(57)【要約】【課題】投影像の輝度分布むらを抑え投影画像の品質を向上することができる投射型表示装置を提供する。【解決手段】光源２ａ，２ｂから平行光束を射出し、シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂにより線状に集光した後、三角柱鏡４にて互いの光軸が平行になるよう反射する。反射された光束をシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂでそれぞれ平行光束に変換し、レンズアレイ６の独立した領域にそれぞれ入射する。シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂは、三角柱鏡４にて反射したそれぞれの光束が交わらない位置に配設する。【選択図】図１
2010066362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行光束を射出する第１及び第２の光源と、
前記第１及び第２の光源から射出したそれぞれの前記平行光束を線状に集光する第１及び第２の集光手段と、
前記第１及び第２の集光手段から射出した光束を、互いの光軸が平行になるよう反射する第１及び第２の反射面を有する反射部と、
前記反射部において反射したそれぞれの光束を平行光束に変換し射出する第３及び第４の集光手段と、
前記第３及び第４の集光手段から射出した前記平行光束の光路上に配設され、前記第３及び第４の集光手段側に位置する第１のレンズアレイと、前記第１のレンズアレイから射出した光束の入射する方向に位置する第２のレンズアレイとを有し、入射した光束の照度分布を調整し照明光として射出するインテグレータ光学系と、
を備え、
前記第３及び第４の集光手段は、前記反射部にて反射したそれぞれの光束が交わらない位置に配設されると共に、前記第３及び第４の集光手段から射出したそれぞれの平行光束は、前記第１のレンズアレイの互いに独立した領域に照射されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記反射部は、少なくとも前記第１及び第２の反射面を備えた柱状体であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記反射部は、前記第１の反射面を有する第１の反射板と、前記第２の反射面を有する第２の反射板とを有することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の光源は、前記反射部を挟んで互いに対向する位置に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記照明装置から射出した光束を色分解する色分解光学系と、
前記色分解光学系から射出した各色の光束を入力した信号に基づき光変調する複数の光変調素子と、
前記複数の光変調素子から射出した光束から変調された光束を取り出す複数の偏光板と、
前記複数の偏光板から射出した各色の変調された光束を合成する色合成光学系と、
前記色合成光学系で合成された光束を拡大投射する投射レンズと、
を備えることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源を用いた高輝度の照明装置と、その照明装置を用いて明るく高画質の投影像を表示することができる投射型表示装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面の映像を表示する装置として、投射型表示装置が知られている。
この投射型表示装置は、光源からの照明光を液晶表示素子に照射し、液晶表示素子に表示されている画像をスクリーン上に拡大投影するものである。
【０００３】
近年、投影像をより大画面化することと、投影された投影像をより明るくすることが求められるようになってきた。そこで液晶表示素子に入射する照明光を高輝度化することによって、それらの要望に対応する検討が行われてきた。
照明光を高輝度化する技術としては、光源の出力を大きくする、又は、複数の光源を用いる方法が知られている。
光源の出力を大きくすることは、光源が大型化し光源の価格が上昇するばかりでなく、光源の大型化に伴って照明装置から射出する光束が太くなり光学系も大型化するため、投射型表示装置も大型化し装置価格も向上してしまう。
【０００４】
一方、複数の光源の光をまとめて液晶表示素子に照射する方法は、照明装置は複雑になるものの、照明装置から射出する光束は光源が１個の場合に比べそれほど大きくならない上に、１個あたりの光源の価格は安価である。
２個の光源を用い、高輝度の照明光を液晶表示素子に照射することができる照明装置及びそれを用いた投射型表示装置が特許文献１に記載されている。
【０００５】
特許文献１には、概ね以下の内容が開示されている。
光軸が一致する位置に互いに対向した状態で配設された２つの光源から射出したそれぞれの光束は、それぞれシリンドリカルレンズで２つの光源の中間位置に配設され三角柱鏡のそれぞれの反射面に集光される。三角柱鏡のそれぞれの反射面に入射した光束は、９０度屈折し同一方向に反射する。三角柱鏡から射出した光束は、その光軸上にあるシリンドリカルレンズで平行光にされ、その後レンズアレイで照度むらが低減され液晶表示素子に照射される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３-２５５４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の照明装置においては、レンズアレイ１０１における瞳像は、図１０に示すようになる。図１０は、投写レンズの射出側から見た瞳像の様子を模式的に示したものである。図１０に示すように、レンズアレイ１０１の各レンズ素子１０２には２つの光源からの光束が入射するため、それぞれ２個の楕円形状の瞳像が形成される。この瞳像はレンズアレイ１０１の中心部で大きく周辺部で小さくなっており、光束の光の強度分布に対応している。
【０００８】
また、レンズアレイ１０１の各レンズ素子１０２の長辺方向の中心には、三角柱鏡のそれぞれの反射面で反射した光束が、三角柱鏡のそれぞれの反射面が交わる位置に形成される頂角の陰に対応する黒線１０３が発生する。黒線１０３は、２つの光源からの光束が三角柱鏡のそれぞれの側面に集光され、そこで反射して拡散する際に三角柱鏡の頂角でけられてしまうことにより発生するものである。
これによって、それぞれの光源からの光束がレンズアレイ１０１上に形成する瞳像は、光強度の強い中心部で楕円形状の一部が欠けた状態となる。
そのため、特許文献１に記載の照明装置においては、光源から射出した光束の内、照明光学系を経由してレンズアレイから射出する光束の割合である照明効率は低くなってしまうという不具合があった。
【０００９】
また、特許文献１記載の照明装置においては、レンズアレイの中心部における光強度が強く、周辺部における光強度が弱くなっており、その光強度の差が照明光の照度むらとして現れる。
そのため、この照明光が液晶表示素子を経由してスクリーンに投影像として投影された際に輝度むらが発生し、投影像の品質を低下させる虞があった。
【００１０】
そこで、本発明は、２個の光源を用いて照明光の光強度を増加させた際に、照明効率の低下を抑えると共に、照明光の照度むらを低減した照明装置と、その照明装置を用いて投影像の輝度分布むらを抑え投影画像の品質を向上することができる投射型表示装置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】
【００１１】
１）上記の目的を達成するために、本発明の照明装置（１，４１，５１）は、平行光束を射出する第１及び第２の光源（２ａ，２ｂ）と、第１及び第２の光源（２ａ，２ｂ）から射出したそれぞれの平行光束を線状に集光する第１及び第２の集光手段（３ａ，３ｂ）と、第１及び第２の集光手段（３ａ，３ｂ）から射出した光束を、互いの光軸が平行になるよう反射する第１及び第２の反射面を有する反射部（４，４２，５３ａ，５３ｂ）と、反射部（４，４２，５３ａ，５３ｂ）において反射したそれぞれの光束を平行光束に変換し射出する第３及び第４の集光手段（５ａ，５ｂ）と、第３及び第４の集光手段（５ａ，５ｂ）から射出した平行光束の光路上に配設され、第３及び第４の集光手段（５ａ，５ｂ）側に位置する第１のレンズアレイ（６）と、第１のレンズアレイ（６）から射出した光束の入射する方向に位置する第２のレンズアレイ（７）とを有し、入射した光束の照度分布を調整し照明光として射出するインテグレータ光学系とを備え、第３及び第４の集光手段（５ａ，５ｂ）は、反射部にて反射したそれぞれの光束が交わらない位置に配設されると共に、第３及び第４の集光手段（５ａ，５ｂ）から射出したそれぞれの平行光束は、第１のレンズアレイ（６）の互いに独立した領域に照射される。
２）上記の目的を達成するために、本発明の照明装置（１，４１）の反射部（４，４２）は、少なくとも第１及び第２の反射面（１３ａ，１３ｂ，４４ａ，４４ｂ）を備えた柱状体（４）である。
３）上記の目的を達成するために、本発明の照明装置（５１）の反射部（５３ａ，５３ｂ）は、第１の反射面を有する第１の反射板（５３ａ）と、第２の反射面を有する第２の反射板（５３ｂ）とを有する。
４）上記の目的を達成するために、本発明の１）乃至３）のいずれか１項に記載の照明装置（１，４１，５１）に用いる第１及び第２の光源（２ａ，２ｂ）は、反射部を挟んで互いに対向する位置に配設されている。
５）上記の目的を達成するために、本発明の投射型表示装置（２１）は、１）乃至４）のいずれか１項に記載の照明装置（１，４１，５１）と、照明装置（１，４１，５１）から射出した光束を色分解する色分解光学系（２３，２８）と、色分解光学系（２３，２８）から射出した各色の光束を入力した信号に基づき光変調する複数の光変調素子（２６ｒ，２６ｇ，２６ｂ）と、複数の光変調素子（２６ｒ，２６ｇ，２６ｂ）から射出した光束から変調された光束を取り出す複数の偏光板（２７ｒ，２７ｇ，２７ｂ）と、複数の偏光板（２７ｒ，２７ｇ，２７ｂ）から射出した各色の変調された光束を合成する色合成光学系（２９）と、色合成光学系（２９）で合成された光束を拡大投射する投射レンズ（３０）とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、２個の光源を用いて照明装置を構成した場合において、照明効率の低下と照明光の照度むらとを抑えるとことができる。また、その照明装置を備えた投射型表示装置を用いた際に、投影像の輝度分布むらを抑え投影画像の品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る照明装置及びそれを用いた投射型表示装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置の構成を示した図であって、同図（ａ）は概略平面図であり、同図（ｂ）は概略側面図である。図２は、本発明の一実施形態に係るレンズアレイを示す概略平面図及び部分断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係るレンズアレイ上に形成された瞳像の示す概略図である。図４は、本発明の一実施形態に係る投射型表示装置の構成を示す概略平面図である。図５は、本発明の一実施形態に係る照明装置を用いた際の輝度分布を示す特性図である。図６は、従来の照明装置を用いた際の輝度分布を示す特性図である。図７は、本発明の別の実施形態に係る照明装置の構成を示した概略平面図である。図８は、本発明の更に別の実施形態に係る照明装置の構成を示した概略平面図である。図９は、本発明の更に別の実施形態に係る照明装置の構成を示した概略平面図である。
【００１４】
＜実施形態１＞
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の照明装置の一実施形態を示すものである。
本実施形態の照明装置１は、２つの光源２ａ，２ｂと、集光手段である２つの第１のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂと反射部である三角柱鏡４と、集光手段である２つの第２シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂと、第１のレンズアレイ６と、第２のレンズアレイ７とを有しており、本実施形態の照明装置１は光源２ａ，２ｂから射出した照明光を図示しない液晶表示素子などの光変調素子に供給するものである。
ここで、光源２ａ，２ｂ及び第１のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂは、図１に示すように三角柱鏡４を中心として対向した位置に配設されている。また、第１のレンズアレイ６と、第２のレンズアレイ７は、合わせてインテグレータ光学系を構成している。
【００１５】
２つの光源２ａ，２ｂは、本実施形態においてはキセノンランプを用いた場合について説明するが、メタルハライドランプや超高圧水銀ランプを用いても良い。
キセノンランプの場合、光源２ａ，２ｂは、その内部にキセノンガスを封入しており、図示しない点灯装置から陽極１０ａ，１０ｂと陰極１１ａ，１１ｂとの間に高電圧が印加されることにより、陽極１０ａ，１０ｂと陰極１１ａ，１１ｂとの間に放電路が形成される。その後、陽極１０ａ，１０ｂと陰極１１ａ，１１ｂとの間には、点灯装置から突入電流が供給されアーク放電に移行し、光源２ａ，２ｂから光が発生する。更に、点灯装置からアーク放電を安定して維持するよう電流が供給される。
【００１６】
陽極１０ａ，１０ｂ陰極１１ａ，１１ｂ間で発生した光は、光源２ａ，２ｂが有するパラボラリフレクタ１２ａ，１２ｂによって平行光となり、光源２ａ，２ｂから照明光の光束として射出される。
【００１７】
光源２ａ，２ｂから射出した照明光は、平行光の光束として第１のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂに入射する。第１のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂは、入射したそれぞれ光束のうち図１（ａ）における上下方向に対応する方向の光を集光し、図１（ｂ）における上下方向に対応する方向の光を集光しない。結果として第１のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂから射出した光束が反射面１３ａ，１３ｂにおいて線状の光束となるような位置に所定の曲率で配置されている。
【００１８】
これにより、第１のシリンドリカルレンズ３ａ，３ｂで透過した光束は、三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂで線状に集光される。
ここで、三角柱鏡４は少なくとも２つの反射面１３ａ，１３ｂを有し、反射面１３ａ，１３ｂが交わる位置に頂角１４が形成されている。三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂには、金属膜又は、誘電体多層膜が成膜されており、可視光を高い反射率で反射するようになっている。
三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂは、それぞれ光源２ａ，２ｂから射出した照明光に対して４５度傾斜した状態で形成されている。
そのため、三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂは、線状に集光された光束を９０度の角度で反射し、照明光射出方向へ射出する。
【００１９】
三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂで反射された光束は、第２のシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂにそれぞれ入射する。
第２のシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂは、三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂで反射された光束の進行方向である照明光射出方向の光軸中心Ｃ（頂角１４位置から照明光射出方向へ伸ばした方向）に対して、照明光射出方向に直交するよう配設されている。更に、第２のシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂの配設される位置は、三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂで反射され拡散するそれぞれ光束が交わる位置又はそれより三角柱鏡に近い位置である。
【００２０】
第２シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂは、入射した光束を再び平行光の光束に変換する。
第２シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂで平行光に変換された光束は、第１のレンズアレイ６に入射する。
図２に示すように、第１のレンズアレイ６は、小さい矩形の凸レンズがマトリクス状に形成されたものであり、第２シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂを透過した光束が入射すると、この光束を複数の矩形の部分光束に分割する。
尚、ここで、第２のシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂを三角柱鏡４の反射面１３ａ，１３ｂで反射され拡散する２つの光束が交わる位置のなるべく近い位置に配設することによって、光の利用効率をあげることができる。第２のシリンドリカルレンズ５ａ，５ｂの位置を２つの光束が交わる位置から三角柱４側に離した位置に配設した場合、第１のレンズアレイ６に照射される２つの光束間の距離が離れてしまい、光軸中心Ｃ付近での照度が低下する虞がある。
【００２１】
第１のレンズアレイ６を射出した光束は、第１のレンズアレイ６の焦点位置に設置された第２のレンズアレイ７に入射する。第２のレンズアレイ７も図２に示すように、第１レンズアレイと同一の形状である。
第１のレンズアレイ６と第２のレンズアレイ７とを有するインテグレータ光学系は、光源から射出された光束の形状と光変調素子の形状とを一致させると共に、光変調素子上に照射される光の照度を均一にすることができる。そのため、第１のレンズアレイ６と第２のレンズアレイ７とを用いることで、光源２ａ，２ｂから射出した光束に色むらがある場合や光束にちらつきがある場合に、第１のレンズアレイ６と第２のレンズアレイ７を透過した光が光変調素子を経てスクリーン上に投影像として形成される際に、投影像の色むらやちらつきを大幅に抑制することができる。
【００２２】
図３は、第２レンズアレイ７の射出面側から見た発光体像の様子を模式的に示したもので、第２レンズアレイ７には光源２ａ，２ｂからの射出光に対応する２つの発光体像（以下、瞳像と称す）１５ａ，１５ｂが形成される。尚、光源２ａからの射出光によって形成されるのが第１の瞳像１５ａであり、光源２ｂからの射出光によって形成されるのが第２の瞳像１５ｂである。図３上では、瞳像１５ｂに斜線を施すことにより、２つの瞳像１５ａ，１５ｂを識別可能としている。
【００２３】
図３から分かるとおり、本実施形態の瞳像は従来例とは異なり、各矩形レンズには瞳像１５ａ，１５ｂが１つしか形成されておらず、形成された瞳像１５ａ，１５ｂは全ての矩形レンズにおいて欠けの無い楕円形状をしている。更に、従来例と異なり、各矩形レンズには頂角１４の影が発生することは無い。
このため、本実施形態の照明装置１は、従来例の照明装置１０１に比べ光源２ａ，２ｂから射出された照明光の内、第２レンズアレイから射出される照明光の割合（以下、照明効率と称す）が高い。
【００２４】
次に、本実施形態の照明装置１を用いた投射型表示装置２１について説明する。
図４に示すように、図１で説明した照明装置１から射出した複数の矩形の部分光束の照明光は、照明光の光路上に配設されたコンデンサレンズ２２によって合成された後、赤緑色帯域の光（以下、ＲＧ光と称す）を透過し、青色帯域の光（以下、Ｂ光と称す）を反射するＢダイクロイックミラー２３によって、ＲＧ光及びＢ光に分離される。
【００２５】
更に、Ｂ光の光路上には、Ｂ光の光束を９０度折り曲げる反射ミラー２４と、入射した光束をテレセントリックな照明光にするＢ光用のフィールドレンズ２５ｂと、フィールドレンズ２５ｂから射出した光束を透過しＢ光用の反射型液晶表示素子２６ｂ方向に導くと共に、Ｂ光用の反射型液晶表示素子２６ｂからの反射光を９０度折り曲げる反射型偏光板２７ｂとが配設されている。
【００２６】
更にまた、ＲＧ光の光路には、入射したＲＧ光の光束の内、赤色光（以下、Ｒと称す）を透過し、緑色光（以下、Ｇと称す）を反射するＲＧダイクロイックミラー２８が配設されている。すなわち、ＲＧダイクロイックミラー２８によって、ＲＧ光はＲ光及びＧ光に分光される。
ＲＧダイクロイックミラー２８で分光されたＧ光及びＲ光の光路には、Ｇ光及びＲ光の光束をテレセントリックな照明光にするフィールドレンズ２５ｇ，２５ｒと、フィールドレンズ２５ｇ，２５ｒから射出した光束を透過しＧ光用反射型液晶表示素子２６ｇ方向及びＲ光用反射型液晶表示素子２６ｒ方向に導くと共に、Ｇ光用反射型液晶表示素子２６ｇ及びＲ光用反射型液晶表示素子２６ｒからの反射光をそれぞれ９０度折り曲げる反射型偏光板２７ｇ，２７ｒとが配設されている。
【００２７】
更にまた、投射型表示装置２１は、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒから射出し、反射型偏光板２７ｂ，２７ｇ，２７ｒで反射したＲ，Ｇ，Ｂ各色の光束を合成するクロスダイクロイックプリズム２９と、合成された光束を図示しないスクリーンに拡大投影するための投射レンズ３０とを有している。
反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒに入射した光束は、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒにおいて図示しない液晶駆動回路からの駆動信号に基づいて光変調され変調光束として射出される。出射した変調光束は、反射型偏光板２７ｂ，２７ｇ，２７ｒに入射し、反射型偏光板２７ｂ，２７ｇ，２７ｒにおいて変調光束のうち変調成分のみが反射され、投影像となる光束が取り出される。反射型偏光板２７ｂ，２７ｇ，２７ｒにて反射された光束は、クロスダイクロイックプリズム２９で合成され、投射レンズ３０で拡大投影される。
【００２８】
このような構成の投射型表示装置２１の反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒ上における照明光の輝度分布は、図５（ａ）に示すようになる。
図５（ａ）は、２つの光源２ａ，２ｂから射出されたそれぞれの光束が、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒに入射した際の輝度分布を示したものである。ここで横軸は図５（ｂ）に示すように反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒの短辺方向の中心位置における長辺方向の位置Ｃ−Ｃ’を示すものである。また、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒの面内で最も輝度が高い値を１００％として規格化した値を縦軸に輝度分布として示している。
【００２９】
反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒの長辺方向の位置Ｃ−Ｃ’は、第２のレンズアレイ７の小さい矩形の凸レンズの長辺方向のそれぞれのレンズ列（図２のＤ）中心軸（図２のＥ）に対応する。
つまり、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒの長辺方向の位置Ｃ−Ｃ’の輝度分布は、第２のレンズアレイ７の矩形の凸レンズの長辺方向のそれぞれのレンズ列Ｄの中心軸の輝度分布の平均値に対応する。
そのため、本実施形態の投射型表示装置２１では、図３における１５ａと１５ｂに示すように、２つの光源２ａ，２ｂから射出された光束がそれぞれ第２のレンズアレイ７の矩形の凸レンズの短軸方向の異なる領域に入射している。
その結果、図５（ａ）に示すように、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒの長辺方向の位置Ｃ−Ｃ’線上での輝度分布は９３％以上となり、その平均値は９４．３％となる。
更に、図５（ａ）に示すように、輝度分布は素子の中心位置を中心としてプラス方向とマイナス方向とで左右対称となっている。
【００３０】
一方、特許文献１に記載の光学系を用いた従来の投射型表示装置における照明光の輝度分布は、図６に示すようになる。
図６は、２つの光源から射出されたそれぞれの光束が液晶表示素子に入射した際の輝度分布を示したものである。ここで横軸は実施形態と同様液晶表示素子の短辺方向の中心位置における長辺方向の位置を示すものである。また、液晶表示素子の面内で最も輝度が高い値を１００％として規格化した値を縦軸に輝度分布として示している。
液晶表示素子の長辺方向の位置は、実施形態と同様、図１に示すレンズアレイ１０１の小さい矩形の凸レンズ１０２の長辺方向のそれぞれのレンズ列１０４中心軸に対応する。
つまり、液晶表示素子の長辺方向の位置の輝度分布は、レンズアレイ１０１の矩形の凸レンズ１０２の長辺方向のそれぞれのレンズ列１０４の中心軸の輝度分布の平均値に対応する。
【００３１】
従来例の投射型表示装置では、２つの光源から射出された光束がそれぞれレンズアレイ中心から矩形の凸レンズの短軸方向の所定の値シフトした位置を中心として入射している。
そのため、従来例における輝度分布は、実施形態に比較して液晶表示素子の中心位置付近では２つの光源からの光束が集中するため非常に高い値を示すものの、液晶表示素子の周辺部では急激に輝度が低下する。結果として図６に示すように、最外部の輝度は８１％以下となり、その平均値は８９．２％となる。
【００３２】
また、図６において、素子の中心位置からプラス方向とマイナス方向とにおいて、輝度分布が対称になっていない。これは、矩形の凸レンズに２つの光源からの照明光が入射するため、照明光の光軸調整に対して高い位置精度が必要となるためである。
一方、本実施形態においてはレンズアレイ１０１の矩形の凸レンズ１つに対して１つの光源からの照明光しか入らないため、図５（ａ）に示すように素子の中心位置からプラス方向とマイナス方向とで輝度分布が左右対称となる。
【００３３】
以上のことから本実施形態における照明装置１から射出する照明光は輝度分布が少ないため、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒに対して輝度むらの少ない照明光を照射することができ、反射型液晶表示素子２６ｂ，２６ｇ，２６ｒにおいて変調されて投射レンズ３０から射出する投射光の輝度むらを低下することができる。
【００３４】
更に、実施形態１の変形例として、図７に示すように反射ミラー３１ａ，３１ｂを用いて光源２ａ，２ｂの位置を変更することができる。
図７においては、三角柱鏡４の反射面１３ａと平行である位置であって、三角柱鏡４の反射面１３ａとの間に第１のシリンドリカルレンズが設けられるよう３ａ反射ミラー３１ａを配設している。更に、三角柱鏡４の反射面１３ｂと平行である位置であって、三角柱鏡４の反射面１３ｂと間に第１のシリンドリカルレンズ３ｂが設けられるように反射ミラー３１ｂを配設している。
光源２ａ，２ｂは、図１の位置から９０度傾斜した位置であって、三角柱鏡４からの照明光射出方向と逆方向に配設している。
【００３５】
光源２ａ，２ｂをこのような位置に構成することで、光源２ａ，２ｂが同一方向に配設されるため、光源２ａ，２ｂの交換が容易になると共に、光源２ａ，２ｂの冷却構造も容易となり、投射型表示装置２１の左右方向に冷却用の空気取り込み口又は空気取り出し口を設置する必要がなくなるため、投射型表示装置２１の設置の自由度を増すことができる。
なお、三角柱鏡４は、必ずしも三角柱である必要は無く、少なくとも２つの面に入射した互いの光軸が平行になるよう所定の方向に反射する鏡面を有する柱状構造であれば良い。
【００３６】
＜実施形態２＞
次に、図１における反射部である三角柱鏡４の反射面１３ａの角度と、光源２ａ，２ｂの位置を変えた場合について、図８を用いて説明する。
図１に示す照明装置１の場合、三角柱鏡４を中心として光源２ａ，２ｂが対向した状態で配設されている。そのため、図１に示す照明装置１は、照明光射出方向に直交する方向の幅を狭くすることが求められることがある。
【００３７】
図８（ａ）には照明装置４１を、図８（ｂ）には照明装置４１の三角柱鏡４２の拡大図（Ａ部の拡大図）を示している。ここで、三角柱鏡４２の底面４３と反射面４４ａ，４４ｂとのなす角度をそれぞれ２０度とした場合について説明する。
この場合、三角柱鏡４２からの反射光束の中心軸を底面４３と直交する方向に射出させるためには、光源２ａ，２ｂから射出する光束の中心軸と反射面４４ａ，４４ｂとのなす角度をそれぞれ７０度とする位置に光源２ａ，２ｂを配設する。
【００３８】
三角柱鏡４２からの反射光束の角度は実施形態１と同様であるため、三角柱鏡４２で反射した光束の光軸上に配設される第２シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂ、第１のレンズアレイ６、第２のレンズアレイ７は実施形態１と同様な状態で配設される。
また、照明装置４１を用いた投射型表示装置２１も、照明装置４１のみが異なるだけであり他の構成は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
実施形態２において、光源２ａと光源２ｂとの距離は、実施形態１の状態での距離の２／３程度に短くなる。このため、照明装置４１及び投射型表示装置２１の横幅を小さくすることができる。
【００３９】
本実施形態においては、三角柱鏡４２の底面４３と反射面４４ａ，４４ｂとのなす角度をそれぞれ２０度とした場合について説明したがこの角度に限るものではなく、底面４３と反射面４４ａ，４４ｂとのなす角度を異なる角度にすることも可能である。その際は、三角柱鏡４２からの反射光束の中心軸を底面４３と直交する方向に射出させるよう光源２ａ，２ｂの位置を適宜配置すればよい。
なお、三角柱鏡４は、必ずしも三角柱である必要は無く、少なくとも２つの面に入射した互いの光軸が平行になるよう所定の方向に反射する鏡面を有する柱状構造であれば良い。
【００４０】
＜実施形態３＞
次に、図１における三角柱鏡４を別の形態に変更した場合について、図９を用いて説明する。
図９に示す照明装置５１は、光源２ａ，２ｂから射出された光束が第１シリンドリカルレンズ３ａ，３ｂで集光され集光された光束の焦点位置であって、入射する光束の光軸に対し４５度傾斜した位置に反射部である反射板５２ａ，５２ｂを配設している。
【００４１】
反射板５２ａ，５２ｂは、光束の入射面５３ａ，５３ｂ側は、鏡面として形成しており、入射した光を効率良く反射することができる。反射板５２ａ，５２ｂは、入射面５３ａ，５３ｂ側を鏡面加工した金属又は、入射面５３ａ，５３ｂ側に金属反射膜又は誘電体反射膜を形成したガラス若しくは合成樹脂を用いることができる。
また、照明装置５１を用いた投射型表示装置２１も、照明装置５１のみが異なるだけであり他の構成は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００４２】
更に、反射板５２ａ，５２ｂは、一体として形成されていても良い。
また、反射板５２ａ，５２ｂの入射する光束に対する角度は４５度としたが、実施形態２に記載したように角度を変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明装置の構成を示した図であって、同図（ａ）は概略平面図であり、同図（ｂ）は概略側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るレンズアレイを示す概略平面図及び部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るレンズアレイ上に形成された瞳像の示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る投射型表示装置の構成を示す概略平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る照明装置を用いた際の輝度分布を示す特性図である。
【図６】従来の照明装置を用いた際の輝度分布を示す特性図である。
【図７】本発明の別の実施形態に係る照明装置の構成を示した概略平面図である。
【図８】本発明の更に別の実施形態に係る照明装置の構成を示した概略平面図である。
【図９】本発明の更に別の実施形態に係る照明装置の構成を示した概略平面図である。
【図１０】従来例におけるレンズアレイ上に形成された瞳像の示す概略図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，４１，５１…照明装置、２ａ，２ｂ…光源、３ａ，３ｂ…第１のシリンドリカルレンズ、４，４２…三角柱鏡、５ａ，５ｂ…第２シリンドリカルレンズ、６…第１のレンズアレイ、７…第２のレンズアレイ、１０ａ，１０ｂ…陽極、１１ａ，１１ｂ…陰極、１２ａ，１２ｂ…パラボラリフレクタ、１３ａ，１３ｂ，４４ａ，４４ｂ…反射面、１４…頂角、１５ａ，１５ｂ…瞳像、２１…投射型表示装置、２２…コンデンサレンズ、２３…Ｂダイクロイックミラー、２４…反射ミラー、２５ｂ，２５ｇ，２５ｒ…フィールドレンズ、２６ｂ，２６ｇ，２６ｂ…反射型液晶表示素子、２５７，２７ｇ，２７ｂ…反射型偏光板、２８…ＲＧダイクロイックミラー、２９…クロスダイクロイックプリズム、３０…投射レンズ、４３…底面、５２ａ，５２ｂ…反射板、５３ａ，５３ｂ…入射面
【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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