(57)【要約】【課題】光ファイバーの破損を防止しつつ、光ファイバーの占有スペースを低減させることができる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、光を出射する複数のレーザヘッド１０と、各レーザヘッド１０にそれぞれ結合され、各レーザヘッド１０からの光が入射する複数の光ファイバー２０と、複数の光ファイバー２０を結束するバンドル３０とを含む光源ユニットＬＵを備える。各光ファイバーの一部は、最小許容曲げ半径Ｒを有するループ部２０ａに形成される。ループ部２０ａは、最小許容曲げ半径Ｒの円弧に保持されるように、結束バンド５０によって結束される。各レーザヘッド１０は、ループ部２０ａの周囲に配置される。【選択図】図１
2011198588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する複数の光源部と、
前記各光源部にそれぞれ結合され、前記各光源部からの光が入射する複数の光ファイバーと、
前記複数の光ファイバーを結束する結束部と、
前記各光ファイバーの一部が、最小許容曲げ半径以上の半径を有する同一の円弧に沿うように、前記各光ファイバーを配置するための配置手段と、を備える、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記各光源部は、前記光ファイバーが前記光源部から前記円弧まで直線的に延びて前記円弧に沿うとともに、前記光源部の端部が前記円弧に接するように配置される、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の照明装置において、
前記円弧は、第１の円弧と、当該第１の円弧の内側に規定される当該第１の円弧より小さい半径の第２の円弧と、を含み、
前記各光源部は、第１の円弧の外側に配置される第１の光源部と、前記第１の円弧と前記第２の円弧との間に配置される第２の光源部と、を含み、
前記各光ファイバーは、前記第１の光源部からの光が入射され、前記第１の円弧に沿うように配置される第１の光ファイバーと、前記第２の光源部からの光が入射され、前記第２の円弧に沿うように配置される第２の光ファイバーと、を含む、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の照明装置において、
前記複数の光源部を固定するための台座部を備え、
前記台座部に、前記各光源部を冷却するための冷却手段が配されている、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の照明装置において、
前記複数の光源部と、前記複数の光ファイバーと、前記結束部と、前記配置手段とを含む光源ユニットが複数配され、
前記複数の光源ユニットを並べた状態に保持する保持部をさらに備える、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５に記載の照明装置において、
前記保持部は、前記光源ユニットを個々に取り出せるように保持する、
ことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に、複数の光源を用いて高輝度化を図るようにした照明装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光を映像信号に基づいて変調し、これにより生成した光（以下、「映像光」という）を被投写面に投写する投写型映像表示装置（以下、「プロジェクタ」という）が知られている。この種のプロジェクタでは、近年の大画面化に伴って映像光の高輝度化が求められている。このため、この種のプロジェクタに搭載される照明装置では、照明光の高輝度化を図る必要が生じている。
【０００３】
そこで、照明装置において、照明光の高輝度化を図るため、たとえば、複数の光源からの光を複数の光ファイバーでカップリングし、これら光ファイバーを結束する構成が用いられている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６００３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ファイバーは、中央部のコアとその周りのクラッドとで構成されており、コアの入射面から入射された光は、コア内で全反射しながら伝搬する。
【０００６】
コアには、光の透過率等の関係から、ケイ素（Ｓｉ）等のガラス材料が用いられる。コアの径は光ファイバーの長さに対して十分に小さく、コアがガラス材料であっても、光ファイバーをある程度の半径で曲げることができる。しかしながら、ある半径より小さくなるように曲げられてしまうと、コアが破壊されてその破断面から光が漏れ出す惧れがある。こうなると、光ファイバーとして、十分な導光性能が得られなくなる。なお、コアの破壊が生じない最小の半径を最小許容曲げ半径という。
【０００７】
このため、各光源から各光ファイバーを結束部へ導く際には、各光ファイバーが最小許容曲げ半径よりも小さく曲げられないようにしつつ、各光源部と結束部の間において、各光源部から出て分散状態にある各光ファイバーが徐々に集められていくこととなる。
【０００８】
したがって、光ファイバーを用いた照明装置では、分散した各光ファイバーが比較的広いスペースを占有してしまう惧れがあった。
【０００９】
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、光ファイバーの破損を防止しつつ、光ファイバーの占有スペースを低減させることができる照明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】
【００１０】
本発明の照明装置は、光を出射する複数の光源部と、前記各光源部にそれぞれ結合され、前記各光源部からの光が入射する複数の光ファイバーと、前記複数の光ファイバーを結束する結束部と、前記各光ファイバーの一部が、最小許容曲げ半径以上の半径を有する同一の円弧に沿うように、前記各光ファイバーを配置するための配置手段とを備える。
【００１１】
本発明の照明装置によれば、各光ファイバーの一部が最小許容曲げ半径以上の半径を有する同一の円弧に沿うように、各光ファイバーが配置されるため、最小許容曲げ半径より小さく曲がらないようにしつつ、各光源部と結束部との間での各光ファイバーの分散を抑えることができる。よって、光ファイバーの破損を防止しつつ、光ファイバーの占有スペースを低減することができる。
【００１２】
なお、前記円弧は、真円の円弧とされることが望ましい。このようにすれば、各光ファイバーの曲がり具合が等しくなるので、各光ファイバー内での光の伝搬具合が等しくなる。よって、各光ファイバーによって合成されて照明装置から出射される照明光の輝度むらが低減される。
【００１３】
本発明の照明装置において、前記各光源部は、前記光ファイバーが前記光源部から前記円弧まで直線的に延びて前記円弧に沿うとともに、前記光源部の端部が前記円弧に接するように配置され得る。
【００１４】
このような構成とすれば、各光源部をコンパクトに配置できるので、照明装置の小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明の照明装置において、前記円弧は、第１の円弧と、当該第１の円弧の内側に規定される当該第１の円弧より小さい半径の第２の円弧とを含むような構成とされ得る。この場合、前記各光源部は、前記第１の円弧の外側に配置される第１の光源部と、前記第１の円弧と前記第２の円弧との間に配置される第２の光源部とを含むような構成とされ得る。さらに、前記各光ファイバーは、前記第１の光源部からの光が入射され、前記第１の円弧に沿うように配置される第１の光ファイバーと、前記第２の光源部からの光が入射され、前記第２の円弧に沿うように配置される第２の光ファイバーとを含むような構成とされ得る。
【００１６】
このような構成とすれば、第１の円弧の内側に生じるスペースを有効に活用して第２の光源部を配置できるので、光源の高集積化と、照明装置の小型化を図ることができる。
【００１７】
本発明の照明装置は、前記複数の光源部を固定するための台座部を備えるような構成とされ得る。この場合、前記台座部には、前記各光源部を冷却するための冷却手段が配され得る。
【００１８】
このような構成とすれば、台座部を、各光源部を冷却するための冷却部として共用できるので、より一層、照明装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
本発明の照明装置は、前記複数の光源部と、前記複数の光ファイバーと、前記結束部と、前記配置手段とを含む光源ユニットが複数配されるような構成とされ得る。この場合、照明装置は、前記複数の光源ユニットを並べた状態に保持する保持部をさらに備えるよう構成され得る。
【００２０】
このような構成とすれば、複数の光源ユニットからの光が用いられるため、照明装置の一層の高輝度化を実現することができる。
【００２１】
本発明の照明装置において、前記保持部は、前記光源ユニットを個々に取り出せるように保持するよう構成され得る。
【００２２】
このような構成とすれば、光源ユニットの個数を増減させたり光源ユニットを交換した
りする作業を容易に行うことができる。
【００２３】
なお、本発明の照明装置は、投写型映像表示装置に用いられることが望ましい。このようにすれば、投写型映像表示装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のとおり本発明によれば、光ファイバーの破損を防止しつつ、光ファイバーの占有スペースを低減させることができる照明装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るレーザヘッドおよび光ファイバーの構成を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る照明装置におけるレーザヘッドの配置方法について説明するための図である。
【図４】第２の実施形態に係る照明装置の具体的な構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る光ファイバーのループ部およびレーザヘッドを台座部に固定するための構造を示す図である。
【図６】第３の実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。
【図７】第４の実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。
【図８】第４の実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係る照明装置の変更例を示す図である。
【図１０】実施形態に係る照明装置を搭載したプロジェクタの光学系の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態に係る照明装置の変更例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。また、図２は、レーザヘッド１０および光ファイバー２０の構成を示す図である。図２（ａ）は、レーザヘッド１０に光ファイバー２０が接続された状態の斜視図であり、図２（ｂ）は、レーザヘッド１０と光ファイバー２０の内部構造を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、照明装置は、光源ユニットＬＵを備えている。光源ユニットＬＵは、複数のレーザヘッド１０と、各レーザヘッド１０に対応して設けられた複数の光ファイバー２０と、複数の光ファイバー２０の出射端部を結束するバンドル３０と、各レーザヘッド１０に対応して設けられた複数の冷却ジャケット４０とを備えている。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、レーザヘッド１０は、直方体形状の外形を有している。レーザヘッド１０の前面には、光ファイバー２０の入射端部を結合するためのカップリング部１０１が設けられている。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、レーザヘッド１０の内部には、半導体レーザ１０２と集光レンズ１０３とが配されている。半導体レーザ１０２は、レーザ光が出射される複数個のエ
ミッタ１０２ａ（発光点）を有する。各エミッタ１０２ａから出射されたレーザ光は、集光レンズ１０３で集光され、所定の角度分布を持って光ファイバー２０に入射される。光ファイバー２０は、中央部のコア２０１とその周りのクラッド２０２とで構成されている。コア２０１の入射面から入射されたレーザ光は、コア２０１内で全反射しながら伝搬する。コア２０１は、たとえば、ケイ素（Ｓｉ）等のガラス材料でできている。
【００３２】
図１に戻り、各レーザヘッド１０から出た光ファイバー２０は、その出射端部が集められ、バンドル３０によって結束されている。バンドル３０は、たとえば、円筒形状を有し、金属や樹脂等の材料で形成されている。各光ファイバー２０の出射端部はバンドル３０の穴形状に応じた形態で結束される。
【００３３】
各光ファイバー２０は、その一部に、同一の円弧を有するループ部２０ａを有している。ここで、ループ部２０ａは、ほぼ真円であり、その半径が光ファイバー２０の最小許容曲げ半径Ｒ以上に設定されている。なお、第１ないし第４の実施の形態では、ループ部２０ａの半径が光ファイバー２０の最小曲げ半径Ｒに設定されている。実際には、光ファイバー２０の破損を確実に防止するために、ループ部２０ａの径は、最小曲げ半径Ｒよりもやや大きく設定されるのが望ましい。
【００３４】
各光ファイバー２０のループ部２０ａは、ループを形成したときにファイバーが交わる箇所等、適宜の箇所が結束バンド５０によって結束されることにより、最小許容曲げ半径Ｒを有する円弧の状態に保持されている。こうして、本実施の形態では、各光ファイバー２０の一部が、最小許容曲げ半径Ｒを有する同一の円弧に沿うように、各光ファイバー２０が配置されている。
【００３５】
各レーザヘッド１０は、ループ部２０ａの周囲に、ループ部２０ａと平行な方向に並ぶように配置されている。また、各レーザヘッド１０は、各光ファイバー２０がループ部２０ａに至るまでに最小許容曲げ半径Ｒより小さく曲がらないような位置および向きに配置されている。
【００３６】
各レーザヘッド１０には、設置面側に冷却ジャケット４０が装着されている。冷却ジャケット４０の内部には、所定のパターンにて冷却液の流路が形成され、さらに流路には複数の放熱フィンが設けられている。各冷却ジャケット４０には、冷却システムから冷却液が循環する。各レーザヘッド１０は、冷却液との熱交換によって冷却される。
【００３７】
こうして、本実施形態の照明装置では、各レーザヘッド１０から出射されたレーザ光が、各光ファイバー２０によって集められる。そして、バンドル３０の前端部から高輝度のレーザ光（照明光）が出射される。
【００３８】
なお、光源ユニットＬＵには、全て同じ色（波長帯）のレーザ光を出射するレーザヘッド１０を配することができる。あるいは、異なる色のレーザ光を出射するレーザヘッド１０を混在させることもできる。赤色、緑色および青色のレーザ光（以下、それぞれ、「Ｒ光」、「Ｇ光」、「Ｂ光」という）を出射する３種類のレーザヘッド１０が配された場合、照明装置からは白色の照明光が出射される。
【００３９】
異なる色のレーザヘッド１０が配された場合には、それぞれのレーザヘッド１０に合わせてコア径の異なる、即ち最小許容曲げ半径の異なる光ファイバー２０が用いられる場合がある。この場合、ループ部２０ａの半径は、最も大きな最小許容曲げ半径に設定されることとなる。
【００４０】
本実施の形態では、各レーザヘッド１０とバンドル３０との間に、最小許容曲げ半径Ｒ
を有する円弧に沿った光ファイバー２０のループ部２０ａが形成される。これにより、ループ部２０ａの内側には、光ファイバー２０に占有されないスペースＳが生じる。このスペースＳには、照明装置の他の構成部材を配することが可能となる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、各光ファイバー２０が最小許容曲げ半径Ｒよりも小さく曲がらないようにしつつ、各レーザヘッド１０とバンドル３０との間で各光ファイバー２０が分散する（広くバラける）のを抑えることができる。よって、光ファイバー２０の破損を防止しつつ、光ファイバー２０の占有スペースを低減することができる。この結果、照明装置の小型化を図ることが可能となる。
【００４２】
なお、本実施の形態において、各光ファイバー２０の一部をループ部２０ａとし、ループ部２０ａを最小許容曲げ半径Ｒの円弧に保持するために、全ての光ファイバー２０を結束バンド５０にて結束した構成が、本発明の配置手段に相当する。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
図３は、第２の実施形態に係る照明装置におけるレーザヘッド１１の配置方法について説明するための図である。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、まず、光ファイバー２１のループ部２１ａを沿わせるための最小許容曲げ半径Ｒの円周Ｃが規定される。そして、この円周Ｃ上の一点Ｐ０に接する接線Ｋ０が描かれる。レーザヘッド１１は、接点Ｐ０から接線Ｋ０に沿って直線的に延びた光ファイバー２１がカップリング部１１１に結合されるべく、そのカップリング部１１１の中心が接線Ｋ０に一致するように、かつ接線Ｋ０と平行となるように配置される。また、レーザヘッド１１は、前側の角部が円周Ｃに接するように配置される。これにより、カップリング部１１１に結合された光ファイバー２１は、接線Ｋ０に沿って接点Ｐ０に直線的に延びた後に、円周Ｃに沿ってループを描く。レーザヘッド１１の角部が円周Ｃに接する点は、次の接点Ｐ１とされる。
【００４５】
次に、図３（ｂ）に示すように、接点Ｐ１に接する接線Ｋ１が描かれ、図１（ａ）と同様にして、次のレーザヘッド１１が、そのカップリング部１１１の中心が接線Ｋ１に一致するように、かつ接線Ｋ１と平行となるように配置される。こうして、順次、円周Ｃ上に接点Ｐ２、Ｐ３・・・が設けられ、これら接点Ｐ２、Ｐ３を基準としてレーザヘッド１１が配置される。
【００４６】
なお、２つの接点間の角度θは、カップリング部１１１から円弧に接する側面までの長さＭ（通常は、レーザヘッド１１の幅の半分となる）と、円周Ｃの半径、即ち最小許容曲げ半径Ｒ用いて、次式の通り表わされる。
θ＝ＣＯＳ−１（１−Ｍ／Ｒ）  … （１）
よって、この場合、円周Ｃの周囲に配置できるレーザヘッド１１の個数ｍは、次式の通りとなる。
ｍ＝３６０／θ  … （２）
【００４７】
図４は、第２の実施形態に係る照明装置の具体的な構成を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、構成例１に係る照明装置の平面図および側面図である。図４（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、構成例２に係る照明装置の平面図および側面図である。なお、図４（ｂ）、（ｄ）では、便宜上、複数のレーザヘッド１１が、一つにまとめられて一点鎖線で表わされている。
【００４８】
図４（ａ）、（ｂ）を参照して、構成例１に係る照明装置は、光源ユニットＬＵを備えている。光源ユニットＬＵは、複数のレーザヘッド１１と、各レーザヘッド１１に対応し
て設けられた複数の光ファイバー２１と、複数の光ファイバー２１の出射端部を結束するバンドル３１と、各レーザヘッド１１を固定するための台座部４１とを備えている。
【００４９】
各光ファイバー２１は、その一部に、ほぼ真円であって最小許容曲げ半径Ｒのループ部２１ａを有している。各光ファイバー２１は、ループ部２１ａにおいて、一つの束にまとめられ、束となった光ファイバー２１が、たとえば、ループ部２１ａの接点Ｐ０の位置からバンドル３１へ延びている。このとき、接点Ｐ０から出た光ファイバー２１の束は、接点Ｐ５に対応する光ファイバー２１に干渉しないよう、図４（ｂ）に示すように、やや斜め上方に持ち上げられる。
【００５０】
各レーザヘッド１１は、ループ部２１ａの外周に、図３で説明した配置方法によって配置されている。本構成例では、上記長さＭがループ部２１ａの半径Ｒの２分の１であるレーザヘッド１１が用いられている。この照明装置では、接点間の角度θが、上記（１）式より、θ＝６０°となっており、配置されるレーザヘッド１１の個数ｍが、上記（２）式より、ｍ＝６個となっている。
【００５１】
なお、レーザヘッド１１、光ファイバー２１およびバンドル３１の構造は、第１の実施形態のレーザヘッド１０、光ファイバー２０およびバンドル３０と同様である。
【００５２】
各レーザヘッド１１は、円形の台座部４１に固定されている。台座部４１は、レーザヘッド１１を冷却するための冷却ジャケットとしても機能する。このため、台座部４１には、内部に所定のパターンにて流路４１ａが形成されており、さらに流路４１ａ内には複数の放熱フィン４１ｂが設けられている。
【００５３】
台座部４１の周面には、流路４１ａに繋がる流入口４１１および流出口４１２が設けられている。流入口４１１および流出口４１２は、冷却システム（図１参照）へ繋がっている。流入口４１１から流入した冷却液は、台座部４１内の流路４１ａを通って流出口４１２から流出する。こうして、冷却液により台座部４１が冷却され、台座部４１に固定されたレーザヘッド１１が冷却される。
【００５４】
図５は、光ファイバー２１のループ部２１ａおよびレーザヘッド１１を台座部４１に固定するための構造を示す図である。図５（ａ）は、保持体５１の配置位置を示す要部の平面図である。図５（ｂ）、（ｃ）は、光ファイバー２１を保持した状態の保持体５１の側面図および正面図である。
【００５５】
図５（ａ）に示すように、台座部４１には、複数の保持体５１が配置されている。複数の保持体５１は、台座部４１上において、ループ部２０ａと同じ半径Ｒの円弧を描くように配列されている。本構成例では、たとえば、６つの保持体５１が、各光ファイバー２１がループ部２１ａの円弧に沿い始める位置に、それぞれ、配置されている。なお、図５（ａ）には、台座部４１に配列された保持体５１の一部のみが示されている。
【００５６】
図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、保持体５１は、上部が切欠かれた筒形状を有する頭部５１１と、頭部５１１から下方に延びる支柱部５１２と、支柱部５１２を支える基盤部５１３により構成されている。保持体５１は、頭部５１１によって複数のファイバー２１を結束しているとともに、基盤部５１２により台座部４１に固定されている。
【００５７】
光ファイバー２１のループ部２１ａは、保持体５１によって保持されることにより、最小許容曲げ半径Ｒの円弧の状態に保たれている。また、台座部４１と所定の距離だけ離れた状態に保たれている。なお、保持体５１による保持に加えて、ループ部２１ａを適宜、結束バンドで結束するようにしても良い。こうすると、ループ部２１ａを、より強固に最
小許容曲げ半径Ｒの円弧の状態に保つことができる。勿論、保持体５１自身の数を増やす（たとえば、本構成例では１２個とする）ことにより、強固な保持が行われるようにしても良い。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、レーザヘッド１１には、両側面にフランジ部１１４が設けられている。レーザヘッド１１は、フランジ部１１４によって台座部４１に固定される。本実施の形態では、２つのレーザヘッド１１が真横に並ばないため、フランジ部１１４が、レーザヘッド１１の配置に影響を与えることがない。
【００５９】
次に、図４（ｃ）、（ｄ）を参照して、構成例２に係る照明装置では、上記長さＭがループ部２１ａの半径Ｒの４分の１であるレーザヘッド１１が用いられている。この照明装置では、接点間の角度θが、上記（１）式より、θ＝４１．４°となっており、配置されるレーザヘッド１１の個数ｍが、上記（２）式より、ｍ＝８個となっている。
【００６０】
本構成例に係る照明装置の構成は、レーザヘッド１１の個数を除き、構成例１の照明装置とほぼ同様である。ただし、本構成例では、８個のレーザヘッド１１が配置されているため、それに合わせて、少なくとも８個の保持体５１が配置されている。また、本構成例では、バンドル３１へ向かう光ファイバー２１の束が、光ファイバー２１ではなく、接点Ｐ７に対応するレーザヘッド１１に干渉する惧れがある。よって、図４（ｄ）に示すように、バンドル３１へ向かう光ファイバー２０の束が、レーザヘッド１１に干渉しないように、斜め上方に持ち上げられている。
【００６１】
本実施の形態では、第１の実施形態と同様な作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。
【００６２】
即ち、本実施の形態では、各レーザヘッド１１が、ループ部２１ａの周りにコンパクトに配置される。よって、より一層、照明装置の小型化を図ることが可能となる。
【００６３】
さらに、本実施の形態では、ループ部２１ａが真円形状であり、何れの光ファイバー２１もレーザヘッド１１からループ部２１ａまで直線的に延びている。これにより、全ての光ファイバー２１の曲り具合が等しくなり、全ての光ファイバー２１内の光の伝搬具合が等しくなるので、バンドル３１から出射される照明光の輝度ムラが低減される。
【００６４】
なお、本実施の形態において、台座部４１に複数の保持体５１を配列し、保持体５１によってループ部２０ａを最小許容曲げ半径Ｒの円弧に保持した構成が、本発明の配置手段に相当する。なお、上記実施の形態１のように、各光ファイバー２１を、最小曲げ半径Ｒとなるように結束バンド５０で束ねた後、保持体５１に保持させるようにしても良い。この場合、結束バンド５０と保持体５１とが、本発明の配置手段に相当する。
【００６５】
＜第３の実施形態＞
図６は、第３の実施形態に係る照明装置を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、構成例１に係る照明装置の平面図および側面図である。図６（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、構成例２に係る照明装置の平面図および側面図である。なお、図６（ｂ）、（ｄ）では、便宜上、複数の第１レーザヘッド１２および第２レーザヘッド１３が、それぞれ、一つにまとめられて一点鎖線で表わされている。
【００６６】
図６（ａ）、（ｂ）を参照して、構成例１に係る照明装置は、光源ユニットＬＵを備えている。光源ユニットＬＵは、複数の第１レーザヘッド１２および第２レーザヘッド１３と、複数の第１光ファイバー２２および第２光ファイバー２３と、バンドル３２と、台座部４２とを備えている。
【００６７】
第１レーザヘッド１２には、Ｇ光を出射するレーザヘッドと、Ｂ光を出射するレーザヘッドとが用いられている。第１レーザヘッド１２には、第１光ファイバー２２が結合されている。
【００６８】
各第１光ファイバー２２は、その一部に、ほぼ真円であって最小許容曲げ半径Ｒａのループ部２２ａを有している。各第１光ファイバー２２は、ループ部２２ａにおいて、一つの束にまとめられ、束となった第１光ファイバー２２が、たとえば、ループ部２２ａの所定の位置からバンドル３２へ延びている。
【００６９】
各第１レーザヘッド１２は、ループ部２２ａの外周に、図３で説明した配置方法によって配置されている。
【００７０】
第１レーザヘッド１２および第１光ファイバー２２の台座部４２への固定構造は、図５で説明した第２の実施形態の固定構造と同様である。
【００７１】
第２レーザヘッド１３には、Ｒ光を出射するレーザヘッドが用いられている。第２レーザヘッド１３には、第２光ファイバー２３が結合されている。
【００７２】
各第２光ファイバー２３は、その一部に、ほぼ真円であって最小許容曲げ半径Ｒｂのループ部２３ａを有している。各第２光ファイバー２３は、ループ部２３ａにおいて、一つの束にまとめられ、束となった第２光ファイバー２３が、たとえば、ループ部２２ａの所定の位置からバンドル３２へ延びている。
【００７３】
ここで、Ｒ光を出射する第２レーザヘッド１３に用いる第２光ファイバー２３の開口数は、Ｇ光やＢ光を出射する第１レーザヘッド１２に用いる第１光ファイバー２２の開口数よりも小さい。このため、第２光ファイバー２３には、第１光ファイバー２２よりもコア径が小さな光ファイバーを用いることができる。このように、第２光ファイバー２３は、第１光ファイバー２２よりもコア径が小さな光ファイバーが用いられるため、その最小許容曲げ半径Ｒｂも、第１光ファイバー２２の最小許容曲げ半径Ｒａに比べて小さくなる。
【００７４】
第２光ファイバー２３は、そのループ部２３ａが第１光ファイバー２２のループ部２２ａの内側であって、ループ部２２ａとほぼ同心円となるように配置されている。そして、各第２レーザヘッド１３は、ループ部２３ａの外周であってループ部２２ａの内側に、図３で説明した配置方法によって配置されている。
【００７５】
なお、第２レーザヘッド１３および第２光ファイバー２３の台座部４２への固定構造も、図５で説明した第２の実施形態の固定構造と同様である。
【００７６】
ループ部２２ａ、２３ａから出た光ファイバー２２、２３の束は、第１レーザヘッド１２や第２レーザヘッド２３と干渉しないよう、図６（ｂ）に示すように、斜め上方に持ち上げられてバンドル３２に向かい、それらの出射端部がバンドル３２によって結束される。
【００７７】
こうして、各第１レーザヘッド１２から出射されたＧ光、Ｂ光および各第２レーザヘッド１３から出射されたＲ光が合成された白色の照明光がバンドル３２の前端部から出射される。
【００７８】
なお、図６（ｃ）、（ｄ）には、構成例２に係る照明装置が示されている。この照明装置のように、第２レーザヘッド１３の個数が配置可能な個数より少なく、第２レーザヘッ
ド１３がループ部２３ａの外周の一部にのみ配置される場合には、ループ部２３ａをループ２２ａ内に偏って配置することができる。このようにすれば、ループ部２２ａの内側に極力広いスペースを残すことができ、このスペースに更なる構成部材を配置することが可能となる。また、本構成例のように、ループ２２ａの外周に配置される第１レーザヘッド１２の個数が配置可能な個数より少ない場合には、第１レーザヘッド１２が配置されていないスペースを通って第１光ファイバー２２の束や第２光ファイバー２３の束がバンドル３２へ導かれるような構成とすることができる。このようにすれば、ループ部２２ａ、２３ａからの引出し部分において、第１光ファイバー２２や第２光ファイバー２３を曲げなくて済む。
【００７９】
本実施の形態では、第１の実施形態および第２の実施形態と同様な作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。
【００８０】
即ち、本実施の形態では、第１ファイバー２２のループ部２２ａの内側、即ち、第１光ファイバー２２の分散を抑えることによって生じたスペースを有効に利用して、さらなるレーザヘッド（第２レーザヘッド１３）を配置するようにしたので、照明装置の更なる小型化を図ることができる。
【００８１】
＜第４の実施形態＞
図７および図８は、第４の実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。図７（ａ）は、光源ユニットＬＵが収納ケース５０に収納される前の状態を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、光源ユニットＬＵが収納ケース５０に収納された状態を示す斜視図である。また、図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、光源ユニットＬＵの構成を示す平面図およびお側面図である。なお、図７では、便宜上、光源ユニットＬＵが簡略化して表わされている。また、図７（ｂ）では、収容ケース５０の内部が透視されている。
【００８２】
図７に示すように、照明装置は、３つの光源ユニットＬＵと、これら光源ユニットＬＵを収納するケース５０とを備えている。
【００８３】
図８に示すように、光源ユニットＬＵは、複数の第１レーザヘッド１４および第２レーザヘッド１５と、複数の第１光ファイバー２４および第２光ファイバー２５と、バンドル３３と、台座部４３とを備えている。光源ユニットＬＵは、台座部４３を除いて、図６（ａ）、（ｂ）により説明した第３の実施形態の構成例１の光源ユニットＬＵと同様な構成を有している。このため、光源ユニットＬＵからは、白色の照明光が出射される。
【００８４】
台座部４３は、方形状を有しており、内部には所定のパターンにて流路が形成されている。また、流路内には複数の放熱フィンが設けられている。台座部４１の前面、即ち、バンドル３３が配置されている側の側面には、流路に繋がる流入口４３１および流出口４３２が設けられている。流入口４３１および流出口４３２は、冷却システム（図１参照）へ繋がっており、流入口４３１から流入した冷却液が、台座部４３内の流路を通って流出口４３２から流出する。
【００８５】
図７に戻り、収納ケース５０は、前方が開口した直方体のケース本体５０１を備えている。ケース本体５０１内には、下段、中段および上段に、一対の棚板部５０２が設けられている。これら３組の棚板部５０２によって、ケース本体５０１内には、上下に３つスロット部５０３が形成されている。
【００８６】
３つの光源ユニットＬＵは、それぞれ、前方から各スロット部５０３に挿入される。このように、収納ケース５０に収納されることによって、３つの光源ユニットＬＵが、積み重ねられた状態で保持される。
【００８７】
本実施の形態では、第１の実施形態ないし第３の実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。
【００８８】
即ち、本実施の形態では、複数の光源ユニットＬＵからの光を合成することができるので、照明装置の高輝度化を図ることができる。また、光源ユニットＬＵが個々に着脱可能であるため、光源ユニットＬＵの個数を増減したり光源ユニットを交換したりする作業を容易に行うことができる。
【００８９】
また、光源ユニットＬＵを交換する際には、対象となる光源ユニットＬＵのみをスロット部５０３から抜き出せばよく、光源ユニットＬＵを容易に交換することができる。
【００９０】
なお、本実施の形態では、収容ケース５０に３つのスロット部５０３が設けられているが、さらに多くのスロット部５０３を設けることもできる。また、全てのスロット部５０３に光源ユニットＬＵが収納される必要はなく、必要な輝度に応じて、収容される光源ユニットＬＵの個数が調整されるとよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、レーザヘッド１４、１５、光ファイバー２２、２３およびバンドル３３による構成部分が、台座部４３の上面のみに設けられている。しかしながら、図９（ａ）に示すように、かかる構成部分が、台座部４３の上下両面に設けられるような構成とすることもできる。このようにすれば、上下方向にコンパクトな照明装置を実現できる。
【００９２】
さらに、図９（ｂ）に示すように、収容ケース５０に替えて、台座部４３の上面の四隅にそれぞれ凹部４３３を形成するとともに、台座部４３の下面の四隅にそれぞれ脚部４３４を設け、脚部４３４を凹部４３３に挿入することにより、複数の光源ユニットＬＵを積み重ねた状態に保持するような構成とすることもできる。
【００９３】
さらに、本実施の形態では、Ｒ光を出射するレーザヘッド、Ｇ光を出射するレーザヘッドおよびＢ光を出射するレーザヘッドを配することにより白色の照明光を出射する３つの光源ユニットＬＵが収容ケース５０に収容されるような構成とされている。しかしながら、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のみをそれぞれ出射する３つの光源ユニットＬＵが収容ケース５０に収容される構成とされても良い。
【００９４】
また、本実施の形態では、複数の光源ユニットＬＵが上下方向に並ぶ状態で保持されるよう、収容ケース５０が構成されている。しかしながら、これに限らず、複数の光源ユニットＬＵが左右方向（横方向）に並ぶ状態で保持されるよう、収容ケース５０が構成されても良い。
【００９５】
＜投写型映像表示装置の実施形態＞
図１０は、本実施の形態の照明装置が搭載されたプロジェクタの光学系を示す図である。
【００９６】
照明装置１は、たとえば、第４の実施形態で説明した構成である。この場合、図９に示す各光源ユニットＬＵのバンドル３３がさらに他のバンドルによって束ねられて照明光が集積される。照明装置１からは、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光が合成された白色の照明光が出射される。なお、照明装置１として、第１の実施形態ないし第３の実施形態で説明した構成を用いることもできる。
【００９７】
照明装置１から出射された照明光は、ロッドインテグレータ２によって照度分布が均一
化された後、リレーレンズやミラーからなるリレー光学系７を介して、３ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）用色分離合成プリズム８のＴＩＲ（TotalInternal Reflection）プリズム８１に入射される。なお、３ＤＭＤ用色分離合成プリズム８の構成の詳細は、たとえば、特開２００６−７９０８０号公報に記載されている。
【００９８】
３ＤＭＤ用色分離合成プリズム８に入射された照明光は、３ＤＭＤ用色分離合成プリズム８を構成するダイクロイック膜８２、８３によって分離され、ＤＭＤからなる反射型のＲ光用表示素子９Ｒ、Ｇ光用表示素子９ＧおよびＢ光用表示素子９Ｂのそれぞれに入射される。これら表示素子９Ｒ、９Ｇ、９Ｂによって変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、３ＤＭＤ用色分離合成プリズム８によって光路が統合され、各色光が色合成された光（映像光）がＴＩＲプリズム８１から投写レンズ６に入射される。
【００９９】
投写レンズ６に入射された映像光は、拡大されてスクリーン（被投写面）に投写される。
【０１００】
なお、図１０には、ＴＩＲプリズム８１を用いる光学系を示したが、上記各実施形態に係る照明装置は、複数のダイクロイックミラーによって分離した色光を３方から３つの液晶パネルに入射させ、各液晶パネルによって変調された色光をダイクロイックプリズムによって合成するタイプの光学系等、他の光学系における照明装置にも適宜用いることができる。
【０１０１】
＜その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記の他に種々の変更が可能である。
【０１０２】
たとえば、上記各実施形態では、光ファイバー２０（２１、２２、２３、２４、２５）の一部が、真円のループ部２０a（２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ）とされている。即ち、各光ファイバー２０の一部が、同一の真円の円弧に沿うように配置されている。しかしながら、これに限らず、ループ部２０ａが楕円とされても良い。即ち、各光ファイバー２０の一部が、同一の楕円の円弧に沿うように配置されるようにしても良い。
【０１０３】
さらに、各光ファイバー２０（２１、２２、２３、２４、２５）の一部を、同一の円弧に沿わせることができるのであれば、必ずしも全ての光ファイバー２０がループ形状とされる必要がない。たとえば、図１１（ａ）に示すように、一つの光ファイバーがループ形状とされ、他の光ファイバーが、その光ファイバーのループ部に沿うように曲げられ、結束バンドや保持体で固定されるような構成としても良い。
【０１０４】
また、第２の実施形態のように、台座部４１に円弧に沿うように保持体５１が配置される構成の場合には、保持体５１で保持すれば、光ファイバー２１の一部が所定の円弧に保たれる。よって、この場合は、図１１（ｂ）に示すように、複数の光ファイバーを、全てループ形状としないような構成とすることもできる。
【０１０５】
さらに、各実施の形態では、ループ部２０ａ（２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ）の半径が光ファイバー２０の最小許容曲げ半径Ｒに設定されている。即ち、各光ファイバー２０の一部が、最小許容曲げ半径Ｒを有する同一の円弧に沿うように配置されている。しかしながら、これに限らず、ループ部２０ａの半径は、最小許容曲げ半径Ｒより大きな値に設定されても良い。即ち、各光ファイバー２０の一部が、最小許容曲げ半径Ｒより大きな半径を有する同一の円弧に沿うように配置されるようにしても良い。
【０１０６】
さらに、本発明の照明装置は、プロジェクタの他、露光装置や加工用照明機など他の機
器に搭載することもできる。
【０１０７】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０、１１  レーザヘッド（光源部）
１２、１４  第１レーザヘッド（光源部、第１の光源部）
１３、１５  第２レーザヘッド（光源部、第２の光源部）
２０、２１  光ファイバー
２２、２４  第１光ファイバー（第１の光ファイバー）
２３、２５  第２光ファイバー（第２の光ファイバー）
３０、３１、３２、３３  バンドル（結束部）
４１、４２、４３  台座部
４１ａ  流路（冷却手段）
４１ｂ  放熱フィン（冷却手段）
４３３  凹部（保持部）
４３４  脚部（保持部）
５０  収容ケース（保持部）
ＬＵ  光源ユニット
【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】
2011198588.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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