(57)【要約】【課題】光の利用効率が良く、インパルス型駆動に対応した照明装置を提供すること。【解決手段】照明装置１００は、光源部１、光学部材５などから構成されている。光学部材５の集光レンズ７は、光源部１が出射した光を帯状光に集光する。また、光学部材５のプリズム８は、その回転に伴い、帯状光が被照射面を走査するように、帯状光を屈折させるための傾斜面Ｋを備えている。よって、集光レンズ７による集光作用によって光を無駄なく帯状光にするとともに、プリズム８の屈折作用によって帯状光を走査することができる。従って、光の利用効率が良い照明装置を提供することができる。【選択図】図１
2010091905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
板状部材と、
前記光源からの照明光の光路上において、前記光源と前記板状部材との間に設けられた
集光レンズと、
前記板状部材の前記照明光が出射する側の面に設けられたプリズムと、を備え、
前記集光レンズは、前記照明光の光束を略帯状に整形するための集光作用を有し、
前記板状部材は、前記集光レンズに入射する前記照明光の光軸と略平行な軸を回転軸と
して回転可能であり、
前記プリズムは、前記回転軸を中心とする環状の平面形状を有し、かつ、前記板状部材
の回転に応じて、前記プリズムから出射する光の光軸を前記プリズムの半径方向に偏向さ
せるための傾斜面を備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記集光レンズは、前記板状部材における前記照明光が入射する側の面に形成された環
状のシリンドリカルレンズであり、前記板状部材と一体になっていることを特徴とする請
求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記集光レンズは、前記集光作用を有するレンズ面が前記回転軸を中心として同心円状
に複数分割されるとともに、前記分割された複数の分割レンズの高さを揃えて平坦化され
ており、
前記プリズムも、前記傾斜面が前記回転軸を中心として同心円状に複数分割されるとと
もに、前記分割された複数の分割プリズムの高さを揃えて平坦化されていることを特徴と
する請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記集光レンズは、互いに対向して配置された第１フライアイレンズと第２フライアイ
レンズから構成され、
前記第１フライアイレンズが有する複数の小レンズのうちの一つの小レンズと、前記第
２フライアイレンズが有する複数の小レンズのうちの一つの小レンズとは、互いに向い合
うレンズ対を構成し、
前記レンズ対は、前記集光作用を有していることを特徴とする請求項１に記載の照明装
置。
【請求項５】
前記プリズムは、前記板状部材が１回転する間において、前記プリズムから出射する光
が照射される被照射面を前記帯状光が複数回走査するための前記傾斜面を備えていること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記集光レンズは、第１集光レンズと第２集光レンズとからなり、
前記プリズムを前記プリズムの外周側領域と前記プリズムの内周側領域とに分けたとき
、前記第１集光レンズは前記光源が出射した光を前記外周側領域に集光し、前記第２集光
レンズは前記光源が出射した光を前記内周側領域に集光するように、前記集光レンズが構
成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項７】
前記集光レンズは、対向して配置された第１フライアイレンズと、第２フライアイレン
ズとの２枚のフライアイレンズから構成され、
前記第１フライアイレンズは第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第２フライアイレンズは第１の領域と第２の領域とを有し、
前記第１フライアイレンズの第１の領域が有する複数の小レンズのうちの一つの小レン
ズと、前記第２フライアイレンズの第１の領域が有する複数の小レンズのうちの一つの小
レンズとは、互いに向い合う第１のレンズ対を構成し、
前記第１フライアイレンズの第２の領域が有する複数の小レンズのうちの一つの小レン
ズと、前記第２フライアイレンズの第２の領域が有する複数の小レンズのうちの一つの小
レンズとは、互いに向い合う第２のレンズ対を構成し、
前記プリズムを前記プリズムの外周側領域と前記プリズムの内周側領域とに分けたとき
、複数の前記第１のレンズ対は前記光源が出射した光を前記外周側領域に集光し、複数の
前記第２のレンズ対は前記光源が出射した光を前記外周側領域に集光するように、前記集
光レンズが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記集光レンズは、対向して配置された第１フライアイレンズと、第２フライアイレン
ズとの２枚のフライアイレンズから構成され、
前記第１フライアイレンズが有する複数の小レンズのうちの一つの小レンズと、前記第
２フライアイレンズが有する複数の小レンズのうちの二つの小レンズとが互いに向い合っ
て複合小レンズを構成し、
前記第２フライアイレンズにおける前記複合小レンズの二つの小レンズのうち、一方の
小レンズは、前記複合小レンズの二つの小レンズのうち他方の小レンズよりも前記プリズ
ムの外周側に配置され、前記他方の小レンズは前記一方の小レンズよりも前記プリズムの
内周側に配置され、
前記光源が出射した光のうち、前記一方の小レンズを介して出射された光が前記プリズ
ムの外周側領域に集光し、前記他方の小レンズを介して出射された光が前記プリズムの内
周側領域に集光するように、前記集光レンズが構成されていることを特徴とする請求項１
に記載の照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置から出射される光を画像信号に応じた画像を表す変調光に変調して出射す
る光変調素子と、
前記変調光を拡大した投射光を出射する投射部とを、備えることを特徴とするプロジェ
クタ。
【請求項１０】
前記光変調素子は、液晶パネルであることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、および当該照明装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタにおいては、光変調素子として用いられている液晶パネルがホールド
型であるため、網膜残像による動画のぼやけが発生し易く、なめらかな動画表示を実現す
ることは容易ではなかった。
このため、光変調素子として液晶パネルを用いた構成において、例えば、ＣＲＴ（Cath
ode Ray Tube）ディスプレイのようなインパルス型に近づける工夫が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、光源と、液晶パネルとの間に、回転するキューブ状のプリズムを設け
たプロジェクタが示されている。当該プロジェクタでは、プリズムの回転によって、帯状
の光を液晶パネルの表示領域の上から下に走査させることによって、インパルス型の表示
を行うとしている。
特許文献２には、光源と、液晶パネルとの間に、回転する光学部材を設けたプロジェク
タが示されている。当該プロジェクタでは、光学部材に設けられたスリットを透過した帯
状の光が、液晶パネルの表示領域の上から下に走査することによって、インパルス型の表
示を行うとしている。
【０００４】
図１３は、従来の光学部材の一態様を示す図である。
図１３に示された光学部材９０は、遮光部材からなる遮光部９１と、当該遮光部に設け
られた渦巻き状のスリット９２とから構成されていた。
光学部材９０は、中心点ｃを中心とした円盤状をなし、中心点ｃを中心にして回転自在
に設けられており、スリット９１を通過した光が帯状の照明光（帯状光）となって液晶パ
ネルを照射する構成となっていた。
詳しくは、光源が出射した光は、中心点ｃの上方に示された液晶パネルの表示領域Ｖに
向かって照射され、そのうち、回転する光学部材９０のスリット９２を透過した光が、帯
状光となって、表示領域Ｖを上下に走査していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３９０２０号公報
【特許文献２】特開２００７−７２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の構成では、光学部材９０の遮光部９１に照射された光は、
表示に寄与しない無駄な光となってしまっていた。また、その光は熱となって照明装置や
、プロジェクタ内部の温度を上昇させる一因となっていた。
つまり、光の利用効率（エネルギー効率）が良くないという課題があった。
また、特許文献１の構成では、光路上にキューブ状のプリズムが回転可能に介在するこ
とになるため、光路が長くなってしまい、例えば、既存のプロジェクタの光学系を流用す
ることが難しいなど、光学設計上における効率が良いとはいえなかった。
さらに、ガラスなどから構成されるプリズムは相応の重量があり、また回転体ではない
ため、回転にともなって振動が発生し易く、強靭な回転機構を必要とするが、このような
回転機構は、複雑で、大型なものとなってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適
用例又は形態として実現することが可能である。
【０００８】
《適用例》
光源と、板状部材と、光源からの照明光の光路上において、光源と板状部材との間に設
けられた集光レンズと、板状部材の照明光が出射する側の面に設けられたプリズムと、を
備え、集光レンズは、照明光の光束を略帯状に整形するための集光作用を有し、板状部材
は、集光レンズに入射する照明光の光軸と略平行な軸を回転軸として回転可能であり、プ
リズムは、回転軸を中心とする環状の平面形状を有し、かつ、板状部材の回転に応じて、
プリズムから出射する光の光軸をプリズムの半径方向に偏向させるための傾斜面を備えて
いることを特徴とする照明装置。
【０００９】
この照明装置によれば、集光レンズは、照明光を略帯状をなした帯状光に集光する。ま
た、プリズムは、板状部材の回転に応じて、プリズムから出射する光の光軸をプリズムの
半径方向に偏向させるための傾斜面を備えている。
つまり、板状部材の回転に伴い、傾斜面の屈折作用によって帯状光の光軸の偏向角度が
変化し、例えば、表示パネルなどの被照射面において帯状光が移動（走査）することにな
る。
従って、集光レンズによる集光作用によって光を無駄なく帯状光にするとともに、プリ
ズムの屈折作用によって帯状光を走査することができる。
よって、遮光部で光をマスキングしていた従来の照明装置よりも、光の利用効率が良い
照明装置を提供することができる。
さらに、板状部材は、照明光の光軸と略平行な軸を回転軸として回転するため、光路に
おいては板状部材の厚さ分のみが介在する構成となるため、回転プリズムが介在していた
従来の照明装置に比べて、光学設計上における自由度が高くなっている。
また、板状部材は、ガラスよりも比重の小さい樹脂材料から構成することも可能であり
、円盤の略中心を中心点とした回転体であるため、立方体状のプリズムを回転させていた
従来の照明装置に比べて、回転させ易く、その回転機構も、シンプルかつ、小型なものに
することができる。また、耐久性にも優れている。
【００１０】
また、集光レンズは、板状部材における照明光が入射する側の面に形成された環状のシ
リンドリカルレンズであり、板状部材と一体になっていることが好ましい。
また、集光レンズは、集光作用を有するレンズ面が回転軸を中心として同心円状に複数
分割されるとともに、分割された複数の分割レンズの高さを揃えて平坦化されており、プ
リズムも、傾斜面が回転軸を中心として同心円状に複数分割されるとともに、分割された
複数の分割プリズムの高さを揃えて平坦化されていることが好ましい。
また、集光レンズは、互いに対向して配置された第１フライアイレンズと第２フライア
イレンズから構成され、第１フライアイレンズが有する複数の小レンズのうちの一つの小
レンズと、第２フライアイレンズが有する複数の小レンズのうちの一つの小レンズとは、
互いに向い合うレンズ対を構成し、レンズ対は、集光作用を有していることが好ましい。
【００１１】
また、プリズムは、板状部材が１回転する間において、プリズムから出射する光が照射
される被照射面を帯状光が複数回走査するための傾斜面を備えていることが好ましい。
また、集光レンズは、第１集光レンズと第２集光レンズとからなり、プリズムをプリズ
ムの外周側領域とプリズムの内周側領域とに分けたとき、第１集光レンズは光源が出射し
た光を外周側領域に集光し、第２集光レンズは光源が出射した光を内周側領域に集光する
ように、集光レンズが構成されていることが好ましい。
【００１２】
また、集光レンズは、対向して配置された第１フライアイレンズと、第２フライアイレ
ンズとの２枚のフライアイレンズから構成され、第１フライアイレンズは第１の領域と第
２の領域とを有し、第２フライアイレンズは第１の領域と第２の領域とを有し、第１フラ
イアイレンズの第１の領域が有する複数の小レンズのうちの一つの小レンズと、第２フラ
イアイレンズの第１の領域が有する複数の小レンズのうちの一つの小レンズとは、互いに
向い合う第１のレンズ対を構成し、第１フライアイレンズの第２の領域が有する複数の小
レンズのうちの一つの小レンズと、第２フライアイレンズの第２の領域が有する複数の小
レンズのうちの一つの小レンズとは、互いに向い合う第２のレンズ対を構成し、プリズム
をプリズムの外周側領域とプリズムの内周側領域とに分けたとき、複数の第１のレンズ対
は光源が出射した光を外周側領域に集光し、複数の第２のレンズ対は光源が出射した光を
外周側領域に集光するように、集光レンズが構成されていることが好ましい。
【００１３】
また、集光レンズは、対向して配置された第１フライアイレンズと、第２フライアイレ
ンズとの２枚のフライアイレンズから構成され、第１フライアイレンズが有する複数の小
レンズのうちの一つの小レンズと、第２フライアイレンズが有する複数の小レンズのうち
の二つの小レンズとが互いに向い合って複合小レンズを構成し、第２フライアイレンズに
おける複合小レンズの二つの小レンズのうち、一方の小レンズは、複合小レンズの二つの
小レンズのうち他方の小レンズよりもプリズムの外周側に配置され、他方の小レンズは一
方の小レンズよりもプリズムの内周側に配置され、光源が出射した光のうち、一方の小レ
ンズを介して出射された光がプリズムの外周側領域に集光し、他方の小レンズを介して出
射された光がプリズムの内周側領域に集光するように、集光レンズが構成されていること
が好ましい。
【００１４】
上記記載の照明装置と、照明装置から出射される光を画像信号に応じた画像を表す変調
光に変調して出射する光変調素子と、変調光を拡大した投射光を出射する投射部とを、備
えることを特徴とするプロジェクタ。
また、光変調素子は、液晶パネルであることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図におい
ては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮
尺を異ならしめてある。
【００１６】
（実施形態１）
《照明装置の基本構成》
図１は、本実施形態に係る照明装置の基本構成図である。
まず、本発明の実施形態１に係る照明装置１００の基本構成、および基本動作について
説明する。また、図１では、本実施形態に係る照明装置の動作原理を説明することを目的
としており、説明を容易にするため、照明装置の構成を必要最低限の構成としている。
なお、より完成度の高い照明装置の構成については、後述する。
【００１７】
照明装置１００は、例えば、液晶プロジェクタの光源として用いられ、液晶パネル１０
の表示領域Ｖを帯状の光（帯状光）で走査しながら照明する。
照明装置１００は、光源部１、光学部材５、モータＭなどから構成されている。
なお、図１において、光源１から出射される光束の略中心を通る直線を光軸Ｌとし、光
軸Ｌの延在方向をＺ軸としている。また、液晶パネル１０の表示領域Ｖの高さ方向（図１
の紙面の上下方向）をＹ軸、紙面の奥行き方向をＸ軸として、以下説明する。
光源部１は、光源２、リフレクタ３などから構成されており、光源２が放射する光を、
リフレクタで反射および集光して、照明光を出射する。なお、説明を容易にするため、光
源部１が出射する照明光は、光軸Ｌを中心とした略円柱状の平行光であり、その円柱の断
面内に液晶パネル１０の表示領域Ｖが収まるものとする。
また、図１において、照明光は、破線で示している。
【００１８】
光学部材５は、円盤６、集光レンズ７、プリズム８などから構成されており、光軸Ｌと
略平行な線分と一致する回転軸Ｃｍを軸として回転可能に設けられている。
板状部材としての円盤６は、透明な材質から構成された円盤であり、回転軸Ｃｍを中心
とした回転体である。なお、光学部材５のことを板状部材ということもある。
集光レンズ７は、円盤６の周縁部における光源部１側に設けられており、円盤６の半径
方向の断面は凸形状を有している。また、図１では、光学部材５の断面形状を示している
ため、集光レンズ７が上下に分離しているように見えるが、実際は、円盤６の周縁部に沿
って環状に連続している。つまり、円盤６の周縁部に沿って環状のシリンドリカルレンズ
が形成されている。
集光レンズ７は、光源部１からの照明光を、液晶パネル１０の表示領域Ｖにおいて、帯
状光にするための屈折および集光作用（レンズ面）を有している。
【００１９】
プリズム８は、円盤６の周縁部における液晶パネル１０側に設けられたプリズムである
。当該プリズムも、集光レンズ７と同様に環状をなしているが、その傾斜面Ｋは、円周に
おける部位ごとによって角度が異なっている。なお、傾斜面Ｋの詳細については、後述す
る。
また、集光レンズ７、およびプリズム８は、円盤６と同一な透明樹脂によって、例えば
、射出成型などによって一体に形成されている。
モータＭは、その回転軸が円盤６の回転軸Ｃｍと一致するように配置されている。モー
タＭが回転すると、光学部材５は、回転軸Ｃｍを中心にして、光軸Ｌと直交する方向に回
転する。Ｘ軸とＹ軸とを通る平面と略平行な面に沿って回転する。
【００２０】
図２は、光学部材の平面図である。図３（ｅ）〜（ｈ）は、プリズムの断面態様を示す
図である。
図２は、光学部材５を液晶パネル１０側から観察したときの平面図であり、プリズム８
の平面図でもある。図２において、らせん状をなした２点破線Ｐは、プリズム８の傾斜面
Ｋによる帯状光の屈折方向を示している。
前述した通り、傾斜面Ｋは、円周における部位ごとによって、つまり円周に沿って角度
が異なるため、光学部材５の回転軸ＣｍからＹ軸（＋）方向を０°とし、反時計周りに９
０°ごとに断面を取って、プリズム８の詳しい形状について説明する。
まず、図３（ｅ）には、０°において、Ｘ軸（＋）方向からＥ視によって観察されるプ
リズム８の断面形状が示されている。傾斜面Ｋは、回転軸Ｃｍから周縁部に向かって楔状
に立ち上っている。基準面Ｂと傾斜面Ｋとが成す角度はθ１となっている。
図３（ｆ）には、９０°において、Ｙ軸（＋）方向からＦ視によって観察されるプリズ
ム８の断面形状が示されている。傾斜面Ｋも、回転軸Ｃｍから周縁部に向かって楔状に立
ち上っている。また、基準面Ｂと傾斜面Ｋとが成す角度はθ２となっており、角度θ２は
、角度θ１よりも小さくなっている。つまり、傾斜面Ｋの傾斜がゆるくなっている。
【００２１】
図３（ｇ）には、１８０°において、Ｘ軸（−）方向からＧ視によって観察されるプリ
ズム８の断面形状が示されている。傾斜面Ｋは、基準面Ｂと略平行になっている。
図３（ｈ）には、２７０°において、Ｙ軸（−）方向からＨ視によって観察されるプリ
ズム８の断面形状が示されている。傾斜面Ｋは、これまでとは逆に、周縁部から回転軸Ｃ
ｍに向かって楔状に立ち上っている。基準面Ｂと傾斜面Ｋとが成す角度はθ３となってい
る。なお、角度θ３は、角度θ２とは逆方向であるが、角度の絶対値は略同じである。
【００２２】
ここで、各角度における断面は上述したように異なっているが、傾斜面Ｋは図２の２点
破線Ｐに示すように、０°〜２７０°に掛けては、連続した面から構成されている。
詳しくは、０°〜９０°においては、図３（ｅ）における右上がりの角度θ１の楔形状
が、徐々に角度を小さくしながら、図３（ｆ）の右上がりの角度θ２の楔形状に連続的に
変化している。
同様に、９０°〜１８０°においては、図３（ｆ）の右上がりの角度θ２の楔形状が、
徐々に角度を小さくしながら、図３（ｇ）のフラットな形状に連続的に変化する。
また、１８０°〜２７０°においては、図３（ｇ）のフラットな形状から、今度は、左
上がりの楔状になるように、徐々に逆方向の角度を大きくしながら、図３（ｈ）の左上が
りの角度θ３の楔形状に連続的に変化している。
【００２３】
そして、２７０°〜０°に掛けては、図３（ｈ）における左上がりの角度θ３の楔形状
から、左上がりの角度θ１（絶対値）まで角度を大きくした後、図３（ｅ）における右上
がりの角度θ１の楔形状に戻る。
このようなプリズム８を備えた光学部材５は、モータＭによって回転軸Ｃｍを中心にし
て、時計方向に一定速度で回転する。
図１において、このときの照明光の様子を説明すると、光源部１が出射した照明光は、
集光レンズ７に入射し、円盤６を透過した後、プリズム８の傾斜面Ｋから出射され、液晶
パネル１０の表示領域Ｖを帯状に照明する。そして、帯状光は、光学部材５の回転に伴い
、表示領域Ｖの上方から下方へ移動する。
【００２４】
《照明装置による照明態様》
図４（ｅ）〜（ｈ）は、照明光の遷移態様を示す図である。
続いて、光学部材５の回転に伴う照明光の遷移態様について説明する。
図４の（ｅ）〜（ｈ）は、図３の（ｅ）〜（ｈ）と対応している。詳しくは、図４（ｅ
）〜（ｈ）は、図２において液晶パネル１０の表示領域Ｖを示す矩形状の破線部に、光学
部材５の回転に伴い、０°〜２７０°に対応するプリズム８の傾斜面Ｋが位置したときの
表示領域Ｖの照明態様を示している。
まず、図４（ｅ）には、０°における表示領域Ｖの照明態様が示されている。なお、照
明光は、集光レンズ７（図１）の集光作用により、表示領域Ｖにおいて図４に示すような
表示領域Ｖの横方向（Ｘ軸方向）に延在する帯状の帯状光Ｌｗとなっている。
また、帯状光Ｌｗの幅ｔ２は、表示領域Ｖの高さｔ１の半分以下であれば良いが、好適
には、高さｔ１の１／４以下であることが好ましい。図４では、約１／６としている。
【００２５】
図４（ｅ）に示すように、図３（ｅ）のプリズム８を中心とした屈折作用により、表示
領域Ｖの最上部（Ｙ軸（＋）方向）が帯状光Ｌｗによって照射されている。
なお、図４では、帯状光ＬｗをＸ軸方向に湾曲した状態で描いているが、この湾曲の程
度は、円盤６の直径に依存しており、直径を大きくすれば直線に近づけることができる。
次に、図４（ｆ）には、９０°における表示領域Ｖの照明態様が示されている。当該図
面に示されるように、図３（ｆ）のプリズム８を中心とした屈折作用により、表示領域Ｖ
の上部が帯状光Ｌｗによって照射されている。
図４（ｇ）には、１８０°における表示領域Ｖの照明態様が示されている。当該図面に
示されるように、図３（ｇ）のプリズム８を中心とした屈折作用により、表示領域Ｖの中
央部が帯状光Ｌｗによって照射されている。
なお、図４（ｇ）の照射態様が、集光レンズ７（図１）の集光作用を示しており、プリ
ズム８がフラットの場合、当該レンズは、照明光を表示領域Ｖの高さ方向の略中央部に帯
状光Ｌｗとして集光する光学作用を有している。
【００２６】
図４（ｈ）には、２７０°における表示領域Ｖの照明態様が示されている。当該図面に
示されるように、図３（ｈ）のプリズム８を中心とした屈折作用により、表示領域Ｖの下
部が帯状光Ｌｗによって照射されている。なお、２７０°から０°に戻る間に、帯状光Ｌ
ｗは、表示領域Ｖの最下部（Ｙ軸（−）方向）まで移動する。
このように、図２の光学部材５が１回転することによって、表示領域Ｖの最上部から最
下部までの間を帯状光Ｌｗが移動する。換言すれば、光学部材５が１回転すると、表示領
域Ｖが帯状光Ｌｗによって１回走査されることになる。
【００２７】
《光学部材の回転制御》
ここで、液晶パネル１０に供給される画像信号の垂直同期信号の周波数が６０Ｈｚ（周
期１６．７msec）であった場合、光学部材５が１回転する時間は、１６．７msecに設定さ
れる。つまり、１周期ごとに書き込まれる１フレームの画像データに同期して、帯状光Ｌ
ｗが表示領域Ｖを１回走査することになる。
なお、このとき、液晶パネル１０への画像データの書き込み走査は、帯状光Ｌｗの走査
よりも早いタイミングで行われる。これは、液晶の応答時間を考慮して、画像データの階
調に略達した時点で、帯状光Ｌｗが照射されるようにするためである。
つまり、液晶パネル１０への画像データへの書き込み走査線を、帯状光Ｌｗの照明走査
線が追いかけるようにして表示駆動されることになる。
なお、垂直同期信号の周波数が７０Ｈｚや、１２０Ｈｚなどであった場合においても、
同様に、光学部材５が１回転する時間は、その周波数の１周期分の時間に設定される。
【００２８】
また、図４においては、帯状光Ｌｗが直線で示され、その輪郭もはっきりと示されてい
るが、若干の湾曲や、にじみ（輝度むら）があっても良い。詳しくは、若干の湾曲があっ
ても帯状光Ｌｗが表示領域Ｖを走査すれば良く、また、コントラスト比において、帯状光
Ｌｗの幅方向の中央における輝度と、光が当たっていない表示領域における輝度との比が
、２：１以上であればインパルス型の表示を実現することができる。
【００２９】
《照明装置の具体的構成》
図５は、本実施形態に係る照明装置の具体的な構成図である。
ここでは、図１の照明装置１００の動作原理を踏襲し、より完成度を高めた照明装置１
０１の具体的な構成について説明する。
なお、図１での説明と重複する部分は省略し、同一の部位については同一の番号を附し
て説明する。
【００３０】
図５の照明装置１０１は、均一光学系１２を備えたことと、光学部材１５が薄型化され
ていることが、図１の照明装置１００と異なる。
照明装置１０１は、光源部１、均一光学系１２、光学部材１５、モータＭなどから構成
されている。
光源部１の光源２は、高圧水銀ランプや、メタルハライドランプなどの高輝度な放電ラ
ンプである。
リフレクタ３は、光源２に面する部分が湾曲した反射面を備えたリフレクタである。
ここで、光源部１から出射された光は、光軸Ｌを中心とした略円柱状の平行光となるが
、照射面における輝度分布がバラついた状態である。このため、この輝度分布を均一化す
るための均一光学系１２が、光源部１の後段に設けられている。
【００３１】
均一光学系１２は、光源部１方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリック
ス状に配列されたフライアイレンズ１３、および同様なマトリックス状の小レンズを備え
たフライアイレンズ１４などから構成されている。
２枚のフライアイレンズにおける小レンズは、１対１に向き合って配置されており、こ
の１対の小レンズ（小レンズ対）によって、光源部１からの照明光を部分光束に分割して
いる。
そして、小レンズ対から出射された部分光束のそれぞれが、液晶パネル１０の表示領域
Ｖ全域を照射するように設定されている。つまり、表示領域Ｖにおいて、複数の小レンズ
対から照射された部分光束が重畳される。これにより、表示領域Ｖにおける輝度分布が均
一化される。
なお、均一光学系１２と、光学部材１５との間に、集光作用を高めるために、例えば、
図１２のようにコンデンサレンズ５１を挿入しても良い。
【００３２】
光学部材１５は、円盤６、集光レンズ１７、プリズム１８などから構成されている。
円盤６は、図１と同様であるが、円盤６の半径方向の集光レンズ１７とプリズム１８の
断面形状がそれぞれ、図１の、集光レンズ７、およびプリズム８と異なる。
詳しくは、集光レンズ１７は、図１の集光レンズ７におけるレンズ面を回転軸Ｃｍを中
心とする同心円状に複数分割し、図５に示すように、それぞれの分割レンズの高さを揃え
て並べた形態をしている。
ここで、各分割レンズは、図１の集光レンズ７の厚さ方向（Ｚ軸方向）において光が直
進する部分を取り去ったものであるため、断面におけるレンズ面には起伏（凹凸）がある
が、集光レンズ７のレンズ面と同様の光学作用を有している。
なお、以降の説明において、このように、レンズまたは傾斜面をフレネルレンズ化して
平坦化することを「平坦化」と称して説明する。
【００３３】
プリズム１８も、図１のプリズム８を平坦化したものである。
詳しくは、図１のプリズム８における傾斜面Ｋを円盤６の同心円状に複数分割し、図５
に示すように、それぞれの分割プリズムの高さを揃えて並べた形態をしている。
ここで、各分割プリズムは、プリズム８の厚さ方向（Ｚ軸方向）において光が直進する
部分を取り去ったものであるため、断面における傾斜面Ｋには起伏（凹凸）があるが、プ
リズム８の傾斜面Ｋと同様の光学作用を有している。
なお、図５においては、各部の構成を解り易くするために、円盤６に一定の厚さを持た
せてあるが、前述した通り、この部分も透明であり、かつ光が直進する部分であるので、
さらに、円盤６の厚さ分、光学部材１５を薄くすることも可能である。
【００３４】
このような構成の光学部材１５は、例えば、軽量、かつ光学特性、および成型加工性に
優れたアクリル樹脂から形成される。なお、アクリル樹脂に限定するものではなく、光学
用の透明合成樹脂であれば、ポリカーボネート樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂
であっても良い。
また、光学部材１５は、これらの合成樹脂を用いて、１回の射出成型で１体に成型され
ている。なお、各部を別々に製造して、接着剤によって一体にする構成であっても良い。
または、切削加工によって削り出して形成しても良い。
また、ソーダガラスや、光学ガラスなどの無機ガラスを材料として用いることもできる
。
【００３５】
《単板式プロジェクタ》
図５において、液晶パネル１０が透過型のアクティブマトリックス式の液晶パネルであ
った場合、液晶パネル１０、および照明装置１０１、制御部（図示せず）などから、単板
式のプロジェクタを構成することができる。
ここで、制御部は、前述したように表示パネルを表示駆動するとともに、照明装置１０
１により帯状光Ｌｗを走査する。
これにより、液晶パネル１０がモノクロ表示であった場合、当該パネルから白黒の画像
を表す投射光が出射され、スクリーンに白黒画像が表示される。また、同様に、液晶パネ
ル１０がカラー表示であった場合には、スクリーンにカラー画像が表示される。
なお、液晶パネル１０の後段に、投射光を拡大投射するための投射レンズを追加すれば
、大画面の投射画像を表示することができる。
【００３６】
上述した通り、本実施形態に係る照明装置１００，１０１によれば、以下の効果を得る
ことができる。
照明装置１００によれば、集光レンズ７（１７）は、光源部１が出射した光を帯状光Ｌ
ｗに集光する。また、光学部材５（１５）のプリズム８（１８）は、その回転に伴い、帯
状光が被照射面を走査するように、帯状光を屈折させるための傾斜面Ｋを備えている。
つまり、集光レンズ７（１７）による集光作用によって光を無駄なく帯状光にするとと
もに、プリズム８（１８）の屈折作用によって帯状光を走査することができる。
従って、遮光部で光をマスキングしていた従来の照明装置よりも、光の利用効率が良い
照明装置を提供することができる。
また、従来の照明装置では、遮光部に当たった光が熱となり、照明装置やプロジェクタ
内部の温度を上昇させる原因となっていたが、照明装置１００では、光の集光および屈折
作用によって帯状光を走査させるため、発熱量も少なく、エネルギー効率に優れている。
【００３７】
また、プリズム８（１８）の屈折作用によって帯状光を走査することが可能であるため
、インパルス型の表示を実現することができる。
よって、なめらかな動画表示を実現することができる。特に、発明者等の実験結果によ
れば、帯状光Ｌｗの幅ｔ２を、表示領域Ｖの高さｔ１の１／４以下とすることにより、黒
表示期間が長くなるため、ＣＲＴ並みの動画応答特性を得ることができる。
また、帯状光Ｌｗは、光源部１が出射した照明光を帯状に集光させたものであるため、
その輝度は、マスキングによって帯状光を形成していた従来の照明装置よりも高く、明る
い表示を得ることができる。
【００３８】
さらに、光学部材５（１５）は、光源１と被照射面としての表示領域Ｖを結ぶ線分、換
言すれば、照明光の光軸Ｌと交差する方向に沿って回転するため、光路においては光学部
材の厚さ分のみが介在する構成となるため、回転プリズムが介在していた従来の照明装置
に比べて、光学設計上における自由度が高くなっている。
また、光学部材５（１５）は、ガラスよりも比重の小さい樹脂材料から構成することが
可能で、また、円盤６の略中心を回転軸Ｃｍとした回転体であるため、立方体状のプリズ
ムを回転させていた従来の照明装置に比べて、回転させ易く、その回転機構も、シンプル
かつ、小型なものにすることができる。また、耐久性にも優れている。
特に、光学部材１５のように、集光レンズ１７、およびプリズム１８を平坦化すること
により、光学部材１５全体の厚さを薄く、かつ軽く構成することができるため、よりシン
プルかつ、小型で、耐久性に優れた照明装置１０１を提供することができる。
【００３９】
（実施形態２）
図６は、実施形態２に係る照明装置の概略構成図である。
以下、本発明の実施形態２に係る照明装置１０２について説明する。
ここでは、実施形態１における説明と重複する部分は省略し、また、同一の構成部位に
ついては同一の番号を附して説明する。
実施形態２に係る照明装置１０２は、図５の照明装置１０１の光学構成を簡略化した構
成となっている。
【００４０】
照明装置１０２は、図５の均一光学系１２とは異なる集光作用を有する均一光学系２２
を備えている。また、照明装置１０２の光学部材２５は、図５の光学部材１５の構成から
集光レンズ１７を削除した構成となっている。その他の構成は、図５の照明装置１０１と
同様である。
均一光学系２２も、複数の小レンズがマトリックス状に配列されたフライアイレンズ２
３、および同様な構成のフライアイレンズ２４などから構成されている点は、図５の均一
光学系１２と同様である。相違点は、小レンズ対の集光作用が異なることである。
詳しくは、図５の構成では、均一光学系１２と集光レンズ１７とによって、図４（ｇ）
に示すような、表示領域Ｖの略中央に輝度が均一化された帯状光Ｌｗを照射させていたが
、図６の構成では、この光学作用を均一光学系２２のみによって実現している。
つまり、均一光学系２２の小レンズ対の各々が、表示領域Ｖの高さ方向（Ｙ軸方向）の
略中央を帯状光Ｌｗで照射するための集光作用を有しているため、帯状光Ｌｗは、各小レ
ンズ対からの帯状の分割光が重畳され、輝度分布が均一化された光となる。
そして、輝度が均一化された帯状光Ｌｗは、光学部材２５の回転に伴い、プリズム１８
の傾斜面Ｋによって図４（ｅ）〜（ｈ）に示すように、表示領域Ｖを上下に走査される。
【００４１】
なお、均一光学系２２と、光学部材２５との間に、集光作用を高めるために、図１２の
ようにコンデンサレンズを挿入しても良い。
また、照明装置１０２による帯状光Ｌｗの走査態様は、照明装置１０１での説明と同様
である。
【００４２】
上述した通り、本実施形態によれば、実施形態１における効果に加えて、以下の効果を
得ることができる。
照明装置１０２によれば、１つの均一光学系２２によって、図５の均一光学系１２と集
光レンズ１７とが荷っていた機能を実現することができる。
よって、照明装置１０２の構成を、図５の照明装置１０１よりもシンプルにすることが
できる。
特に、光学部材２５は、図５の光学部材１５の構成から集光レンズ１７を除いた構成と
なっているため、よりシンプルかつ、小型で、耐久性に優れた照明装置１０２を提供する
ことができる。
【００４３】
（実施形態３）
図７は、実施形態３に係る光学部材の平面図である。
以下、本発明の実施形態３に係る照明装置１０３について説明する。
ここでは、実施形態１における説明と重複する部分は省略し、また、同一の構成部位に
ついては同一の番号を附して説明する。
実施形態３の照明装置１０３は、図１の光学部材５とは異なる光学部材３５を備えてい
る。この点以外は、図１の構成と同一であるため、図１における各部の番号を読み替えて
説明する。
実施形態３に係る光学部材３５は、１回転する間に、帯状光Ｌｗを４回走査させるため
の傾斜面を有している。
【００４４】
図７は、光学部材３５を液晶パネル１０側から観察したときの平面図であり、プリズム
２８の平面図でもある。
光学部材３５は、図２のプリズム８とは異なるプリズム２８を備えている。プリズム２
８は、４つの傾斜面Ｋａ〜Ｋｄから構成されている。詳しくは、０°〜９０°の間が傾斜
面Ｋａ、９０°〜１８０°の間が傾斜面Ｋｂ、１８０°〜２７０°の間が傾斜面Ｋｃ、２
７０°〜０°の間が傾斜面Ｋｄとなっている。
また、図７において、２点破線Ｐｓは、プリズム２８の傾斜面Ｋａ〜Ｋｄによる帯状光
の屈折方向を示している。
【００４５】
傾斜面Ｋａ〜Ｋｄは、それぞれが表示領域Ｖにおいて帯状光Ｌｗを１回走査させるため
の屈折作用を有しており、光学部材３５が１回転すると、４回の走査が行われることにな
る。
詳しくは、傾斜面Ｋａは、図２における３６０°分の傾斜面の角度変化を９０°に圧縮
したものであり、０°〜９０°の間に、傾斜面が図３で説明したように変化する。
また、傾斜面Ｋｂ，Ｋｃ，Ｋｄについても、同様であり、位相が９０°ずつシフトして
いること以外は、傾斜面Ｋａと同様な傾斜面を有している。
つまり、光学部材３５が９０°回転するごとに、表示領域Ｖが１回ずつ走査される。
換言すれば、光学部材３５が１回転すると、表示領域Ｖが４回走査されることになる。
【００４６】
また、プリズム２８も、図２のプリズム８と同様に、同心円状に複数分割することによ
って平坦化することができるため、図５の照明装置１０１、および図６の照明装置１０２
にも適用することができる。
また、プリズム２８は、１回転で４回走査するための４つの傾斜面を備えていたが、複
数の傾斜面であれば良く、例えば、１回転で２回走査するための２つの傾斜面であっても
良いし、１回転で５回走査するための５つの傾斜面であっても良い。これらの構成であっ
ても、分割した傾斜面ごとに、帯状光Ｌｗを１回走査させるための傾斜面を圧縮して形成
すれば良い。
【００４７】
上述した通り、本実施形態によれば、実施形態１における効果に加えて、以下の効果を
得ることができる。
光学部材３５によれば、１回転すると、表示領域Ｖを４回走査することができる。つま
り、図２の光学部材５と比べて１／４の回転速度によって、同じ走査速度の表示駆動を行
うことができる。
従って、光学部材３５の回転速度を抑制することができるため、回転機構の負担も軽減
され、安定した回転が得られることから、安定した表示品質を得ることができる。また、
回転機構の構成を簡素化することも可能となる。
【００４８】
（実施形態４）
図８は、実施形態４に係る照明装置の概略構成図。図９（ｑ）〜（ｓ）は、照明光の遷
移態様を示す図である。
以下、本発明の実施形態４に係る照明装置１０４について説明する。
ここでは、実施形態１における説明と重複する部分は省略し、また、同一の構成部位に
ついては同一の番号を附して説明する。
実施形態４の照明装置１０４は、図１の光学部材５とは異なる光学部材４５を備えてい
る。
実施形態４に係る光学部材４５は、表示領域Ｖにおいて２本の帯状光Ｌｗを同時に走査
させるための光学構成を備えている。
【００４９】
光学部材４５は、図１の光学部材５の集光レンズ７とは異なる集光レンズ２７を備えて
いる。また、集光レンズ２７を除いた光学部材４５の構成は、図１の光学部材５の構成と
同一である。
集光レンズ２７は、回転軸Ｃｍを中心とし、光軸Ｌまでの距離を半径とした円（境界円
）を境にして、内側に設けられた集光レンズ２７ａと、外側に設けられた集光レンズ２７
ｂとの２つの環状のシリンドリカルレンズから構成されている。
集光レンズ２７ａは、光源部１からの照明光のうち、境界円の内側の光を図９（ｒ）に
示すように、表示領域Ｖにおける下半分（Ｙ軸（−）方向）の略中央に帯状光Ｌｗａとし
て集光させる。また、集光レンズ２７ｂは、照明光のうち、境界円の外側の光を図９（ｒ
）に示すように、表示領域Ｖにおける上半分（Ｙ軸（＋）方向）の略中央に帯状光Ｌｗｂ
として集光させる。
【００５０】
なお、図９では、帯状光Ｌｗａ，ＬｗｂをＸ軸方向に湾曲した状態で描いているが、こ
の湾曲の程度は、円盤６の直径に依存しており、直径を大きくすれば直線に近づけること
ができる。
また、表示領域Ｖの下半分とは、表示領域Ｖの中心線Ｃｌを境にして、Ｙ軸（−）方向
の表示領域を指し、上半分とは中心線Ｃｌを境にしてＹ軸（＋）方向の表示領域を指して
いる。なお、中心線Ｃｌは、境界円の円周の一部を示しており、帯状光Ｌｗａ，Ｌｗｂと
同様に湾曲している。
よって、集光レンズ２７ａから出射された光は、光学部材４５の回転に伴い、プリズム
８の屈折作用によって、図９（ｑ）に示すように、表示領域Ｖの下半分における最上部（
中心線Ｃｌの直下）から、図９（ｓ）に示される下半分の最下部までを走査する帯状光Ｌ
ｗａとなる。
同様に、集光レンズ２７ｂから出射された光は、光学部材４５の回転に伴い、プリズム
８の屈折作用によって、図９（ｑ）に示すように、表示領域Ｖの上半分における最上部か
ら、図９（ｓ）に示される上半分の最下部（中心線Ｃｌの直上）までを走査する帯状光Ｌ
ｗｂとなる。
【００５１】
このように、表示領域Ｖの上半分と下半分とを走査する照明走査線が２本になるため、
液晶パネル１０への画像データへの書き込み走査線も２本となるが、各書き込み走査線を
対応する照明走査線が追い掛けるように表示駆動することは同じである。
また、集光レンズ２７も、図１の集光レンズ７と同様に、同心円状に複数分割すること
によって平坦化することができるため、図５の照明装置１０１、および図６の照明装置１
０２にも適用することができる。
【００５２】
上述した通り、本実施形態によれば、実施形態１における効果に加えて、以下の効果を
得ることができる。
照明装置１０４によれば、表示領域Ｖを上半分と下半分とに分割し、それぞれの領域に
おいて帯状光Ｌｗａ，Ｌｗｂを走査する。
よって、表示領域Ｖを上下に２分割するとともに、それぞれの分割領域を２本の走査線
によって走査する駆動方法に適用した照明装置１０４を提供することができる。
この駆動方法によれば、１本の走査線で走査する駆動方法に比べて、電圧書き込み期間
が２倍となるため、高コントラストの表示画像を得ることができる。また、表示速度を高
めることも可能となる。
【００５３】
（実施形態５）
図１０は、実施形態５に係る照明装置の概略構成図である。
以下、本発明の実施形態５に係る照明装置１０５について説明する。
ここでは、実施形態２および４における説明と重複する部分は省略し、また、同一の構
成部位については同一の番号を附して説明する。
実施形態５に係る照明装置１０５は、図５の照明装置１０１における集光レンズ１７の
機能を均一光学系に担わせている。
【００５４】
照明装置１０５は、図６の均一光学系２２とは異なる集光作用を有する均一光学系３２
を備えている。また、均一光学系３２を除いた照明装置１０５の構成は、図６の照明装置
１０２の構成と同一である。
均一光学系３２も、複数の小レンズがマトリックス状に配列されたフライアイレンズ３
３、および同様な構成のフライアイレンズ３４などから構成されている点は、図６の均一
光学系２２と同様である。相違点は、小レンズ対の集光作用が異なることである。
詳しくは、均一光学系３２の上半分における小レンズ対の各々が、図９（ｒ）に示すよ
うに、表示領域Ｖにおける上半分の略中央を帯状光Ｌｗｂで照射するための集光作用を有
している。同様に、下半分における小レンズ対の各々が、図９（ｒ）に示すように、表示
領域Ｖにおける下半分の略中央を帯状光Ｌｗａで照射するための集光作用を有している。
【００５５】
なお、均一光学系３２の上半分とは、光軸Ｌを境としてＹ軸（＋）方向の領域における
小レンズ対を指し、下半分とは、光軸Ｌを境としてＹ軸（−）方向の領域における小レン
ズ対を指している。
よって、均一光学系３２の上半分から出射された光は、光学部材２５の回転に伴い、プ
リズム１８の屈折作用によって、図９（ｑ）に示すように、表示領域Ｖの上半分における
最上部から、図９（ｓ）に示される上半分の最下部（中心線Ｃｌの直上）までを走査する
帯状光Ｌｗｂとなる。
同様に、均一光学系３２の下半分から出射された光は、光学部材２５の回転に伴い、プ
リズム１８の屈折作用によって、図９（ｑ）に示すように、表示領域Ｖの下半分における
最上部（中心線Ｃｌの直下）から、図９（ｓ）に示される下半分の最下部までを走査する
帯状光Ｌｗａとなる。
【００５６】
上述した通り、本実施形態によれば、実施形態４における効果に加えて、以下の効果を
得ることができる。
照明装置１０５によれば、１つの均一光学系３２によって、図８の集光レンズ２７が荷
っていた照明光を帯状光とするための集光作用と、帯状光の輝度を均一化する作用と、を
実現することができる。
よって、照明装置１０５の構成をシンプルにすることができる。
特に、光学部材２５は、図８の光学部材４５の構成から集光レンズ２７を除いた構成と
なっているため、よりシンプルかつ、小型で、耐久性に優れた照明装置１０５を提供する
ことができる。
【００５７】
（実施形態６）
図１１は、実施形態６に係る照明装置の概略構成図である。
以下、本発明の実施形態６に係る照明装置１０６について説明する。
ここでは、実施形態５における説明と重複する部分は省略し、また、同一の構成部位に
ついては同一の番号を附して説明する。
実施形態６に係る照明装置１０６は、図１０の照明装置１０５における均一光学系３２
と同様の集光作用を、異なる構成で実現した均一光学系４２を用いている。
【００５８】
照明装置１０６は、図１０の均一光学系３２とは異なる構成の均一光学系４２を備えて
いる。また、均一光学系４２を除いた照明装置１０６の構成は、図１０の照明装置１０５
の構成と同一である。
均一光学系４２は、複数の小レンズがマトリックス状に配列されたフライアイレンズ４
３と、縦方向（Ｙ軸方向）の配列がフライアイレンズ４３と異なる複数の小レンズを備え
たフライアイレンズ４４などから構成されている。
図１０の均一光学系３２では、１対１に向き合う２枚の小レンズで小レンズ対を構成し
ていたが、均一光学系４２においては、フライアイレンズ４３の小レンズ１枚と、フライ
アイレンズ４４の小レンズ２枚とで複合小レンズを構成している。
詳しくは、図１１の均一光学系４２における最上段の複合小レンズについて説明すると
、フライアイレンズ４３の小レンズｉ１に対して、フライアイレンズ４４の縦方向に２つ
に分割された小レンズｉ２，ｉ３が対になって向き合って配置されている。
【００５９】
なお、均一光学系４２の場合、複合小レンズは１対２の割合、つまり３枚で１組となり
、次のような光学作用を有している。
まず、フライアイレンズ４４の小レンズｉ２は、小レンズｉ１から出射される光を、図
９（ｒ）に示すように、表示領域Ｖにおける上半分の略中央を照射する帯状光Ｌｗｂとす
るための集光作用を有している。
そして、フライアイレンズ４４の小レンズｉ３は、小レンズｉ１から出射される光を、
図９（ｒ）に示すように、表示領域Ｖにおける下半分の略中央を照射する帯状光Ｌｗａと
するための集光作用を有している。
また、他の小レンズ対においても、同様な構成、および集光作用を有している。
【００６０】
よって、フライアイレンズ４４における複数の小レンズｉ２から出射された光は、光学
部材２５の回転に伴い、プリズム１８の屈折作用によって、図９（ｑ）に示すように、表
示領域Ｖの上半分における最上部から、図９（ｓ）に示される上半分の最下部（中心線Ｃ
ｌの直上）までを走査する帯状光Ｌｗｂとなる。
同様に、フライアイレンズ４４における複数の小レンズｉ３から出射された光は、光学
部材２５の回転に伴い、プリズム１８の屈折作用によって、図９（ｑ）に示すように、表
示領域Ｖの下半分における最上部（中心線Ｃｌの直下）から、図９（ｓ）に示される下半
分の最下部までを走査する帯状光Ｌｗａとなる。
【００６１】
上述した通り、本実施形態によれば、実施形態４における効果に加えて、以下の効果を
得ることができる。
照明装置１０６によれば、１つの均一光学系４２によって、図８の集光レンズ２７が荷
っていた照明光を帯状光とするための集光作用と、帯状光の輝度を均一化する作用と、を
実現することができる。
よって、照明装置１０６の構成をシンプルにすることができる。
特に、光学部材２５は、図８の光学部材４５の構成から集光レンズ２７を除いた構成と
なっているため、よりシンプルかつ、小型で、耐久性に優れた照明装置１０６を提供する
ことができる。
【００６２】
（電子機器）
図１２は、電子機器としてのプロジェクタの概略構成図である。
プロジェクタ３００は、３枚の透過型液晶パネルを光変調素子６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂ
として備えた３板式の液晶プロジェクタであり、上述した照明装置に基づく光源部を備え
ている。
ここでは、前記各実施形態における説明と重複する部分は省略し、また、同一の構成部
位については同一の番号を附して説明する。
【００６３】
プロジェクタ３００は、光源部１０７、色分離光学系５２、リレー光学系５５、光学装
置７０、投射部８０などから構成されている。
光源部１０７は、図５で説明した照明装置１０１の構成に、プロジェクタとしての光の
利用効率を高めるための光学系を追加した構成を備えている。
詳しくは、図５の照明装置１０１において、均一光学系１２と光学部材１５との間に、
偏光変換素子５０とコンデンサレンズ５１とが、この順番で追加されている。また、この
点以外の構成は、照明装置１０１と同一である。
なお、ここでは、図５の照明装置１０１に基づくプロジェクタの光源部の構成を事例と
して説明するが、前述した他の各実施形態の照明装置も同様に光源部に適用することがで
きる。
【００６４】
偏光変換素子５０は、ＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）アレイと、１／２波長板
などから構成され、ランダム偏光を特定の直線偏光に変換する光学部品である。特定の直
線偏光は、各光変調素子６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂの入射面に設けられた入射側偏光板に入
射可能な偏光であるため、偏光変換素子５０がない場合、当該入射側偏光板を透過できず
に熱として無駄に費やされてしまっていた光を有効に活用することができる。
コンデンサレンズ５１は、偏光変換素子５０から出射された光を、各光変調素子６０Ｒ
，６０Ｇ，６０Ｂに無駄なく集光するための凸レンズである。
光源部１から出射された略白色光Ｗは、均一光学系１２、偏光変換素子５０、コンデン
サレンズ５１、および光学部材１５を通過した後、色分離光学系５２に入射する。
【００６５】
色分離光学系５２は、ダイクロイックミラー５３と、ダイクロイックミラー５４とから
構成されている。
ダイクロイックミラー５３は、ガラス板等にＲ光を反射するとともに、Ｇ光およびＢ光
を透過する性質のダイクロイック膜を形成した光学素子であり、Ｒ光を反射ミラー５７側
に反射し、Ｇ光およびＢ光を透過する。
ダイクロイックミラー５３で反射されたＲ光は、反射ミラー５７でさらに反射された後
、平行化レンズ５９により平行化され光変調素子６０Ｒに入射する。
ダイクロイックミラー５３を透過したＧ光およびＢ光は、ダイクロイックミラー５４に
入射する。
ダイクロイックミラー５４は、Ｇ光を反射するとともに、Ｂ光を透過する性質のダイク
ロイック膜を備えた光学素子であり、Ｇ光を光変調素子６０Ｇ側に反射し、Ｂ光を透過す
る。ダイクロイックミラー５４で反射したＧ光は、平行化レンズ５９により平行化され光
変調素子６０Ｇに入射する。
ダイクロイックミラー５４を透過したＢ光は、リレー光学系５５に入射する。
【００６６】
リレー光学系５５は、２枚のリレーレンズ６５、像反転プリズム６７、反射ミラー５７
などから構成されている。
Ｂ光は、Ｒ光や、Ｇ光に比べて光路長が長いため、Ｂ光の減衰を防ぐための２枚のリレ
ーレンズ６５を介して光変調素子６０Ｂに入射することになる。
ここで、２枚のリレーレンズ６５を介する構成であると、Ｂ光における帯状光の走査方
向がＲ光およびＧ光と反対になってしまうため、像反転プリズム６７を設けている。詳し
くは、２枚のリレーレンズ６５の間にペンタプリズムからなる像反転プリズム６７を配置
することにより、Ｂ光における帯状光の走査方向をＲ光，Ｇ光と同一にしている。
なお、像反転プリズム６７は、像反転作用を有する光学素子であれば良く、例えば、ル
ーフプリズムや、ダブプリズムであっても良い。
ダイクロイックミラー５４を透過したＢ光は、リレーレンズ６５、像反転プリズム６７
、リレーレンズ６５を介して反射ミラー５７で反射された後、平行化レンズ５９により平
行化され光変調素子６０Ｂに入射する。
【００６７】
光学装置７０は、各色光用の光変調素子６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂ、合成光学部であるク
ロスダイクロイックプリズム６８などから構成されている。
光変調素子６０Ｒは、入射側偏光板６１Ｒ、液晶ライトバルブ６２Ｒ、出射側偏光板６
３Ｒなどから構成された矩形状の透過式液晶パネルである。
平行化レンズ５９により平行化されたＲ光は、入射側偏光板６１Ｒから入射し、液晶ラ
イトバルブ６２ＲにてＲ光の画像情報に応じて光変調され、出射側偏光板６３ＲからＲ光
の画像を表すＲ変調光としてクロスダイクロイックプリズム６８内に出射される。
【００６８】
また、光変調素子６０Ｇおよび光変調素子６０Ｂも、光変調素子６０Ｒと同様な構成を
備えている。
同様に、Ｇ光は、入射側偏光板６１Ｇから入射し、液晶ライトバルブ６２ＧにてＧ光の
画像情報に応じて光変調され、出射側偏光板６３ＧからＧ光の画像を表すＧ変調光として
クロスダイクロイックプリズム６８内に出射される。
また、Ｂ光は、入射側偏光板６１Ｂから入射し、液晶ライトバルブ６２ＢにてＢ光の画
像情報に応じて光変調され、出射側偏光板６３ＢからＢ光の画像を表すＢ変調光としてク
ロスダイクロイックプリズム６８内に出射される。
【００６９】
クロスダイクロイックプリズム６８は、略直方体をなしており、各色光用の光変調素子
６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂからの各色変調光を合成し、出射面Ｓｏからフルカラーの画像を
表す合成変調光を出射する。
クロスダイクロイックプリズム６８は、４つの直角プリズムが貼り合わされた構造を成
し、Ｘ字状に配置されたダイクロイック膜ｆａ，ｆｂを備えている。
ダイクロイック膜ｆａは、Ｇ光およびＢ光を透過するとともに、Ｒ光を反射する誘電体
多層膜である。ダイクロイック膜ｆｂは、Ｒ光およびＧ光を透過するとともに、Ｂ光を反
射する誘電体多層膜である。
クロスダイクロイックプリズム６８は、光変調素子６０Ｇからの緑色の変調光を透過し
、当該緑色の変調光に光変調素子６０Ｒからの赤色の変調光と、光変調素子６０Ｂからの
青色の変調光とを反射して重畳し、三原色の変調光を合成したフルカラーの画像を内包し
た合成変調光を投射部８０に出射する。
【００７０】
クロスダイクロイックプリズム６８から出射された合成変調光は、ガウスタイプなどの
複数のレンズを組合せた広角ズームレンズである投射部８０により、スクリーンなどにフ
ルカラーの画像として拡大投射される。
ここで、合成変調光は、画面上を帯状の光となって走査されるため、インパルス型の表
示がスクリーンに投射表示されることになる。
【００７１】
上述した通り、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
プロジェクタ３００は、上記各実施形態の照明装置に基づく光源部１０７を備えている
ことから、従来の照明装置を光源部として備えたプロジェクタよりも、光の利用効率が高
く、エネルギー効率が良い。
また、従来の照明装置を光源部として備えたプロジェクタよりも、シンプルかつ、小型
な構成とすることができ、また、光源部の耐久性も優れている。
さらに、像反転プリズム６７を配置し、Ｂ光における帯状光の走査方向をＲ光，Ｇ光と
同一としたことにより、インパルス型の表示駆動を行う３板式の液晶ライトバルブを備え
たプロジェクタ３００を提供することができる。
【００７２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良
などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００７３】
（変形例）
図１２を用いて説明する。前記実施形態において、プロジェクタ３００は、光変調素子
として３枚の液晶ライトバルブ６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂを用いた液晶３板式の投写型プロ
ジェクタとして説明したが、これに限定するものではない。
例えば、プロジェクタは、赤、緑、青色のカラーフィルタが規則的に格子状に配置され
、１枚でフルカラーの変調光を出射することが可能な単板の液晶ライトバルブを用いる構
成であっても良い。また、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成
としても良い。なお、例えば、ティルトミラーデバイスを用いる構成の場合、入射偏光板
６１、出射偏光板６３、偏光変換素子５０が不要となるなど、プロジェクタの構成は、使
用する光変調素子に応じて、図１２の構成とはそれぞれ異なったものとなる。
また、このような光変調素子と、スクリーンとを備えたプロジェクタであるリアプロジ
ェクタであっても良い。
これらの構成であっても、前記各実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施形態１に係る照明装置の基本構成図。
【図２】光学部材の平面図。
【図３】（ｅ）〜（ｈ）プリズムの断面態様を示す図。
【図４】（ｅ）〜（ｈ）照明光の遷移態様を示す図。
【図５】照明装置の具体的な構成図。
【図６】実施形態２に係る照明装置の概略構成図。
【図７】実施形態３に係る光学部材の平面図。
【図８】実施形態４に係る照明装置の概略構成図。
【図９】（ｑ）〜（ｓ）照明光の遷移態様を示す図。
【図１０】実施形態５に係る照明装置の概略構成図。
【図１１】実施形態６に係る照明装置の概略構成図。
【図１２】電子機器としてのプロジェクタの概略構成図。
【図１３】従来の光学部材の一態様を示す図。
【符号の説明】
【００７５】
１…光源としての光源部、５…光学部材、６…円盤、７，１７,２７…集光レンズ、８
，１８…プリズム、１０…液晶パネル（光変調素子）、１３，１４，２３，２４，３３，
３４，４３，４４…フライアイレンズ、６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂ…光変調素子、８０…投
射部、Ｃｍ…中心点としての回転軸、Ｋ…傾斜面、Ｌ…光軸、Ｌｗ，Ｌｗａ，Ｌｗｂ…帯
状光、Ｖ…被照射面としての表示領域。
【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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