(57)【要約】【課題】出射面から出射される出射光の拡散を抑制して集光性を高め、光変調素子に対する光の利用効率の向上を図ることができる光インテグレータを提供する。【解決手段】光源から供給される光が入射される入射面２１と、前記入射面に対向し、前記光を出射する出射面２２を有し、前記出射面に、円錐形状及び多角錐形状の少なくとも何れかの形状を有する凸部２４が、平均ピッチ１０μｍ以上１００μｍ以下で、複数形成された、光インテグレータ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から供給される光が入射される入射面と、前記入射面に対向し、前記光を出射する出射面を有し、
前記出射面に、円錐形状及び多角錐形状の少なくとも何れかの形状を有する凸部が、平均ピッチ１０μｍ以上１００μｍ以下で、複数形成された、光インテグレータ。
【請求項２】
前記凸部が、ピラミッド形状からなる、請求項１に記載の光インテグレータ。
【請求項３】
前記凸部の頂角が、８０度以上１００度以下である、請求項１又は２に記載の光インテグレータ。
【請求項４】
前記複数の凸部からなる領域を、前記出射面の５０％以上の領域に形成した、請求項１〜３の何れかに記載の光インテグレータ。
【請求項５】
出射面から出射される出射光の拡散角度が７０〜９０°である、請求項１〜４の何れかに記載の光インテグレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光インテグレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投写型表示装置では、光源から出射された光をデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）や液晶パネル等からなる画像形成素子により変調して画像光を形成し、スクリーン上に投写する。明るさにムラの無い投写画像光を形成するためには、光軸に垂直な面内における強度分布が均一な光束を画像形成素子に導く必要がある。しかし、一般に、光源が発する光束には中央部と周辺部とで大きな強度差が存在する。このような光源からの光束の強度分布を均一化する光学素子として例えば光インテグレータがある。
光インテグレータにはロッドインテグレータとフライアイインテグレータとがある。ロッドインテグレータは、フライアイインテグレータに比べて、投写型表示装置の小型化に対応しやすいといった利点を有し、発光素子を光源とする投写型表示装置に適している。以下、本明細書において、光インテグレータとはロッドインテグレータを意味する。
【０００３】
光インテグレータは、一般に、ガラス製の中実なロッドプリズムにより構成される。光源から出射された光は、収束光束として光インテグレータの入射面に導かれ、光インテグレータの内部に入射し、入射角に応じた回数だけ側面で反射される。側面での光の反射には、ガラスと空気の屈折率の差による全反射を利用するのが一般的である。これにより、光インテグレータ内に入射した光が伝播する間に光束の中央部の光と周辺部の光が交じり合い、出射面上において均一な強度分布を持った光束が得られる。
【０００４】
上記のような光インテグレータを有する投写型表示装置として、例えば、特許文献１には、光インテグレータと、光インテグレータから出射された光をＤＭＤへ導くための照明レンズとを含む照明系とを備え、ＤＭＤが照明系の光軸に対して傾くように配された投写型表示装置が開示されている。ここでは、光インテグレータの出射面が照明レンズに対して傾斜する構成とされている。そして、このような構成とすることにより、照明光の結像面とＤＭＤの面とが一致し、結像性能が向上すると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２８７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記構成のように、光インテグレータの出射面を傾斜させた場合、実際には、光源から出射される光のうち、中心角度成分の光が、傾いた出射面で屈折して光軸から反れる方向へと進み、ＤＭＤに十分照射されなくなる惧れがある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解消するためになされたものであり、光変調素子に対する光の利用効率の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような問題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、複数の所定形状の凸部を、光インテグレータの出射面に、所定のピッチで形成することにより上記の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明は、以下の［１］〜［６］を提供する。
［１］光源から供給される光が入射される入射面と、前記入射面に対向し、前記光を出射する出射面を有し、前記出射面に、円錐形状及び多角錐形状の少なくとも何れかの形状を有する凸部が、平均ピッチ１０μｍ以上１００μｍ以下で、複数形成された、光インテグレータ。
［２］前記凸部が、ピラミッド形状からなる、［１］に記載の光インテグレータ。
［３］前記凸部の頂角が、８０度以上１００度以下である、［１］又は［２］に記載の光インテグレータ。
［４］前記複数の凸部からなる領域を、前記出射面の５０％以上の領域に形成した、［１］〜［３］の何れかに記載の光インテグレータ。
［５］出射面から出射される出射光の拡散角度が７０〜９０°である、［１］〜［４］の何れかに記載の光インテグレータ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光インテグレータの出射面から出射される出射光の拡散を抑制して集光性を高め、光変調素子に対する光の利用効率の向上を図ることができる。また、本発明によれば、明暗差の少ない出射光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の光インテグレータの断面概略図である。
【図２】本実施形態の出射面の正面説明図である。
【図３】本実施形態の出射面に形成した凸部の一部を拡大した断面説明図である。
【図４】実施例における輝度の測定方法を説明するための模式図である。
【図５】θ＝０°で輝度測定を行った際に、測定用偏光子に照射された光の発光状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態における光インテグレータについて詳述する。
［光インテグレータ］
図1に示すように、光インテグレータ２は、偏光を発する偏光光源１とともに、光照射装置を構成する。偏光光源１は、発光点が１つでもよく、同じ偏光成分を有する２つ以上の発光点であってもよい。
本実施形態の光インテグレータ２は、偏光光源１からの入射光ＰＬ１を入射する入射面２１を有し、入射面２１に対向し、入射光ＰＬ１を出射光ＰＬ２として出射する出射面２２を有する。
【００１３】
光インテグレータ２に入射した光は、入射面２１側から出射面２２方向へ伝播すると共に、伝播する光の一部が側面２３で反射し、出射面２２へと導光される。
光インテグレータ２の入射面２１に２つ以上の発光点を有する偏光光源１からの光が入射されると、光が散乱しながら出射面２２方向へ伝播することになるので、内部で光が広がり混色性と均質性の高い光が出射面２２から出射される。
【００１４】
図1に示すように、出射面２２は、複数の円錐形状及び/又は多角錐形状の凸部２４を備えている。これら複数の凸部２４は、出射面２２と同一部材で一体に形成されている。これら複数の凸部２４を出射面２２と一体に形成することで、光のフレネル損失が軽減され、光を効率良く集光および導光することができる。具体的には、例えば、本発明においてインテグレータの出射面に形成したものと同一形状のプリズムシートを作成し、出射面がフラットな光インテグレータと組合せて使用した場合、光インテグレータの出射面とプリズムシート間に空気層が入るため、出射面から空気層に光が出る際に４〜５%、空気層からプリズムシートに光が入る際に４〜５%のフレネル損失が生じて輝度が低下するが、本発明によればこの問題を回避することができる。
なお、上記の「円錐形状、多角錐形状」には、空間内の一点から放射状に伸びる直線によって形作られる錐状の立体図形以外に、頂角の曲率半径（Ｒ）が１００ｎｍ以上１００μｍ以下である略錐状の立体図形も含まれるものとする。
【００１５】
出射面２２に形成された複数の凸部２４は、入射面２１側から出射面２２へと導光された光を光の導光軸(導光方向の中心軸)ｚｏ方向に集光させる機能を有する。
この機能により、入射面２１には光の導光軸ｚｏに対して広角度の光が入射しても、出射面２２からは導光軸ｚｏに対する角度が縮小された光が多く出射されるようになる。つまり、入射面２１からは広角度の入射光も導入できる一方、出射面２２から角度の広がりが抑制された出射光を得ることができる。これにより、光源から光を入射させるための大きな集光反射鏡や、出射光を集光するレンズに頼らずに、光を効率良く集光および導光することができ、また、コリメート光学系を設置しなくても、射出光の方向均一性を高めることができる。このことは、高い光利用効率を確保しつつ、投写型表示装置全体を小型化および低コスト化するのに非常に有効である。
【００１６】
凸部２４の形状は、ピラミッド形状からなることが好ましい。
凸部２４の頂角（図３の「ａ」）は、８０度以上１００度以下であることが好ましく、８５度以上９５度以下であることがより好ましく、９０度であることが最も好ましい。
凸部２４の頂角を上記範囲とすることで、出射光の拡散を抑制して、集光性を高めることができる。
【００１７】
凸部２４の平均ピッチ（図３に「ｘ」で示す距離、即ち、隣り合う凸部２４の各頂点の直線距離）は、１０μｍ以上であることが好ましい。ピラミッド形状の凸部の平均ピッチを１０μｍ以上とすることで、集光性を高める効果が明確に得られる。
なお、本発明者らは平均ピッチを大きくすると、各凸部のパターンが、光の明暗差で目立つようになるが、ピラミッド形状の凸部の平均ピッチを１００μｍ以下とすることで、明暗差を目立たないようにすることができることを見出した。
すなわち、ピラミッド形状の凸部の平均ピッチを１０μｍ以上１００μｍ以下とすることで、出射光の集光性を高め、かつ、明暗差を抑制することができる。
【００１８】
複数の凸部からなる領域を、出射面２２の少なくとも５０％以上の領域に設けることが好ましく、出射面の全面に設けることがより好ましい。
複数の凸部からなる領域を、出射面２２の少なくとも５０％以上の領域に設けることで、出射面から出射される出射光の拡散角度を７０〜９０°の範囲とすることができる。
複数の凸部からなる領域は、用途に応じて、出射面の中央部を除く周縁部に設けたり、出射面の中央部にのみ設けたり、適宜最適なパターンを選択することもできる。
【００１９】
光インテグレータ２は、導光部材３０と、導光部材３０に保持される散乱粒子３１とを備えることが好ましい。導光部材３０の屈折率Ｎ１は、散乱粒子３１の屈折率Ｎ２と異なることが好ましい。
光インテグレータ２に入射された光は、スネルの法則によれば、屈折率の異なる媒質を通過するときに、入射する角度とは異なる角度で出射する。散乱粒子３１は、スネルの法則に従って、進行する光線の角度を変更させることで散乱させる機能を有する。導光部材３０の屈折率Ｎ１と散乱粒子３１の屈折率Ｎ２の関係は、スネルの法則に従って、差が大きくなることでより大きな拡散機能が得られるので差が大きい関係であることが好ましい。
【００２０】
散乱粒子３１の形状は、特に限定されないが、例えば、球状、円柱状、楕円柱状及び多角柱状とすることが好ましい。なかでも、入手のしやすさの観点及びコストの観点から、球状がより好ましい。
散乱粒子３１を球状とした場合は、その粒径（粒子の直径）が小さいほど光線を曲げる角度が大きくなり、高い散乱性能が得られる。散乱粒子３１の粒径は、入射する光線の波長より大きく、その波長の１０倍以下にすることが好ましい。散乱粒子３１の直径が波長より小さいと、大きな散乱が得られる。しかし、散乱粒子３１に光線が当たる確立が小さくなるため、均質性を確保するため、散乱粒子３１の充填率を増やすことになるが、効率の低下が問題となる。逆に、散乱粒子３１の粒径が波長の１０倍以上になると、進行する光線の角度を変更できる角度が小さくなり、所望の混色性と均質性を得るため光インテグレータ２を長くすることになるが、目的とする小型化に寄与できなくなる。
散乱粒子３１を球状以外であっても、表面に凹凸が無い場合は、概ね上記と同じことがいえる。
もちろん、散乱粒子３１の表面に波長オーダーの微細構造を設けてもよい。この場合は、形状を任意にして、散乱粒子３１の粒径を大きくしても、大きな散乱効果が得られることが期待できる。
以上の観点を考慮し、散乱粒子３１の形状、大きさ、体積比率を適宜調整すればよい。
散乱粒子３１は、光と衝突した回数に依存して透過率及び偏光維持率を低下させる。つまり、散乱粒子３１の存在率は、光と散乱粒子３１の衝突する平均的な距離である平均自由行程とに反比例する。また、光の透過率及び偏光維持率は、光と散乱粒子３１が衝突した回数分落ちるため、光と散乱粒子３１の衝突する平均的な距離である平均自由行程とに比例する。すなわち、散乱粒子３１の存在率は、明るさ及び偏光度に反比例する。散乱粒子３１の存在率が高いと、光の利用効率が落ちるため、混色性及び均質性と効率を考慮して、散乱粒子３１の充填量を適宜決めるとよい。
【００２１】
光インテグレータ２の外形は、図１に示すように、略四角柱形状であることが好ましい。
入射面２１及び出射面２２の面積（高さＨ×幅Ｗ）は、入射する光の利用効率を良好とする観点から、入射面２１に入射する光が形成する面積と略同等とすることが好ましく、少なくとも取り付けの公差を考慮した最小のサイズとすることがより好ましい。入射面２１及び出射面２２の高さＨ、幅Ｗは、入射する光線と略同等とする場合は、取り付けの公差を考慮して、組立て時に調整することが好ましい。
入射面２１の面積（高さＨ×幅Ｗ）は、光線の取り込みを良好にする観点から、入射面２１に入射する光が形成する面積と略同等であることが好ましく、同等以上であることがより好ましい。
【００２２】
出射面２２を出射する光線の輝度は、入射面２１に入射する光が形成する面積に対して、出射面２２の面積が反比例する。つまり、入射面２１に入射する光が形成する面積に対し、出射面２２の面積を２倍にすると、出射面２２を出射する光線の輝度が半分になる。また、出射面２２の面積を大きくすると閉じ込めの効果が落ち、混色性能も小さくなる。このため、散乱粒子３１の存在率を増加する必要があり、光の利用効率及び輝度がさらに劣化する。
出射面２２の面積は、入射面２１に入射する光が形成する面積と略同等にして調整するか、組立ての公差を考慮して少なくとも２倍以下に設定することが好ましい。
【００２３】
入射面２１及び出射面２２の幅Ｗと高さＨの関係が幅Ｗ＞高さＨである場合、混色性及び均質性を向上させる観点から、長さＬは、幅Ｗの３倍以上とすることが好ましく、幅Ｗの４倍以上とすることがより好ましく、幅Ｗの５倍以上とすることがさらに好ましい。幅Ｗの３倍を越える長さＬに設定した場合は、散乱粒子３１の存在率を減らす調整をすることで、混色性及び均質性を満たしたままで光の利用効率を維持できる。
【００２４】
入射面２１及び出射面２２は、略平行にすることが好ましい。入射面２１及び出射面２２が略平行であることにより、入射面２１に垂直に入射する光の平均角度を保ったまま光の入出射が可能となり、光の利用効率を維持することができる。
【００２５】
光インテグレータ２の外周面（側面２３）は、入射光ＰＬ１の偏光方向に対するなす角が０度以上３０度以下であることが好ましい。光インテグレータ２の外周面（側面２３）が上記範囲であることで、入射光ＰＬ１の偏光を維持した出射光ＰＬ２とすることができ、０度以上２０度以下であることがより好ましく、０度以上１０度以下であることがさらに好ましく、０度であることが特に好ましい。
光インテグレータ２の外周面（側面２３）は、入射光ＰＬ１の偏光方向と略平行である平行面と、入射光ＰＬ１の偏光方向と略直角である直角面とを有することが特に好ましい。ここで、「略平行」とは、光インテグレータ２の外周面（側面２３）のいずれかと入射光ＰＬ１の偏光方向が実質的に平行になっているとみなすことができることをいう。また、「略直交」とは、「略平行」とは、光インテグレータ２の外周面（側面２３）のいずれかと入射光ＰＬ１の偏光方向が実質的に垂直になっているとみなすことができることをいう。
【００２６】
光インテグレータ２の外形は、略錐台形状とすることもできる。ここでの略錐台形状とは、多角錐台及び円錐台等をいう。なお、四角錐台形状の対向する斜面が、１組平行であっても広義に略錐台形状とする。光インテグレータ２の外形は、略錐台形状のなかでも入射面２１の幅Ｗ１と出射面２２の幅Ｗ２の関係が幅Ｗ１＜幅Ｗ２であり、入射面２１の高さＨ１と出射面２２の高さＨ２の関係が高さＨ１＜高さＨ２である略四角錐台形状であることで、光インテグレータ２の外周面（側面２３）からの光漏れ防止ができ、出射光を集光して出射する狭角化をすることができるため好ましい。
【００２７】
光インテグレータ２は、例えば、以下に説明する材料及び製造方法によって得ることができる。
【００２８】
導光部材３０の材質としては、光を伝搬する観点から、透明度の高い材料であれば特に限定はなく、例えば、アクリル系の光硬化樹脂、エポキシ系の熱硬化性樹脂、アクリル及びポリカーボネイト等の熱可塑性樹脂、ガラス等を使用することができる。導光部材３０の材質としては、固形の散乱粒子３１を使用する際に散乱粒子３１との混合が容易である観点、硬化後に冷却及び乾燥等の工程を必要としないため作業効率が向上する観点、所定の形状に加工しやすい観点から、なかでも光硬化性樹脂が好ましい。また、導光部材３０の材質として、アクリル系の光硬化樹脂を使用すると透過率が高く、光の利用効率を高めることが可能となるためより好ましい。
【００２９】
散乱粒子３１の材質としては、透明度の高い材料であれば特に限定はなく、例えば、架橋ポリスチレン粒子、プラスチック粒子及びガラス粒子等を使用することができる。
散乱粒子３１は、導光部材３０中に、導光部材３０と異なる屈折率の粒子を混合させることによって効率良く得ることができる。
【００３０】
散乱粒子３１は、光を散乱させるために、導光部材３０と屈折率差があることを要し、光の利用効率の低下を抑制して散乱の効果も得やすいという観点から、導光部材３０と散乱粒子３１との間で屈折率差が０．００１以上であることが好ましく、０．００３以上であることがより好ましく、０．００５以上あることがさらに好ましい。また、散乱粒子３１は、導光部材３０との比重を近接させやすくなり、導光部材３０に混合させるのが容易である観点から、導光部材３０と散乱粒子３１との間で屈折率差が０．０１５以下であることが好ましく、０．０１３以下であることがより好ましく、０．０１０以下であることがさらに好ましい。ここで、導光部材３０と散乱粒子３１の屈折率を比較したときに、どちらの屈折率が大きくてもよい。
【００３１】
散乱粒子３１の粒径は、光の散乱を抑制して、光の取り出し効率の低下を抑制する観点から、０．３μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上であることがより好ましく、０．８μｍ以上であることがさらに好ましい。また、散乱粒子３１の粒径は、適切な光の散乱及び偏光を維持する観点から、５．０μｍ以下であることが好ましく、４．５μｍ以下であることがより好ましく、４．０μｍ以下であることがさらに好ましい。
散乱粒子３１の粒径は、略均一である方が望ましいが、９０％以上の粒子が上記粒径範囲内に含まれていれば所望の効果を得られるため問題ない。
なお、平均粒径とは、マイクロトラックＵＰＡ（粒度分析計、Ｌｅｅｄｓ  ＆  Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製、「ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ」及び「ＵＰＡ」は登録商標）を用いて、レーザ光法（ダイナミックレーザ光散乱）によって測定され得る体積平均粒径（ｄ５０値）を意味する。
【００３２】
導光部材３０と散乱粒子３１を一体化する工法の一例を以下に示す。
まず、液状の導光部材３０を用意する。次いで、導光部材３０と散乱粒子３１を混合させ、それを所定の形状に成形し光硬化させることで得られる。その他の工法としては、熱プレス、射出成形及び削りだし等の工法でも製作可能である。
上記製造時に出射面側に複数の凸部を有する金型を使用して、本発明の光インテグレータを作製することができる。あるいは、硬化後に出射面側に複数の凸部を加工して、本発明の光インテグレータを作製することができる。
液状の導光部材３０を用いると、散乱粒子３１を容易に混合させることができるため好ましく、導光部材３０に散乱粒子３１を混合させた状態も液状であると、所定の形状に加工しやすいためより好ましい。
製品形状作製時には、製品の高さの板を製作後に外周を切断して製品サイズにしてもよいし、製品サイズの空間を持つ型を製作して、型に樹脂を流し込んで硬化させて製作してもよい。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
【００３４】
［光インテグレータの作製］
透明度の高い屈折率１．４９である導光部材を用いて、外径：４０ｍｍ角、厚み：１ｍｍで、出射面の１０ｍｍ角の範囲に複数の凸部（ピラミッド形状）からなるパターンを形成した光インテグレータ（実施例１、比較例４、５）と、複数のピラミッド形状からなるパターンを形成していない他は実施例と同様の光インテグレータ（比較例１〜３）を作成した。
光インテグレータには、透明度の高い屈折率１．５９である散乱粒子３１を散在させた。散乱粒子３１の体積は、光インテグレータ２の体積に対して０．６％とした。
導光部材３０として、日立化成株式会社製ヒタロイド９５０１（商品名、「ヒタロイド」は登録商標。）を使用した。これは、ウレタンアクリレート系の光硬化樹脂である。
散乱粒子３１として、積水化成品工業株式会社製テクポリマーＳＳＸ−３０２ＡＢＥ（商品名、「テクポリマー」は登録商標。）を使用した。これは、架橋ポリスチレン樹脂でできた微粒子であり、形状は球形、平均粒径は２μｍで、全体の略９５％の粒子が平均粒径と０．５μｍ以内の差である単分散粒子である。
【００３５】
実施例１、比較例４、５の光インテグレータ２は以下の方法で作製した。
底面及び側面を金属板で囲むことにより、外径：７０ｍｍ角、厚み：１ｍｍの空隙を作り、そこに導光部材３０となる光硬化樹脂を流し込み、上からガラス板を被せた。このとき、内部に空気が入らないようにした。
その後、ガラス板越しにＵＶ（Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）ランプを照射させ、光硬化樹脂である導光部材３０を十分に硬化させた。
その後、硬化した製品を取り出して、接着層付き透明基板（接着材厚み；３０μｍ、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、フィルム厚み；１００μｍの積層体）に貼り付け、リング状のＳＵＳ４０３からなる枠冶具を貼り付けた後、ダイサー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ製）にて、外径：４０ｍｍ角、厚み：１ｍｍに切り出した。ダイサーで側面を加工するときには、長さ方向に平行に刃を送り加工した。側面は、粒径；＃５０００のダイシングブレードを用い、回転数；３０，０００ｒｐｍ（３０，０００ｍｉｎ−１）、切削速度；０．５ｍｍ／ｓの条件で加工し、光入出力面は、粒径；＃３０００のダイシングブレードを用い、回転数；３０，０００ｒｐｍ（３０，０００ｍｉｎ−１）、切削速度；０．５ｍｍ／ｓの条件で加工した。
その後、頂角９０°のブレードを用いて、一方向に連続のV溝加工を実施し、さらにその後、同一のブレードを用いて前記加工方向と略直交方向に前記V溝と略同一深さで連続のV溝加工を行い、出射面の１０ｍｍ角の範囲に複数のピラミッド形状（頂角９０度）からなるパターンを形成した。
ピラミッド形状の凸部の平均ピッチはそれぞれ以下の通りとした。実施例１＝５０μｍ、比較例４＝１１５μｍ、比較例５＝２３０μｍ。
比較例１〜３の光インテグレータ２は、出射面のパターン形成以外は上記同様に作成した。比較例２、３は、出謝面側に、ストライプ状のプリズムシート（平均ピッチ５０μｍ）を組合わせて使用した。
【００３６】
［輝度測定］
図４に示すように、ＬＥＤ光源（非偏光光源１１）、偏光フィルタ（偏光子１２）及び拡散シート１３からなる偏光光源１から発する偏光を有する光を、上記で得られた光インテグレータ２に入射し、測定用偏光子４０へ出射光を出射させ、測定用偏光子４０を透過した光を、輝度計５０で測定した。
光インテグレータ２と偏光光源１は、回転ステージ６０の上に配置した。
輝度計５０は、コニカミノルタ株式会社製「ＣＡ−１５００（商品名）」を使用した。
【００３７】
θ＝０°で輝度測定を行い比較例１の測定結果を１００として換算した結果と、出射光の半値全幅(ＦＷＨＭ)を求めた結果を下記表１に示し、測定用偏光子４０に照射された光の発光状態を示す写真を図５に示す。
【００３８】
【表１】
2019174743.tif 000003
【００３９】
表１に示すように、出射面に複数の凸部からなるパターンを設けることにより、光インテグレータの出射面から出射される出射光の拡散を抑制して集光性を高めることができる。
【００４０】
図５に示すように、平均ピッチを大きくすると、各凸部のパターンが、光の明暗差で目立つようになるが、ピラミッド形状の凸部の平均ピッチを１００μｍ以下とした実施例１では、この明暗差が目立たなくなることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
出射面から出射される出射光の拡散を抑制して集光性を高め、光変調素子に対する光の利用効率の向上を図ることができると同時に、出射光における明暗差の発生を抑制できる本発明の光インテグレータは、光源ユニット、照明、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ、ビューファインダー、画像投影装置、各種光学装置などの幅広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１…偏光光源
１１…非偏光光源
１２…偏光子
１３…拡散シート
２…光インテグレータ
２１…入射面
２２…出射面
２３…側面
２４…凸部
３０…導光部材
３１…散乱粒子
４０…測定用偏光子
５０…輝度計
６０…回転ステージ
ZO…導光軸（導光方向の中心軸）
【図１】
2019174743.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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