(57)【要約】【課題】映像用の光及び照明用の光を同時に出射することができる照明装置を提供する。【解決手段】入射した光を映像に応じた光に変換して出力する映像素子１１０と、光を対象物に投射する投射レンズ１２０と、映像素子１１０を経由して投射レンズ１２０に向かう第１の光路１１１と、映像素子１１０を経由せずに投射レンズ１２０に向かう第２の光路１１２とを備え、第１の光路１１１及び第２の光路１１２は、分割された２つの光路であって、分割によって互いに異なる方向に向かう光路である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を映像に応じた光に変換して出力する映像素子と、
光を対象物に投射する投射レンズと、
前記映像素子を経由して前記投射レンズに向かう第１の光路と、
前記映像素子を経由せずに前記投射レンズに向かう第２の光路とを備え、
前記第１の光路及び前記第２の光路は、分割された２つの光路であって、分割によって互いに異なる方向に向かう光路である
照明装置。
【請求項２】
さらに、前記映像素子に向かう光路上に設けられ、当該光路を分割する光分割部材を備え、
前記第１の光路及び前記第２の光路は、前記光分割部材によって分割された２つの光路である
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１の光路を通る光の進行方向から見た場合に、前記第１の光路は、前記進行方向における少なくとも一部分において、前記第２の光路に囲まれている
請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
さらに、前記第１の光路及び前記第２の光路の間の少なくとも一部分を隔てる遮光部材を備える
請求項２または３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１の光路の少なくとも一部分は、前記第２の光路と遮光されずに隣接して設けられる
請求項２〜４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記光分割部材は、光を反射する第１領域と、光を透過する第２領域とを有し、
前記第１の光路は、前記第１領域及び前記第２領域のうちの一方に入射する光の光路であり、前記第２の光路は、前記第１領域及び前記第２領域のうちの他方に入射する光の光路である
請求項２に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光分割部材は、透光性部材の一部に光反射材料が形成されてなり、
前記第１領域は、前記光分割部材のうち前記光反射材料が形成された領域であり、
前記第２領域は、前記光分割部材のうち前記光反射材料が形成されていない領域である
請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記光分割部材は、光反射部材と、透光性部材とからなり、
前記第１領域は、前記光分割部材のうち前記光反射部材からなる領域であり、
前記第２領域は、前記光分割部材のうち前記透光性部材からなる領域である
請求項６に記載の照明装置。
【請求項９】
前記光分割部材は、光反射部材に開口が設けられてなり、
前記第１領域は、前記光分割部材のうち前記光反射部材からなる領域であり、
前記第２領域は、前記光分割部材のうち前記開口が設けられた領域である
請求項６に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記光分割部材は、ハーフミラーであり、
（１）前記第１の光路は、前記光分割部材によって反射された光の光路であり、前記第２の光路は、前記光分割部材を透過した光の光路である、または、（２）前記第１の光路は、前記光分割部材を透過した光の光路であり、前記第２の光路は、前記光分割部材によって反射された光の光路である
請求項２に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記映像素子は、当該映像素子を透過した光を映像に応じた光に変換する光透過型の映像素子である
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記映像素子は、当該映像素子に入射した光を映像に応じた光として反射する光反射型の映像素子である
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に照明用の光と、映像用の光とを照射することができる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な映像をスクリーンに拡大投影する画像表示装置である、プロジェクタが広く普及している（例えば、特許文献１参照）。プロジェクタにおいては、具体的には、光源から出射された光を、透過型の映像素子を透過させて映像を投影する方式や、光源から出射された光を、反射型の映像素子で反射させて映像を投影する方式が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９９８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、照明装置から、照明用の光に加えて映像用の光を同時に出射することができれば、照明装置を幅広い用途に用いることができると考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、照明用の光及び映像用の光を同時に出射することができる照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る照明装置は、入射した光を映像に応じた光に変換して出力する映像素子と、光を対象物に投射する投射レンズと、前記映像素子を経由して前記投射レンズに向かう第１の光路と、前記映像素子を経由せずに前記投射レンズに向かう第２の光路とを備え、前記第１の光路及び前記第２の光路は、分割された２つの光路であって、分割によって互いに異なる方向に向かう光路である。
【０００７】
また、さらに、前記映像素子に向かう光路上に設けられ、当該光路を分割する光分割部材を備え、前記第１の光路及び前記第２の光路は、前記光分割部材によって分割された２つの光路であってもよい。
【０００８】
また、前記第１の光路を通る光の進行方向から見た場合に、前記第１の光路は、前記進行方向における少なくとも一部分において、前記第２の光路に囲まれていてもよい。
【０００９】
また、さらに、前記第１の光路及び前記第２の光路の間の少なくとも一部分を隔てる遮光部材を備えてもよい。
【００１０】
また、前記第１の光路の少なくとも一部分は、前記第２の光路と遮光されずに隣接して設けられてもよい。
【００１１】
また、前記光分割部材は、光を反射する第１領域と、光を透過する第２領域とを有し、前記第１の光路は、前記第１領域及び前記第２領域のうちの一方に入射する光の光路であり、前記第２の光路は、前記第１領域及び前記第２領域のうちの他方に入射する光の光路であってもよい。
【００１２】
また、前記光分割部材は、透光性部材の一部に光反射材料が形成されてなり、前記第１領域は、前記光分割部材のうち前記光反射材料が形成された領域であり、前記第２領域は、前記光分割部材のうち前記光反射材料が形成されていない領域であってもよい。
【００１３】
また、前記光分割部材は、光反射部材と、透光性部材とからなり、前記第１領域は、前記光分割部材のうち前記光反射部材からなる領域であり、前記第２領域は、前記光分割部材のうち前記透光性部材からなる領域であってもよい。
【００１４】
また、前記光分割部材は、光反射部材に開口が設けられてなり、前記第１領域は、前記光分割部材のうち前記光反射部材からなる領域であり、前記第２領域は、前記光分割部材のうち前記開口が設けられた領域であってもよい。
【００１５】
また、前記光分割部材は、ハーフミラーであり、（１）前記第１の光路は、前記光分割部材によって反射された光の光路であり、前記第２の光路は、前記光分割部材を透過した光の光路である、または、（２）前記第１の光路は、前記光分割部材を透過した光の光路であり、前記第２の光路は、前記光分割部材によって反射された光の光路であってもよい。
【００１６】
また、前記映像素子は、当該映像素子を透過した光を映像に応じた光に変換する光透過型の映像素子であってもよい。
【００１７】
また、前記映像素子は、当該映像素子に入射した光を映像に応じた光として反射する光反射型の映像素子であってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の照明装置は、映像用の光及び照明用の光を同時に出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る照明装置の用途を説明するための図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る照明装置の構成を概念的に示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る照明装置の光学系を簡易的に示す図である。
【図４】図４は、図３に示される光路をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る光分割部材の構成を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る照明装置の光学系を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る照明装置の別の光学系を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る、反射型の映像素子を用いた照明装置の光学系を示す図である。
【図９】図９は、照明装置の適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施の形態に係る照明装置（ライティングプロジェクタ）について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２１】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【００２２】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る照明装置の用途について説明する。図１は、実施の形態１に係る照明装置の用途を説明するための図である。
【００２３】
図１の（ａ）に示されるように、実施の形態１に係る照明装置１００は、映像光１０（映像用の光）と、照明光２０（照明用の光）とを同時に投射することができる。照明装置１００は、例えば、映像光１０を構造物の面（照射面）に投射し、なおかつ、その周辺を照明光２０で照らすことができる。
【００２４】
具体的には、例えば、机の上方に照明装置１００が設置された場合、照明装置１００は、机上を照明すると共に机上に映像を表示することができる。また、照明装置１００は、図１の（ｂ）に示されるように、映像光１０の投射のみをＯＮ・ＯＦＦすることも可能である。
【００２５】
以上のように、照明装置１００は、照明機能に加えて、ユーザに映像を提示する機能を有する。
【００２６】
次に、照明装置１００の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る照明装置１００の構成を概念的に示す図である。図３は、実施の形態１に係る照明装置１００の光学系を簡易的に示す図である。
【００２７】
図２及び図３に示されるように、照明装置１００は、映像素子１１０と、投射レンズ１２０とを備える。また、図３に示されるように、照明装置１００は、光分割部材１４０と、ミラー１５０ａ及び１５０ｂと、光合成部材１５０ｃとを備える。なお、図３に示される照明装置１００の光学系は、簡略化された光学系であり、後述する詳細な光学系とは構成が異なる。
【００２８】
映像素子１１０は、入射した光を映像に応じた光に変換して出力する（映像用の光を生成する）略平面状の素子であり、実施の形態１では、透過型液晶パネルである。投射レンズ１２０は、光を対象物に投射するためのレンズであり、従来から映像光１０を対象物に結像させるために用いられているレンズである。
【００２９】
照明装置１００では、映像素子１１０を経由して投射レンズ１２０に向かう第１の光路１１１と、映像素子１１０を経由せずに投射レンズ１２０に向かう第２の光路１１２が設けられている。つまり、照明装置１００は、第１の光路１１１、及び、第２の光路１１２を構成する光学系を備える。第１の光路１１１は、映像光１０として出射される光が通る光路であり、第２の光路１１２は、照明光２０として出射される光が通る光路である。
【００３０】
ここで、第１の光路１１１及び第２の光路１１２は、分割された２つの光路であって、上記分割によって互いに異なる方向に向かう光路であることが特徴である。
【００３１】
より具体的には、第１の光路１１１及び第２の光路１１２は、光分割部材１４０によって空間的に分割された２つの光路であって、上記分割によって有意に方向が異なる光路（方向分割された光路）である。言い換えれば、第１の光路１１１を通る光の進行方向と第２の光路１１２を通る光の進行方向とが光分割部材１４０によって有意に異なる。
【００３２】
そして、第１の光路１１１を通る光は、映像素子１１０及び光合成部材１５０ｃを透過して投射レンズ１２０に入射する。これにより、映像光１０が対象物のうちの第１領域に投射される。一方、第２の光路１１２を通る光は、映像素子１１０を透過することなくミラー１５０ａ及び１５０ｂ、並びに光合成部材１５０ｃで反射されて投射レンズ１２０に入射する。これにより、照明光２０が対象物のうちの第２領域に投射される。なお、映像光１０が投射される対象物の第１領域と、照明光２０が投射される対象物の第２領域とは、基本的には重ならない。対象物においては、基本的には、第１領域の周囲に第２領域が位置する。
【００３３】
なお、光軸方向（光の進行方向）から見た場合に、第２の光路１１２は、第１の光路１１１の少なくとも一部を囲むように設けられる。図４は、図３に示される光路をＡ−Ａ線で切断した断面図（光軸に垂直な断面の断面図）である。図４に示されるように、第１の光路１１１を通る光の進行方向から見た場合に、第１の光路１１１は、当該進行方向における少なくとも一部分において、第２の光路１１２に囲まれている。
【００３４】
次に、照明装置１００の特徴構成である光分割部材１４０について、図５を用いて詳細に説明する。
【００３５】
図５は、実施の形態１に係る光分割部材１４０（光分割部材１４０ａ〜１４０ｄ）の構成を示す図である。
【００３６】
まず、図５の（ａ）〜（ｃ）に示される光分割部材１４０ａ〜１４０ｃについて説明する。光分割部材１４０ａ〜１４０ｃは、光を反射する第１領域と、光を透過する第２領域とを有する部材である。
【００３７】
例えば、図５の（ａ）に示される光分割部材１４０ａは、矩形の板状の透光性部材１３０の主面に、光反射材料１３１が額縁状に形成されている。透光性部材１３０は、例えば、ガラス基板であり、光反射材料１３１は、例えば、透光性部材１３０の主面に金属膜蒸着される。
【００３８】
したがって、この場合、光分割部材１４０ａのうち、透光性部材１３０からなる中央の矩形の領域は、光を透過する第１領域である。そして、光分割部材１４０ａのうち、光反射材料１３１からなる額縁状の領域は、光を反射する第２領域である。
【００３９】
なお、透光性部材１３０は、透光性を有するものであれば、樹脂など、どのような材料で形成されてもよく、形状等も特に限定されるものではない。同様に、光反射材料１３１は、光を反射できるものであればどのような金属膜であってもよい。
【００４０】
また、例えば、図５の（ｂ）に示される光分割部材１４０ｂのように、矩形の板状の透光性部材１３０の主面の中央部分に、光反射材料１３１が矩形状に形成されてもよい。この場合、光分割部材１４０ｂのうち、透光性部材１３０からなる額縁状の領域は、光を透過する第１領域である。そして、光分割部材１４０ｂのうち、光反射材料１３１からなる中央の矩形の領域は、光を反射する第２領域である。
【００４１】
また、透光性部材１３０に、光反射材料１３１に代えて、光反射部材が隣接して設けられることによって、光を反射する第２領域が形成されてもよい。つまり、光分割部材１４０ａ（１４０ｂ）は、透光性部材１３０と、光反射部材とから構成されてもよい。光反射部材とは、例えば、鏡面メタルマスクなどの光を反射することができる部材である。また、透光性部材１３０と、光反射部材とは、光路上に別々に設けられてもよい。
【００４２】
また、図５の（ｃ）に示される光分割部材１４０ｃのように、光反射部材１３２に開口１３３が設けられてもよい。光反射部材１３２は、例えば、鏡面メタルマスクである。この場合、光分割部材１４０ｃのうち、開口１３３に相当する中央の矩形の領域は、光を透過する第１領域である。そして、光分割部材１４０ｃのうち、光反射部材１３２からなる額縁状の領域は、光を反射する第２領域である。
【００４３】
以上説明したような、第１領域及び第２領域が設けられる光分割部材１４０（１４０ａ〜１４０ｃ）を用いた光学系では、第１の光路１１１は、第１領域及び第２領域のうちの一方に入射する光の光路である。言い換えれば、光分割部材１４０の第１領域及び第２領域のうちの一方は、第１の光路１１１を構成する光学系に含まれる。
【００４４】
そして、第２の光路１１２は、第１領域及び前記第２領域のうちの他方に入射する光の光路である。言い換えれば、光分割部材１４０の第１領域及び第２領域のうちの他方は、第２の光路１１２を構成する光学系に含まれる。
【００４５】
なお、光分割部材１４０の、第１領域と、第２領域との境界には、遮光部材が設けられてもよい。遮光部材は、第１の光路１１１及び第２の光路１１２の間の少なくとも一部分を隔てる部材である。具体的には、光分割部材１４０を平面視した場合に、光分割部材１４０の第１領域と、第２領域との境界に、光を通さないマスクが設けられてもよい。この場合、遮光部材は、光学エンジン筐体（照明装置１００に用いられる光学部材を固定し、外光の進入を防ぐために照明装置１００の光学系全体を取り囲んで遮光する構造部材）など、その他の部材であってもよい。
【００４６】
なお、光分割部材１４０は、上述のような第１領域と、第２領域とが設けられる構成に限定されるものではない。例えば、図５の（ｄ）に示されるように光分割部材１４０ｄとして、ハーフミラーが用いられてもよい。この場合、光分割部材１４０ｄの全面で光は透過及び反射することとなる。つまり、光分割部材１４０ｄは、第１の光路１１１を構成する光学系と、第２の光路を構成する光学系との両方に含まれる。なお、この場合、映像光１０が投射される対象物の第１領域と、照明光２０が投射される対象物の第２領域とは、重なる。
【００４７】
次に、照明装置１００の光学系について説明する。照明装置１００は、例えば、単板式の照明装置として実現される。
【００４８】
図６は、照明装置１００の光学系を示す図である。図６に示されるように、照明装置１００は、蛍光体ホイール２００と、励起光源２０３と、赤色光源２０４と、青色光源２０５と、コリメートレンズアレイ２０６と、集光レンズ２０７、２０８、及び２１８とを備える。また、照明装置１００は、コリメートレンズ２０９、２１０、２１１、２１２、及び２２９と、インテグレータレンズアレイ２１５及び２１６とを備える。また、単板式の照明装置１００は、偏光ビームスプリッタ２１７と、反射ミラー２２１及び２２３と、リレーレンズ２２０及び２２４とを備える。また、照明装置１００は、光分割部材１４０と、入射側偏光素子１９０と、映像素子１１０と、出射側偏光素子１９５と、光合成部材２４０ａと、投射レンズ１２０とを備える。なお、光合成部材２４０ａは、光分割部材１４０ａと実質的に同一の構成である。
【００４９】
まず、図６に示される光源部２５０について説明する。
【００５０】
蛍光体ホイール２００は、ガラス基材を有し、ガラス基材の表面には、可視光を高効率で反射するダイクロイックコートが施されている。そして、ダイクロイックコートの上には、さらに、緑色の光を発する蛍光体２０１が薄膜状に塗布されている。蛍光体２０１の薄膜の作製方法は特に限定されないが、沈降法や印刷法などが挙げられる。なお、図６中に示されるように、ｘｙｚ座標軸を設定した場合、蛍光体ホイール２００は、ｚ軸回りに回転する。
【００５１】
励起光源２０３は、波長約４４５ｎｍ付近で発振する青色半導体レーザーであり、複数個のレーザーダイオードにより構成されている。図６では、５×５個のマトリクス状に合計２５個のレーザーダイオードが配置されているものとする。なお、レーザーダイオードの数は特に限定されるものではなく、取り出したい光の強度に応じて適宜設定される。
【００５２】
励起光源２０３から発せられたレーザー光は、コリメートレンズアレイ２０６によってコリメートされる。なお、励起光源２０３を構成するレーザーダイオードは、コリメートレンズアレイ２０６の各レンズセルに対して１つずつ配置されている。
【００５３】
コリメートされたレーザー光は、ダイクロイックミラー２１３を通過した後、集光レンズ２０７及び集光レンズ２０８によって蛍光体２０１上に集光される。これにより、蛍光体２０１から緑色光が発せられる。
【００５４】
ここで、ダイクロイックミラー２１３は、励起光源２０３からのレーザー光と赤色光源２０４から発せられる赤色光とを透過し、蛍光体２０１から発せられる緑色光を反射する。一方、ダイクロイックミラー２１４は、蛍光体２０１から発せられる緑色光と、赤色光源２０４から発せられる赤色光とを反射し、青色光源２０５から発せられる青色光を透過する。
【００５５】
したがって、蛍光体２０１から発せられる緑色光は、ダイクロイックミラー２１３及びダイクロイックミラー２１４で反射されて光源部２５０から出射される。
【００５６】
赤色光源２０４は、主波長６２３ｎｍのＬＥＤであり、赤色光源２０４から発せられる赤色光は、コリメートレンズ２０９及びコリメートレンズ２１０によってコリメートされ、ダイクロイックミラー２１３を通過し、ダイクロイックミラー２１４で反射され、光源部２５０から出射される。
【００５７】
青色光源２０５は、主波長４６２ｎｍのＬＥＤであり、青色光源２０５から発せられる青色光はコリメートレンズ２１１及びコリメートレンズ２１２によってコリメートされ、ダイクロイックミラー２１４を通過し、光源部２５０から出射される。
【００５８】
次に、光源部２５０以外の光学系について説明する。
【００５９】
光源部２５０から出射された緑色光、赤色光、及び青色光のそれぞれは、インテグレータレンズアレイ２１５及びインテグレータレンズアレイ２１６によって照度分布が均一化され、偏光ビームスプリッタ２１７によって直線偏光の光に変換され、集光レンズ２１８に入射する。なお、偏光ビームスプリッタ２１７は、一例として、照度分布が均一化された光をＰ偏光の光に変換するものとする。
【００６０】
そして、集光レンズ２１８から出射された緑色光、赤色光、及び青色光のそれぞれは、光分割部材１４０ａによって、光分割部材１４０ａを透過する光と、光分割部材１４０ａで反射する光とに分割される。
【００６１】
光分割部材１４０ａを通過した光は、リレーレンズ２２４を通過して反射ミラー２２３で反射し、コリメートレンズ２２９によって平行化されて入射側偏光素子１９０に入射する。
【００６２】
入射側偏光素子１９０は、映像素子１１０に向かって入射する光を偏光させる偏光板（偏光制御素子）が設けられた基板である。また、出射側偏光素子１９５は、映像素子１１０から出射する光を偏光させる偏光板が設けられた基板である。
【００６３】
入射側偏光素子１９０に入射した光は、入射側偏光素子１９０がＰ偏光の光を透過する構成となっているため映像素子１１０に入射し、映像素子１１０の映像に応じて光変調されて出射される。
【００６４】
さらに、出射側偏光素子１９５は、入射側偏光素子１９０とは異なり、Ｓ偏光の光のみを透過する構成となっている。したがって、光変調された光のうちのＳ偏光の成分のみが出射側偏光素子１９５を通過し、光合成部材２４０ａを透過して、投射レンズ１２０に入射する。この結果、投射レンズ１２０によって映像光１０がスクリーン等に投射される。
【００６５】
一方、光分割部材１４０ａで反射した光は、リレーレンズ２２０を通過して反射ミラー２２１で反射し、光合成部材２４０ａで反射して投射レンズ１２０に入射する。この結果、投射レンズ１２０によって照明光２０がスクリーン等に投射される。
【００６６】
以上説明したように、照明装置１００は、映像光１０と、照明光２０とを同時に投射することができる。なお、図６に示される光学系では、光分割部材１４０ａ（光合成部材２４０ａ）に代えて、上述の光分割部材１４０ｃまたは光分割部材１４０ｄを用いることも可能である。
【００６７】
次に、光分割部材１４０ａ（光合成部材２４０ａ）に代えて、上述の光分割部材１４０ｂを用いた光学系について説明する。図７は、光分割部材１４０ｂを用いた照明装置の光学系を示す図である。
【００６８】
図７に示される照明装置１００ａの光学系においては、光分割部材１４０ａに代えて光分割部材１４０ｂが用いられ、光合成部材２４０ａに代えて光合成部材２４０ｂが用いられている点が、図６に示される光学系と主に異なる点である。このため、以下では、相違点を中心に説明する。なお、光合成部材２４０ｂは、光分割部材１４０ｂと実質的に同一の構成である。
【００６９】
光源部２５０から出射された後、集光レンズ２１８から出射された緑色光、赤色光、及び青色光のそれぞれは、光分割部材１４０ｂによって、光分割部材１４０ｂを透過する光と、光分割部材１４０ｂで反射する光とに分割される。
【００７０】
光分割部材１４０ｂで反射した光は、リレーレンズ２２０を通過して反射ミラー２２１で反射し、コリメートレンズ２２９によって平行化されて入射側偏光素子１９０に入射する。入射側偏光素子１９０に入射した光は、入射側偏光素子１９０がＰ偏光の光を透過する構成となっているため映像素子１１０に入射し、映像素子１１０の映像に応じて光変調されて出射される。
【００７１】
そして、光変調された光のうちのＳ偏光の成分のみが出射側偏光素子１９５を通過し、光合成部材２４０ｂで反射して、投射レンズ１２０に入射する。この結果、投射レンズ１２０によって映像光１０がスクリーン等に投射される。
【００７２】
一方、光分割部材１４０ａを透過した光は、リレーレンズ２２４を通過して反射ミラー２２３で反射し、光合成部材２４０ｂを透過して投射レンズ１２０に入射する。この結果、投射レンズ１２０によって照明光２０がスクリーン等に投射される。
【００７３】
以上説明したように、上述の光分割部材１４０ｃを用いた照明装置１００ａは、照明装置１００と同様に、映像光１０と、照明光２０とを同時に投射することができる。なお、図７に示される光学系では、光分割部材１４０ｂ（光合成部材２４０ｂ）に代えて、上述の光分割部材１４０ｄを用いることも可能である。
【００７４】
また、本発明は、３板式の照明装置としても実現可能であるが、これについての説明は省略する。
【００７５】
以上、実施の形態１に係る照明装置１００及び１００ａについて説明した。照明装置１００及び１００ａでは映像素子１１０を経由して投射レンズ１２０に向かう第１の光路１１１と、映像素子１１０を経由せずに投射レンズ１２０に向かう第２の光路１１２とが設けられている。そして、第１の光路１１１及び第２の光路１１２は、分割された２つの光路であって、上記分割によって互いに異なる方向に向かう光路である。
【００７６】
このような構成により、照明装置１００及び１００ａは、映像光１０と、照明光２０とを同時に投射することができる。
【００７７】
（実施の形態２）
実施の形態１では、透過型の映像素子１１０を用いた照明装置１００及び１００ａについて説明したが、本発明は、反射型の映像素子を用いても実現可能である。
【００７８】
以下の実施の形態２では、反射型の映像素子を用いた照明装置について説明する。
図８は、実施の形態２に係る、反射型の映像素子を用いた照明装置の光学系を示す図である。
【００７９】
図８に示される光学系は、コリメートレンズ２２９、入射側偏光素子１９０、映像素子１１０、出射側偏光素子１９５に代えて映像素子３１０が用いられている点が、図６に示される光学系と主に異なる点である。このため、以下では、相違点を中心に説明する。
【００８０】
映像素子３１０は、反射型の映像素子であり、実施の形態２では、マイクロミラーアレイである。マイクロミラーアレイは、微小ミラーがマトリクス状に配置された素子であり、各微小ミラーは、映像の画素に対応し、映像信号に応じて各微小ミラーの傾きが変わる。ミラー傾きに応じて投射レンズ１２０に入射する光の量（映像の明暗）が変わるため、投射レンズからは映像光１０が投射されることとなる。
【００８１】
なお、反射型の映像素子として、マイクロミラーアレイに代えて、反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）が用いられてもよい。
【００８２】
光源部２５０から出射された後、集光レンズ２１８から出射された緑色光、赤色光、及び青色光のそれぞれは、光分割部材１４０ａによって、光分割部材１４０ａを透過する光と、光分割部材１４０ａで反射する光とに分割される。
【００８３】
光分割部材１４０ａを通過した光は、リレーレンズ２２４を通過して映像素子３１０で反射され、光合成部材２４０ａを透過して投射レンズ１２０に入射する。この結果、投射レンズ１２０によって映像光１０がスクリーン等に投射される。
【００８４】
一方、光分割部材１４０ａで反射した光は、リレーレンズ２２０を通過して反射ミラー２２１で反射し、光合成部材２４０ａで反射して投射レンズ１２０に入射する。この結果、投射レンズ１２０によって照明光２０がスクリーン等に投射される。
【００８５】
以上説明したように、反射型の映像素子３１０を用いた照明装置３００は、映像光１０と、照明光２０とを同時に投射することができる。なお、実施の形態１で説明したように、光分割部材１４０ａに代えて、光分割部材１４０ｂ〜１４０ｄを用いて反射型の映像素子３１０を用いた照明装置を実現することも可能である。また、本発明は、反射型の映像素子３１０を用いた３板式の照明装置としても実現可能である。この場合の光学系については説明を省略する。
【００８６】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態１及び２に係る照明装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００８７】
なお、上記実施の形態では、１つの光源からの光が分割されて第１の光路１１１と第２の光路１１２とを通る例について説明したが、第１の光路１１１を通る光を発する光源と、第２の光路１１２を通る光を発する光源とが別個に設けられてもよい。
【００８８】
上記実施の形態に係る照明装置は、例えば、図９に示されるようなプロジェクタとして実現可能である。
【００８９】
なお、本発明は、照明装置としてだけでなく、上記実施の形態で説明した光分割部材や、光合成部材として実現されてもよい。
【００９０】
以上、一つまたは複数の態様に係る照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０  映像光
２０  照明光
１００、１００ａ、３００  照明装置
１１０、３１０  映像素子
１１１  第１の光路
１１２  第２の光路
１２０  投射レンズ
１３０  透光性部材
１３１  光反射材料
１３２  光反射部材
１３３  開口
１４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ  光分割部材
１５０ａ、１５０ｂ  ミラー
１５０ｃ  光合成部材
１９０  入射側偏光素子
１９５  出射側偏光素子
２００  蛍光体ホイール
２０１  蛍光体
２０３  励起光源
２０４  赤色光源
２０５  青色光源
２０６  コリメートレンズアレイ
２０７、２０８、２１８  集光レンズ
２０９、２１０、２１１、２１２、２２９  コリメートレンズ
２１３、２１４  ダイクロイックミラー
２１５、２１６  インテグレータレンズアレイ
２１７  偏光ビームスプリッタ
２２０、２２４  リレーレンズ
２２１、２２３  反射ミラー
２４０ａ、２４０ｂ  光合成部材
２５０  光源部
【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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