和图6所示，在本实施方式的投影仪100中，针对从各光源1r、1g、1b发出的各光束lr、lg、lb，以使彼此的光束之间不重叠的方式对发光位置进行同步控制，从而使各光束lr、lg、lb在光调制装置4的图像形成区域14上一边扫描一边照明。基于各光束lr、lg、lb的照明区域sr、sg、sb在图像形成区域14上不重叠，而向相同方向移动。在本实施方式中，基于各光束lr、lg、lb的照明区域sr、sg、sb在图像形成区域14上不重叠，但不限于此，只要是目视辨认不出的程度，则照明区域sr、sg、sb也可以在图像形成区域14上重叠。
91.具体而言，红光源1r使红光束lr的发光位置在发光区域11r上从-z侧向+z侧循环地移动。由此，从红光源1r发出的红光束lr经由十字分棱镜3，从而在光调制装置4的图像形成区域14上在从-x侧朝向+x侧的方向上扫描照明区域sr。
92.绿光源1g使绿光束lg的发光位置在发光区域11g上从-x侧朝向+x侧循环地移动。由此，从绿光源1g发出的绿光束lg经由十字分棱镜3，从而在光调制装置4的图像形成区域14上在从-x侧朝向+x侧的方向上扫描照明区域sg。
93.蓝光源1b使蓝光束lb的发光位置在发光区域11b上从+z侧向-z侧循环地移动。由此，从蓝光源1b发出的蓝光束lb经由十字分棱镜3，从而在光调制装置4的图像形成区域14上在从-x侧朝向+x侧的方向上扫描照明区域sb。
94.在本实施方式中，以如下方式设定各光束lr、lg、lb的大小：使得各照明区域sr、sg、sb的尺寸在y轴方向上比光调制装置4的图像形成区域14的尺寸大，在x轴方向上为光调制装置4的图像形成区域14的例如1/3或小于1/3。
95.在本实施方式的情况下，各光束lr、lg、lb分别透过扩散元件2r、2g、2b而扩散，强度分布大致均匀化，因此各光束lr、lg、lb大致均匀地对光调制装置4的图像形成区域14进行照明。
96.接着，对针对光调制装置4的图像信息的写入进行说明。在本实施方式中，光调制装置4针对由液晶面板40构成的图像形成区域14的各像素同时写入红光用图像信息、绿光用图像信息以及蓝光用图像信息。
97.具体而言，如图6所示，光调制装置4包含沿着图像形成区域14的y轴方向的3个扫描线14r、14g、14b，按照每个扫描线14r、14g、14b同时写入与各光束lr、lg、lb对应的红光用图像信息、绿光用图像信息以及蓝光用图像信息。另外，考虑到液晶面板40的响应速度，优选稍微延迟于图像信息的写入而将各光束lr、lg、lb向图像形成区域14照明。
98.在本实施方式的光调制装置4中，在图像形成区域14中始终并存地形成与各光束lr、lg、lb对应的红图像、绿图像、蓝图像。光调制装置4一边将3个扫描线14r、14g、14b的x轴方向的间隔保持为恒定，一边使3个扫描线14r、14g、14b向+x侧依次移动。这里，当各扫描线14r、14g、14b到达图像形成区域14的左端部(+x侧的端部)时，瞬间移动到图像形成区域14的右端部(-x侧的端部)，再次向+x轴方向移动。
99.这样，本实施方式的光调制装置4与向图像形成区域14的图像信息的写入同步地将与图像信息对应的各光束lr、lg、lb照射到图像形成区域14的规定位置，随着图像信息的
写入位置的移动，使各光束lr、lg、lb的照明位置也依次移动，从而形成相当于1帧的3的图像。这样，在光调制装置4的图像形成区域14中形成的图像由于余像效应而被人眼识别为彩图像。
100.如以上说明的那样，根据本实施方式的投影仪100，通过使从各光源1r、1g、1b发出的各光束lr、lg、lb的照明区域sr、sg、sb在光调制装置4的图像形成区域14上向一个方向循环地移动，能够不使用旋转棱镜而使用一个光调制装置4来显示彩图像。因此，能够提供能够以小型结构显示彩图像的投影仪100。
101.在本实施方式的情况下，能够在光束lr、lg、lb彼此不相互重叠的状态下对图像形成区域14进行照明，因此能够抑制在光束lr、lg、lb彼此的一部分相互重叠的情况下产生画质劣化。
102.另外，在本实施方式的投影仪100中，通过使用利用了由光子晶体结构体构成的发光元件的面光源作为各光源1r、1g、1b，能够容易地实现使基于各光束lr、lg、lb的照明区域sr、sg、sb在光调制装置4的图像形成区域14上向一个方向循环移动的结构。
103.另外，在本实施方式的投影仪100中，通过利用扩散元件2r、2g、2b使光束lr、lg、lb扩散，能够使照明区域sr、sg、sb分别以均匀的光强度分布在光调制装置4的图像形成区域14上进行照明。由此，能够进一步提高投影仪100的投射图像的画质。
104.在本实施方式的投影仪100中，各光束lr、lg、lb是相干光，因此投射图像有可能产生散斑。与此相对，在本实施方式的情况下，各光源1r、1g、1b的各光束lr、lg、lb通过使从独立发光的发光元件30r、30g、30b发出的光部分重叠而生成。例如，从各发光元件30r发出的光的相位分别不同，因此通过使各发光元件30r的相邻的光束彼此重叠，能够使红光束lr中的散斑图案被时间平均或者被空间平均，难以视觉辨认出。另外，对于绿光束lg和蓝光束lb也可以说是同样的。因此，根据本实施方式的投影仪100，通过减少投射图像中的散斑的产生，能够显示更高画质的图像。
105.另外，在本实施方式的投影仪100中，照明区域sr、sg、sb各自延伸的长度方向(y轴方向)沿着矩形的图像形成区域14中的短边方向(y轴方向)。因此，与使照明区域sr、sg、sb的长边与图像形成区域14的长边方向一致的情况相比，能够减小照明区域sr、sg、sb的尺寸。因此，容易提高照明区域sr、sg、sb的强度分布的均匀性，其结果，能够以照度分布均匀的光对光调制装置4的图像形成区域14进行照明，能够进一步提高所投射的图像的画质。
106.(第一实施方式的第一变形例)
107.接着，对第一实施方式的投影仪的第一变形例进行说明。本变形例与第一实施方式的不同之处在于各光源1r、1g、1b中的各发光元件30r、30g、30b的平面形状，除此以外的结构相同。因此，以下对与第一实施方式共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
108.在第一实施方式中，列举了各光源1r、1g、1b中的各发光元件30r、30g、30b的平面形状为正方形的情况，但各发光元件30r、30g、30b的平面形状并不限定于此。
109.以下，关于本变形例的结构，以红光源1r为例进行说明，但对于绿光源1g和蓝光源1b的结构也可以说是同样的。
110.图7是示意性地示出本变形例的红光源1r的结构的俯视图。
111.如图7所示，在本变形例中，发光元件30r的平面形状为矩形。即，在俯视观察发光
区域11r的情况下，各发光元件30r的y轴方向的长度dy比各发光元件30r的z轴方向的长度dz小。这样，在将由光子晶体构造体35构成的发光元件30r的平面形状设为以y轴方向为短边的矩形的情况下，y轴方向的谐振长度变短。因此，从发光元件30r发出的光的沿着y轴方向的配光角大于沿着z轴方向的配光角。因此，在y轴方向上，从各发光元件30r发出的相邻的光束彼此容易重叠。因此，能够进一步提高从红光源1r发出的红光束lr的y轴方向上的强度分布的均匀性。
112.另外，根据本变形例的结构，在发光区域11r的y轴方向上，相邻的发光元件30r彼此的配置距离相对地扩大，因此发光元件30r的散热性提高，能够提高各发光元件30r的发光强度。
113.(第一实施方式的第二变形例)
114.接着，对第一实施方式的投影仪的第二变形例进行说明。本变形例与第一变形例的不同之处在于各光源1r、1g、1b中的各发光元件30r、30g、30b的平面形状。因此，以下对与第一实施方式以及第一变形例共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
115.以下，关于本变形例的结构，以红光源1r为例进行说明，但对于绿光源1g和蓝光源1b的结构也可以说是同样的。
116.图8是示意性地示出本变形例的红光源1r的结构的俯视图。
117.如图8所示，在本变形例中，发光元件30r的平面形状为细长的矩形。即，在俯视观察发光区域11r的情况下，多个发光元件30r分别具有在红光束lr所延伸的y轴方向上细长的长条形状，沿着与y轴方向垂直的z轴方向排列。
118.根据本变形例的红光源1r，由于具有成为在y轴方向上细长的矩形的发光元件30r，因此与第一实施方式或第一变形例的结构相比，能够减少在发光区域11r上形成的发光元件30r的数量。因此，通过减少发光元件数量，能够简化用于驱动或控制红光源1r的驱动电路、控制电路等，实现低成本化。
119.(第一实施方式的第三变形例)
120.接着，对第一实施方式的投影仪的第三变形例进行说明。本变形例与第一实施方式的不同之处在于设置于各光源1r、1g、1b的各扩散元件2r、2g、2b的扩散特性。因此，以下对与第一实施方式共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
121.以下，关于本变形例的结构，以与红光源1r对应的扩散元件2r为例进行说明，但关于扩散元件2g、2b的结构也可以说是同样的。
122.图9是示意性地示出本变形例的扩散元件2r的扩散特性的侧截面。另外，在图9中，省略了朝向扩散元件2r发出红光束lr的红光源1r的图示。
123.如图9所示，在本变形例中，扩散元件2r的扩散程度根据红光束lr的长度方向(y轴方向)上的位置而不同。在本变形例中，扩散元件2r的y轴方向上的扩散程度在光轴ax1上最大，随着从光轴ax1向+y侧或-y侧远离，扩散程度降低。即，本变形例的扩散元件2r的扩散特性如下：以红光源1r的光轴ax1为基准，+y侧的扩散程度与-y侧的扩散程度具有对称性。另外，扩散程度大是指透过扩散元件后的扩散角相对变大。
124.在此，在第一实施方式的扩散元件2r中，y轴方向上的扩散特性恒定，因此透过扩散元件2r后的红光束lr的端部的光束形状较大地变形，从而强度分布容易降低。与此相对，在本变形例的扩散元件2r中，通过使扩散角在y轴方向的中央部相对地增大，越靠y轴方
向的端部则扩散角越相对地减小，能够抑制红光束lr的端部处的光束形状的变形，能够高效地对光调制装置4的图像形成区域14进行照明。
125.另外，在本变形例的情况下，优选与扩散元件2r的扩散特性相应地调整在红光源1r的y轴方向上排列的发光元件30r的发光强度。扩散元件2r的扩散角越大，红光束lr的光密度越容易降低。因此，例如，通过预先将与扩散元件2r的扩散角大的中央部对应的发光元件30r的发光强度设定得比与扩散元件2r的扩散角小的端部对应的发光元件30r的发光强度高，能够抑制红光束lr的端部的强度分布的降低，并且在y轴方向上得到接近所谓的顶帽型的均匀的强度分布。
126.(第二实施方式)
127.接着，对第二实施方式的投影仪进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，在各光源1r、1g、1b与各扩散元件2r、2g、2b之间配置偏振转换元件。以下，对与第一实施方式共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
128.图10是示出本实施方式的投影仪的概略结构的俯视图。
129.如图10所示，本实施方式的投影仪200具有：各光源1r、1g、1b；各扩散元件2r、2g、2b；十字分棱镜3；光调制装置4；投射光学装置5；偏振转换元件(第一偏振转换元件)6r；偏振转换元件(第二偏振转换元件)6g；偏振转换元件(第三偏振转换元件)6b；以及控制部7。
130.偏振转换元件6r配置于红光源1r的光射出侧，将红光束lr的偏振方向转换为与光调制装置4对应的偏振方向。偏振转换元件6r配置在红光源1r与扩散元件2r之间。
131.偏振转换元件6g配置于绿光源1g的光射出侧，将绿光束lg的偏振方向转换为与光调制装置4对应的偏振方向。偏振转换元件6g配置在绿光源1g与扩散元件2g之间。
132.偏振转换元件6b配置于蓝光源1b的光射出侧，将蓝光束lb的偏振方向转换为与光调制装置4对应的偏振方向。偏振转换元件6b配置在蓝光源1b与扩散元件2b之间。
133.以下，在不特别区分偏振转换元件6r、偏振转换元件6g以及偏振转换元件6b而进行总称的情况下，称为各偏振转换元件6r、6g、6b。
134.在本实施方式中，各偏振转换元件6r、6g、6b将各光束lr、lg、lb的偏振方向分别转换为透过光调制装置4的入射侧偏振板41的偏振方向。
135.各偏振转换元件6r、6g、6b除了入射的各光束的波段不同以外，具有同样的基本结构。以下，以与红光源1r对应的偏振转换元件6r为例进行说明，但对于其他偏振转换元件6g、6b的结构也可以说是同样的。
136.图11是表示偏振转换元件6r的结构的剖视图。在图11中，还图示了朝向偏振转换元件6r发出红光束lr的红光源1r。
137.如图11所示，偏振转换元件6r将从红光源1r发出的红光束lr转换为线偏振光。偏振转换元件6r具有使红光束lr入射的多个入射开口部60k。多个入射开口部60k沿着y轴方向隔开间隔地配置。各入射开口部60k由配置于偏振转换元件6r的光入射面侧的遮光膜60上形成的开口构成。
138.在本实施方式的情况下，红光源1r的各发光元件30r在y轴方向上配置在与入射开口部60k对应的位置。另外，在z轴方向上，与第一实施方式同样地，发光元件30r以规定间距排列。
139.偏振转换元件6r具有多个偏振分离层61、多个反射层62和多个相位差层63。偏振转换元件6r是通过组合截面形状为平行四边形的第一棱镜部件64和截面形状为三角形的第二棱镜部件65而构成的，偏振分离层61和反射层62设置在相当于第一棱镜部件64的一对对边的面上。相位差层63设置于偏振转换元件6r的光射出侧。
140.在此，红光束lr包含透过光调制装置4的入射侧偏振板41的第一偏振成分lr1和与第一偏振成分不同的第二偏振成分lr2。偏振分离层61具有使红光束lr所包含的第一偏振成分lr1透过、使红光束lr所包含的第二偏振成分lr2反射的偏振分离特性。另外，第一偏振成分lr1和第二偏振成分lr2的偏振方向彼此相差90度。
141.在从偏振转换元件6r的入射开口部60k入射的红光束lr中，第一偏振成分lr1直接透过偏振分离层61，第二偏振成分lr2在偏振分离层61处向y轴方向反射，并且被反射层62向x轴方向反射。被反射层62反射后的第二偏振成分lr2入射到相位差层63。相位差层63由1/2波长板构成。第二偏振成分lr2透过相位差层63，从而偏振方向旋转90度而转换为第一偏振成分lr11。第一偏振成分lr1和第一偏振成分lr11的偏振方向相同。红光束lr被偏振转换元件6r转换为第一偏振成分lr1和第一偏振成分lr11，从而转换为偏振方向一致的线偏振光。
142.偏振转换元件6r以红光源1r的发光区域11r上的发光位置的移动方向(z方向)与红光束lr的偏振分离方向(y轴方向)垂直的方式相对于红光源1r配置。
143.这样，根据本实施方式，能够通过偏振转换元件6r将红光束lr转换为线偏振光并入射到光调制装置4。
144.在此，在本实施方式中，关于第一偏振成分lr1和第一偏振成分lr11，偏振转换元件6r中的光路长度、配置在光路中的功能层(偏振分离层61、反射层62以及相位差层63)不同。因此，在第一偏振成分lr1和第一偏振成分lr11之间产生光强度差，有可能导致显示图像的画质降低。与此相对，例如，也可以通过调整偏振分离层61、反射层62以及相位差层63的光学特性，使通过一方的光路的偏振成分减光，从而使第一偏振成分lr1与第一偏振成分lr11之间的光强度一致。
145.例如，如果是第一偏振成分lr1以及第一偏振成分lr11在光调制装置4的图像形成区域14上的位置关系不变化的情况，则第一偏振成分lr1与第一偏振成分lr11之间的光强度差恒定。在该情况下，控制部7也可以考虑第一偏振成分lr1与第一偏振成分lr11之间的光强度差而对预先输入到光调制装置4的图像信息进行校正，由此抑制显示图像的画质降低。
146.通常，在使用包含液晶面板40的光调制装置4的情况下，需要使偏振度高的照明光作为各光束lr、lg、lb入射到光调制装置4。与此相对，在本实施方式的情况下，与各光源1r、1g、1b对应地分别具备偏振转换元件6r、6g、6b，因此不需要从光源1r、1g、1b各自的发光元件30r、30g、30b发出偏振度高的光，因此各发光元件30r、30g、30b的制造变得容易。
147.另外，在本实施方式的情况下，在各光源1r、1g、1b中，发光元件在y轴方向上按照与偏振转换元件的入射开口部对应的位置分离地配置，因此能够通过提高散热性来提高发光强度。
148.(第三实施方式)
149.接着，对第三实施方式的投影仪进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同点
在于仅使用1个光源。以下，对与第一实施方式共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
150.图12是示出本实施方式的投影仪300的概略结构的俯视图。
151.如图12所示，本实施方式的投影仪300具有光源301、光调制装置4、投射光学装置5、扩散元件302和控制部303。光源301的光轴沿着照明光轴100ax。作为扩散元件302，例如能够使用在透光性平板的表面具有凹凸构造的表面扩散板、在透光性平板的内部具有折射率分布的折射率分布型扩散板、衍射元件、全息元件或者元透镜元件等。
152.图13是示意性地示出光源301的结构的俯视图。
153.如图13所示，本实施方式的光源301具有包括如下区域的发光区域313：包含多个发光元件30r的第一发光区域312r；包含多个发光元件30g的第二发光区域312g；以及包含多个发光元件30b的第三发光区域312b。本实施方式的光源301的各发光元件30r、30g、30b在发光区域313中呈阵列状配置。另外，各发光元件30r、30g、30b的平面形状均为正方形。控制部303分别控制多个发光元件30r的发光、多个发光元件30g的发光以及多个发光元件30b的发光。
154.第一发光区域312r包括在x轴方向上排列的多个发光元件列10rl。各发光元件列10rl是通过将发光元件30r在y轴方向上以规定间距排列成一列而构成的。另外，构成一个发光元件列10rl的各发光元件30r同时发光。
155.第二发光区域312g包括在x轴方向上排列的多个发光元件列10gl。各发光元件列10gl是通过将发光元件30g在y轴方向上以规定间距排列成一列而构成的。另外，构成一个发光元件列10gl的各发光元件30g同时发光。
156.第三发光区域312b包括在x轴方向上排列的多个发光元件列10bl。各发光元件列10bl是通过将发光元件30b在y轴方向上以规定间距排列成一列而构成的。另外，构成一个发光元件列10bl的各发光元件30b同时发光。
157.各发光元件列10rl、10gl、10bl在x轴方向上交替地配置。另外，各发光元件30r、30g、30b在x轴方向上的排列间距相等。以下，在不区分第一发光区域312r、第二发光区域312g以及第三发光区域312b而统称的情况下，称为各发光区域312r、312g、312b。
158.本实施方式的控制部303并不是使在x轴方向上排列的各发光元件列10rl、10gl、10bl依次发光，而是以形成3个发光组的方式使各发光区域312r、312g、312b发光。
159.以下，对光源301的发光动作进行具体说明。
160.图14是概念性地示出光源301的发光动作的图。在图14中，仅对各发光元件30r、30g、30b中的正在发光的发光元件标注阴影线。
161.如图14所示，在光源301的各发光区域312r、312g、312b中，控制部303使红发光组13r、绿发光组13g以及蓝发光组13b在规定的定时间歇地同时发光，并且使它们的发光位置在x轴方向上依次移动。红发光组13r由在x轴方向上排列的多个发光元件列10rl构成。绿发光组13g由在x轴方向上排列的多个发光元件列10gl构成。蓝发光组13b由在x轴方向上排列的多个发光元件列10bl构成。另外，在图14中，示出了各发光组13r、13g、13b分别由2个发光元件列10rl、10gl、10bl构成的情况，但构成各发光组的发光元件列的数量不限于此。
162.这样，控制部303进行如下控制：从第一发光区域312r中的红发光组13r发出红
光束lr，从第二发光区域312g中的绿发光组13g发出绿光束lg，从第三发光区域312b中的蓝发光组13b发出蓝光束lb。
163.在本实施方式的情况下，在各个发光组13r、13g、13b中，发光元件列10rl、10gl、10bl彼此在x轴方向上分离，因此各光束lr、lg、lb有可能成为在x轴方向上分离的光束。与此相对，在本实施方式中，各光束lr、lg、lb被扩散元件302扩散，因此通过使在x轴方向上相邻的光束彼此局部地重合，各光束lr、lg、lb能够以均匀的强度分布对光调制装置4的图像形成区域14进行照明。
164.与第一实施方式的图4所示的状态同样地，各发光组13r、13g、13b在规定的定时向右侧(+x侧)依次移动，当到达右端(+x侧的端部)时瞬间向左端(-x侧的端部)移动，并再次向右侧(+x侧)依次移动。即，在某个定时，从各发光组13r、13g、13b发出的各光束lr、lg、lb成为由从在x轴方向上大幅分离的位置发出的2个光束构成的状态，但2个光束的x轴方向上的尺寸的合计与分离前的光束的尺寸相等。
165.这样，在光源301中，控制部303通过使各发光元件30r、30g、30b分别点亮或熄灭来控制发光强度，使各发光区域312r、312g、312b中的各光束lr、lg、lb的发光位置变化，从而与第一实施方式的图5所示的状态同样地，使基于各光束lr、lg、lb的照明区域在光调制装置4的图像形成区域14上移动。因此，从光源301发出的各光束lr、lg、lb在光调制装置4的图像形成区域14上一边在从-x侧朝向+x侧的一个方向上循环地扫描一边进行照明。即，在本实施方式的情况下，各光束lr、lg、lb的照明区域在图像形成区域14上也不重叠。在本实施方式中，各光束lr、lg、lb的照明区域在图像形成区域14上不重叠，但不限于此，只要是目视辨认不出的程度，则照明区域sr、sg、sb也可以在图像形成区域14上重叠。
166.与第一实施方式的图6所示的状态同样地，本实施方式的光调制装置4按照每个扫描线14r、14g、14b写入与各光束lr、lg、lb对应的红光用图像信息、绿光用图像信息以及蓝光用图像信息。另外，在本实施方式的情况下，图14所示的各发光组13r、13g、13b的+x侧的开头位置13r1、13g1、13b1与光调制装置4的图像形成区域14中的各扫描线14r、14g、14b对应。
167.如以上说明的那样，根据本实施方式的投影仪300，通过使从光源301发出的各光束lr、lg、lb的照明区域sr、sg、sb在光调制装置4的图像形成区域14上向一个方向循环地移动，能够抑制装置结构的大型化，并且能够使用一个光调制装置4显示彩图像。
168.(第三实施方式的第一变形例)
169.接着，对第三实施方式的投影仪的第一变形例进行说明。本变形例与第三实施方式的不同之处在于光源301中的各发光元件30r、30g、30b的平面形状，除此以外的结构相同。因此，以下对与第三实施方式共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
170.在第三实施方式中，列举了光源301中的各发光元件30r、30g、30b的平面形状为正方形的情况为例，但各发光元件30r、30g、30b的平面形状并不限定于此。
171.图15是示意性地示出本变形例的光源的结构的俯视图。
172.如图15所示，在本变形例中，各发光元件30r、30g、30b的平面形状为矩形。即，各发光元件30r、30g、30b的y轴方向的长度dy比x轴方向的长度dx小。这样，各发光元件30r、30g、30b的平面形状形成为以y轴方向为短边的矩形。各发光元件30r、30g、30b由于y轴方向的谐振长度变短，因此y轴方向上的配光角变大。因此，从相同颜的发光组的发光元件列发出
的相邻的光束彼此容易在y轴方向上重叠，因此能够提高从各发光组13r、13g、13b发出的各光束lr、lg、lb的y轴方向上的强度分布的均匀性。
173.另外，根据本变形例，各发光元件30r、30g、30b排列的y轴方向的距离相对地扩大，因此各发光元件30r、30g、30b的散热性提高，能够提高各发光元件30r、30g、30b的发光强度。
174.(第三实施方式的第二变形例)
175.接着，对第三实施方式的投影仪的第二变形例进行说明。本变形例与第一变形例的不同之处在于光源301中的各发光元件30r、30g、30b的平面形状。因此，以下对与第三实施方式以及第一变形例共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
176.图16是示意性地示出本变形例的光源的结构的俯视图。
177.如图16所示，在本变形例中，各发光元件30r、30g、30b的平面形状为细长的矩形。即，在俯视观察包含发光区域312r、312g、312b的发光区域313的情况下，各个发光元件30r具有在红光束lr所延伸的y轴方向上细长的长条形状，沿着与y轴方向垂直的x轴方向排列，各个发光元件30g具有在绿光束lg所延伸的y轴方向上细长的长条形状，沿着与y轴方向垂直的x轴方向排列，各个发光元件30b具有在蓝光束lb所延伸的y轴方向上细长的长条形状，沿着与y轴方向垂直的x轴方向排列。各发光元件30r、30g、30b在x轴方向上交替配置。
178.根据本变形例的光源301，各发光元件30r、30g、30b形成为在y轴方向上细长的矩形，因此与第三实施方式以及第一变形例的结构相比，能够减少在各发光区域312r、312g、312b上形成的发光元件数量。因此，通过减少发光元件数量，能够简化光源301中的驱动电路、控制电路等，实现低成本化。
179.(第三实施方式的第三变形例)
180.接着，对第三实施方式的投影仪的第三变形例进行说明。本变形例与第一变形例的不同之处在于光源301中的各发光元件30r、30g、30b的平面形状。因此，以下对与第三实施方式以及第一变形例共同的部件以及结构标注相同的标号，并省略详细说明。
181.图17是示意性地示出本变形例的光源的结构的俯视图。
182.如图17所示，在本变形例中，各发光元件30r、30g、30b的y轴方向的长度dy比x轴方向的长度dx大。在本变形例中，各发光元件30r、30g、30b的平面形状为以y轴方向为长边的矩形。各发光元件30r、30g、30b的x轴方向的谐振长度变短，因此x轴方向上的配光角变大。因此，从相同颜的发光组的发光元件列发出的相邻的光束彼此容易在x轴方向上重叠，因此能够提高从各发光组13r、13g、13b发出的各光束lr、lg、lb的x轴方向上的强度分布的均匀性。
183.另外，在第三实施方式的投影仪300中，也可以在光源301与扩散元件302之间配置偏振转换元件。即，也可以将第二实施方式的结构应用于第三实施方式。根据该结构，不需要从光源301的各发光元件30r、30g、30b发出偏振度高的光，因此光源301的制造变得容易。另外，光源301的各发光元件30r、30g、30b离散地配置在与偏振转换元件的入射开口部对应的位置，因此通过提高光源301的散热性，能够提高各发光元件30r、30g、30b的发光强度。
184.此外，在第三实施方式的投影仪300中，也可以使扩散元件302的扩散程度在y轴方向上不同。即，也可以将第一实施方式的第三变形例的结构应用于第三实施方式。例如，在
扩散元件302中，也可以使扩散角在y轴方向的中央部相对地增大，越靠y轴方向的端部则扩散角越相对地减小。根据该结构，通过抑制各光束lr、lg、lb的端部的变形，能够高效地对光调制装置4的图像形成区域14进行照明。
185.此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式以及变形例的结构，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变更。
186.例如，在上述实施方式中，例举了在图像形成区域14上无间隙地排列各光束lr、lg、lb的照明区域sr、sg、sb的情况，但也可以在照明区域sr、sg、sb之间形成不存在光束的无光区域。在设置了这样的无光区域的情况下，成为一种间歇显示来抑制运动图像模糊，因此能够提高运动图像品质。
187.另外，在第一实施方式中，列举了使用3个光源1r、1g、1b的情况为例，但也可以使用2个光源。在使用2个光源的情况下，也可以通过从一个光源发出的1种波长(例如红)的光和从另一个光源发出的2种波长(例如绿、蓝)的光对光调制装置4的图像形成区域14进行照明来显示彩图像。或者，也可以通过从2个光源发出2种以上的波长的光，生成使用了4种以上的光的彩图像。
188.另外，在第三实施方式中，作为光源301，列举了发出3种不同波长的光的结构的例子，但也可以使用发出4种以上的不同波长的光的光源。例如，也可以使用发出在红、绿、蓝的基础上加上黄而得到的4种光的结构、或将红、绿、蓝等可见光和红外光组合而成的结构的光源。另外，在第三实施方式的光源301中，也可以采用发出2种波长的光的结构。
189.此外，构成投影仪的各种结构要素的数量、配置、形状以及材料等具体结构不限于上述实施方式，能够适当变更。
190.本发明的方式的投影仪也可以具有以下的结构。
191.本发明的一个方式的投影仪具有：第一光源，其具有包含多个第一发光元件的第一发光区域，从第一发光区域发出第一光束；第二光源，其具有包含发出与第一发光元件不同的波长的光的多个第二发光元件的第二发光区域，从第二发光区域发出第二光束；使第一光束和第二光束的行进方向一致的光学系统；光调制装置，其根据图像信息对从光学系统入射的第一光束和第二光束进行调制；投射光学装置，其投射由光调制装置形成的图像；以及控制部，其对第一光源中的多个第一发光元件各自的发光强度以及第二光源中的多个第二发光元件各自的发光强度进行控制，控制部进行如下控制：通过使第一光束在第一发光区域中的发光位置变化，来使基于第一光束的第一照明区域在光调制装置的图像形成区域上移动，通过使第二光束在第二发光区域中的发光位置变化，来使基于第二光束的第二照明区域在光调制装置的图像形成区域上向与第一照明区域相同的方向移动。
192.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，第一照明区域和第二照明区域在图像形成区域上不重叠。
193.本发明的一个方式的投影仪具有：光源，其具有第一发光区域和第二发光区域，所述第一发光区域包含多个第一发光元件，发出第一光束，所述第二发光区域包含多个第二发光元件，发出具有与第一光束不同的波长的第二光束；光调制装置，其根据图像信息对从光源入射的第一光束和第二光束进行调制；投射光学装置，其投射由光调制装置形成的图像；以及控制部，其对多个第一发光元件各自的发光强度和多个第二发光元件各自的发光
强度进行控制，控制部进行如下控制：通过使第一光束在第一发光区域中的发光位置变化，来使基于第一光束的第一照明区域在光调制装置的图像形成区域上移动，同时，通过使第二光束在第二发光区域中的发光位置变化，来使基于第二光束的第二照明区域在光调制装置的图像形成区域上向与第一照明区域相同的方向移动。
194.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，第一照明区域和第二照明区域在图像形成区域上不重叠。
195.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为还具备：第一扩散元件，其配置于第一光源的光射出侧，供第一光束入射；以及第二扩散元件，其配置于第二光源的光射出侧，供第二光束入射。
196.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，第一扩散元件的扩散程度根据第一光束所延伸的长度方向上的位置而不同，第二扩散元件的扩散程度根据第二光束所延伸的长度方向上的位置而不同。
197.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为还具备：第一偏振转换元件，其配置于第一光源的光射出侧，将第一光束的偏振方向转换为与光调制装置对应的偏振方向；以及第二偏振转换元件，其配置于第二光源的光射出侧，将第二光束的偏振方向转换为与光调制装置对应的偏振方向。
198.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，该投影仪还具有第三光源，该第三光源具有包含多个第三发光元件的第三发光区域，从第三发光区域射出第三光束，所述多个第三发光元件发出与第一发光元件及第二发光元件不同的波长的光，光学系统使第三光束的行进方向与第一光束及第二光束的行进方向一致，光调制装置根据图像信息对从光学系统入射的第一光束、第二光束和第三光束进行调制，控制部控制多个第三发光元件各自的发光强度，使第三光束在第三发光区域中的发光位置变化，来使基于第三光束的第三照明区域在光调制装置的图像形成区域上向与第一照明区域及第二照明区域相同的方向移动，第一照明区域、第二照明区域以及第三照明区域分别对光调制装置的不同位置进行照明。
199.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，控制部进行如下控制：以使第一照明区域在图像形成区域上向一个方向循环移动的方式使第一光束在第一发光区域中的发光位置变化，以使第二照明区域在图像形成区域上向一个方向循环移动的方式使第二光束在第二发光区域中的发光位置变化。
200.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，还具备扩散元件，该扩散元件配置于光源的光射出侧，供第一光束和第二光束入射。
201.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，扩散元件的扩散程度根据第一光束和第二光束所延伸的长度方向上的位置而不同。
202.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，光源还具有第三发光区域，该第三发光区域包含多个第三发光元件，发出具有与第一光束和第二光束不同的波长的第三光束，光调制装置根据图像信息对从光源入射的第一光束、第二光束和第三光束进行调制，控制部控制多个第三发光元件各自的发光强度，使第三光束在第三发光区域中的发光位置变化，来使基于第三光束的第三照明区域在光调制装置的图像形成区域上向与第一照明区域和第二照明区域相同的方向移动，第一照明区域、第二照明区域和第三照明区域在图像形
成区域上不重叠。
203.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，控制部进行如下控制：以使第一照明区域及第二照明区域在图像形成区域上向一个方向循环移动的方式使第一光束在第一发光区域中的发光位置及第二光束在第二发光区域中的发光位置变化。
204.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，多个第一发光元件沿着第一光束所延伸的第一方向和与第一方向垂直的第二方向这两个方向呈阵列状排列，多个第二发光元件沿着第二光束所延伸的第三方向和与第三方向垂直的第四方向这两个方向呈阵列状排列。
205.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，多个第一发光元件分别是在第一方向上具有短边且在第二方向上具有长边的矩形，多个第二发光元件分别是在第三方向上具有短边且在第四方向上具有长边的矩形。
206.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，多个第一发光元件分别具有在第一光束所延伸的第一方向上细长的矩形，沿着与第一方向垂直的第二方向排列，多个第二发光元件具有在第二光束所延伸的第三方向上细长的矩形，沿着与第三方向垂直的第四方向排列。
207.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，多个第一发光元件分别是在第一光束所延伸的第一方向上具有短边且在与第一方向垂直的第二方向上具有长边的矩形，多个第二发光元件是在第一方向上具有短边且在第二方向上具有长边的矩形。
208.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，多个第一发光元件分别具有在第一光束所延伸的第一方向上细长的矩形，沿着与第一方向垂直的第二方向排列，多个第二发光元件具有在第一方向上细长的矩形，沿着第二方向排列在与多个第一发光元件不同的位置。
209.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，多个第一发光元件分别是在第一光束所延伸的第一方向上具有长边且在与第一方向垂直的第二方向上具有短边的矩形，多个第二发光元件是在第一方向上具有长边且在第二方向上具有短边的矩形。
210.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，多个第一发光元件以及多个第二发光元件包含光子晶体构造体。
211.在本发明的一个方式的投影仪中，也可以构成为，光调制装置的图像形成区域为矩形，第一照明区域和第二照明区域各自所延伸的长度方向沿着图像形成区域的短边方向。

技术特征：

1.一种投影仪，其特征在于，所述投影仪具有：第一光源，其具有包含多个第一发光元件的第一发光区域，从所述第一发光区域发出第一光束；第二光源，其具有包含发出与所述第一发光元件不同的波长的光的多个第二发光元件的第二发光区域，从所述第二发光区域发出第二光束；使所述第一光束和所述第二光束的行进方向一致的光学系统；光调制装置，其根据图像信息对从所述光学系统入射的所述第一光束和所述第二光束进行调制；投射光学装置，其投射由所述光调制装置形成的图像；以及控制部，其对所述第一光源中的所述多个第一发光元件各自的发光强度以及所述第二光源中的所述多个第二发光元件各自的发光强度进行控制，所述控制部进行如下控制：通过使所述第一光束在所述第一发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第一光束的第一照明区域在所述光调制装置的图像形成区域上移动，通过使所述第二光束在所述第二发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第二光束的第二照明区域在所述光调制装置的所述图像形成区域上向与所述第一照明区域相同的方向移动。2.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述第一照明区域和所述第二照明区域在所述图像形成区域上不重叠。3.根据权利要求1所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还具有：第一扩散元件，其配置于所述第一光源的光射出侧，供所述第一光束入射；以及第二扩散元件，其配置于所述第二光源的光射出侧，供所述第二光束入射。4.根据权利要求3所述的投影仪，其特征在于，所述第一扩散元件的扩散程度根据所述第一光束所延伸的长度方向上的位置而不同，所述第二扩散元件的扩散程度根据所述第二光束所延伸的长度方向上的位置而不同。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还具有：第一偏振转换元件，其配置于所述第一光源的光射出侧，将所述第一光束的偏振方向转换为与所述光调制装置对应的偏振方向；以及第二偏振转换元件，其配置于所述第二光源的光射出侧，将所述第二光束的偏振方向转换为与所述光调制装置对应的偏振方向。6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还具有第三光源，所述第三光源具有包含多个第三发光元件的第三发光区域，从所述第三发光区域射出第三光束，所述多个第三发光元件发出与所述第一发光元件及所述第二发光元件不同的波长的光，所述光学系统使所述第三光束的行进方向与所述第一光束及所述第二光束的行进方向一致，
所述光调制装置根据图像信息对从所述光学系统入射的所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束进行调制，所述控制部对所述多个第三发光元件各自的发光强度进行控制，使所述第三光束在所述第三发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第三光束的第三照明区域在所述光调制装置的所述图像形成区域上向与所述第一照明区域及所述第二照明区域相同的方向移动，所述第一照明区域、所述第二照明区域以及所述第三照明区域分别对所述光调制装置的不同位置进行照明。7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的投影仪，其特征在于，所述控制部进行如下控制：以使所述第一照明区域在所述图像形成区域上向一个方向循环移动的方式使所述第一光束在所述第一发光区域中的发光位置变化，以使所述第二照明区域在所述图像形成区域上向一个方向循环移动的方式使所述第二光束在所述第二发光区域中的发光位置变化。8.根据权利要求1、3和4中的任意一项所述的投影仪，其特征在于，所述多个第一发光元件沿着所述第一光束所延伸的第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向这两个方向呈阵列状排列，所述多个第二发光元件沿着所述第二光束所延伸的第三方向和与所述第三方向垂直的第四方向这两个方向呈阵列状排列。9.根据权利要求8所述的投影仪，其特征在于，所述多个第一发光元件分别是在所述第一方向上具有短边且在所述第二方向上具有长边的矩形，所述多个第二发光元件分别是在所述第三方向上具有短边且在所述第四方向上具有长边的矩形。10.根据权利要求1至4中的任意一项所述的投影仪，其特征在于，所述多个第一发光元件分别具有在所述第一光束所延伸的第一方向上细长的矩形，沿着与所述第一方向垂直的第二方向排列，所述多个第二发光元件分别具有在所述第二光束所延伸的第三方向上细长的矩形，沿着与所述第三方向垂直的第四方向排列。11.一种投影仪，其特征在于，所述投影仪具有：光源，其具有第一发光区域和第二发光区域，所述第一发光区域包含多个第一发光元件，发出第一光束，所述第二发光区域包含多个第二发光元件，发出具有与所述第一光束不同的波长的第二光束；光调制装置，其根据图像信息对从所述光源入射的所述第一光束和所述第二光束进行调制；投射光学装置，其投射由所述光调制装置形成的图像；以及控制部，其对所述多个第一发光元件各自的发光强度和所述多个第二发光元件各自的发光强度进行控制，所述控制部进行如下控制：
通过使所述第一光束在所述第一发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第一光束的第一照明区域在所述光调制装置的图像形成区域上移动，并且，通过使所述第二光束在所述第二发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第二光束的第二照明区域在所述光调制装置的所述图像形成区域上向与所述第一照明区域相同的方向移动。12.根据权利要求11所述的投影仪，其特征在于，所述第一照明区域和所述第二照明区域在所述图像形成区域上不重叠。13.根据权利要求11或12所述的投影仪，其特征在于，所述投影仪还具有扩散元件，所述扩散元件配置于所述光源的光射出侧，供所述第一光束和所述第二光束入射。14.根据权利要求13所述的投影仪，其特征在于，所述扩散元件的扩散程度根据所述第一光束和所述第二光束所延伸的长度方向上的位置而不同。15.根据权利要求11或12所述的投影仪，其特征在于，所述光源还具有第三发光区域，所述第三发光区域包含多个第三发光元件，发出具有与所述第一光束和所述第二光束不同的波长的第三光束，所述光调制装置根据图像信息对从所述光源入射的所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束进行调制，所述控制部对所述多个第三发光元件各自的发光强度进行控制，使所述第三光束在所述第三发光区域中的发光位置变化，来使基于所述第三光束的第三照明区域在所述光调制装置的所述图像形成区域上向与所述第一照明区域及所述第二照明区域相同的方向移动，所述第一照明区域、所述第二照明区域以及所述第三照明区域在所述图像形成区域上不重叠。16.根据权利要求11或12所述的投影仪，其特征在于，所述控制部进行如下控制：以使所述第一照明区域和所述第二照明区域在所述图像形成区域上向一个方向循环移动的方式使所述第一光束在所述第一发光区域中的发光位置和所述第二光束在所述第二发光区域中的发光位置变化。17.根据权利要求11或12所述的投影仪，其特征在于，所述多个第一发光元件分别是在所述第一光束所延伸的第一方向上具有短边且在与所述第一方向垂直的第二方向上具有长边的矩形，所述多个第二发光元件分别是在所述第一方向上具有短边且在所述第二方向上具有长边的矩形。18.根据权利要求11或12所述的投影仪，其特征在于，所述多个第一发光元件分别具有在所述第一光束所延伸的第一方向上细长的矩形，沿着与所述第一方向垂直的第二方向排列，所述多个第二发光元件分别具有在所述第一方向上细长的矩形，沿着所述第二方向排列在与所述多个第一发光元件不同的位置。19.根据权利要求11或12所述的投影仪，其特征在于，所述多个第一发光元件分别是在所述第一光束所延伸的第一方向上具有长边且在与
所述第一方向垂直的第二方向上具有短边的矩形，所述多个第二发光元件分别是在所述第一方向上具有长边且在所述第二方向上具有短边的矩形。20.根据权利要求1至4、11和12中的任意一项所述的投影仪，其特征在于，所述多个第一发光元件以及所述多个第二发光元件包含光子晶体构造体。21.根据权利要求1至4、11和12中的任意一项所述的投影仪，其特征在于，所述光调制装置的所述图像形成区域为矩形，所述第一照明区域和所述第二照明区域各自所延伸的长度方向沿着所述图像形成区域的短边方向。

技术总结

投影仪，能够以小型结构显示彩图像。本发明的投影仪具有：第一光源，其从包含多个第一发光元件的第一发光区域发出第一光束；第二光源，其从包含发出与第一发光元件不同的波长的光的第二发光元件的第二发光区域发出第二光束；光学系统，其使第一光束和第二光束的行进方向一致；光调制装置，其根据图像信息对第一光束和第二光束进行调制；投射光学装置；以及控制部。控制部进行如下控制：通过使第一光束在第一发光区域中的发光位置变化，来使照明区域在光调制装置的图像形成区域上移动，通过使第二光束在第二发光区域中的发光位置变化，来使第二照明区域在光调制装置的图像形成区域上向与第一照明区域相同的方向移动。域上向与第一照明区域相同的方向移动。域上向与第一照明区域相同的方向移动。