(57)【要約】【課題】被照明領域を所望の方向から高精度に照明することができる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置４０は、光学素子５０と、光学素子上を走査するようにして光学素子に光を照射する照射装置６０と、を有する。照射装置６０は、光を射出する光源装置６１と、光源装置からの光を反射する第１反射面７２を有し且つ第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイス７１と、第１反射面からの光を反射する第２反射面７４を有し且つ第１反射面の向きの変化と同期して第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイス７３と、を有する。【選択図】図１
2015132797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、
前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を照射する照射装置と、を備え、
前記照射装置は、
光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きの変化と同期して前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する、照明装置。
【請求項２】
光学素子と、
前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を照射する照射装置と、を備え、
前記照射装置は、
光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きと平行になるように前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する、照明装置。
【請求項３】
前記第１反射面は、当該第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能である、前請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第１反射面の回転軸と前記第２反射面の回転軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きと前記第２反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きは同一である、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１反射面は、当該第１反射面と平行な軸を中心として回動可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面と平行な軸を中心として回動可能である、請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第１反射面の回動軸と前記第２反射面の回動軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲と前記第２反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲は同一である、請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第２反射面は、前記第１反射面よりも大きい、請求項３〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記光源装置は、複数の光源を含んでいる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
光源装置から光を受ける光学モジュールであって、
前記光源装置からの光の進行方向を変化させる走査装置と、
前記走査装置で進行方向を変更された光を照射されるようになる光学素子と、を備え、
前記走査装置は、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きの変化と同期して前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する、光学モジュール。
【請求項１０】
光源装置からの光を受ける光学モジュールであって、
前記光源装置からの光の進行方向を変化させる走査装置と、
前記走査装置で進行方向を変更された光を照射されるようになる光学素子と、を備え、
前記走査装置は、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きと平行になるように前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する、光学モジュール。
【請求項１１】
前記第１反射面は、当該第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能である、前請求項９または１０に記載の光学モジュール。
【請求項１２】
前記第１反射面の回転軸と前記第２反射面の回転軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きと前記第２反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きは同一である、請求項１１に記載の光学モジュール。
【請求項１３】
前記第１反射面は、当該第１反射面と平行な軸を中心として回動可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面と平行な軸を中心として回動可能である、請求項９または１０に記載の光学モジュール。
【請求項１４】
前記第１反射面の回動軸と前記第２反射面の回動軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲と前記第２反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲は同一である、請求項１３に記載の光学モジュール。
【請求項１５】
前記第２反射面は、前記第１反射面よりも大きい、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の光学モジュール。
【請求項１６】
前記光学素子からの光によって照明される空間光変調器を、さらに備える、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の光学モジュール。
【請求項１７】
入射光を反射する第１反射面を有し、前記第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第１反射面を回転可能に保持した、第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第２反射面を回転可能に保持した、第２反射デバイスと、を備え、
前記第１反射面の向きの変化と同期して前記第２反射面の向きが変化する、走査装置。
【請求項１８】
入射光を反射する第１反射面を有し、前記第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第１反射面を回転可能に保持した、第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第２反射面を回転可能に保持した、第２反射デバイスと、を備え、
前記第２反射面は、前記第１反射面と平行に維持される、走査装置。
【請求項１９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載された照明装置と、
前記照明装置からの光によって照明される空間光変調器と、を備える、投射装置。
【請求項２０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置に用いられる光学素子であって、前記照射装置から照射される光の光路を変更する、光学素子。
【請求項２１】
前記光学素子が、要素レンズを複数有したレンズアレイを含む、請求項２０に記載の光学素子。
【請求項２２】
前記光学素子が、ホログラム記録媒体を含む、請求項２０に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子と、光学素子上を走査するようにして光学素子に光を照射する照射装置と、を備えた照明装置に関する。また、本発明は、この照明装置を有する投射装置に関する。さらに、本発明は、入射光の光路を変更する走査装置および光学モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、レンズアレイやホログラムからなる光学素子を用いた照明装置が知られている。このような照明装置によれば、光学素子への入射光の入射方向を予め調整しておくことによって、比較的高精度に所定の領域を照明することができるといった利点がある。特許文献１に開示された照明装置では、光を射出する光源と、光源からの光の光路を周期的に変化させる走査装置と、を有した照射装置が設けられている。この照射装置は、光学素子上を走査するようにして光を当該光学素子へ照射する。なお、特許文献１では、コヒーレント光が光学素子上を走査するようにして当該光学素子へ照射されることにより、光学素子からの照明光によって照明される領域上でのスペックルの発生を抑制することが研究されている。
【０００３】
特許文献１に開示された照射装置９０の走査装置９５は、図９に示すように、一つの軸Ｒｘを中心として回動可能な反射デバイス９６と、反射デバイス９６からの光をレンズ効果によりコリメートする偏向素子９７と、を含んでいる。この照射装置９０からの光は、平行光束の光路を辿って、光学素子９９へ入射することになる。このような照射装置９０を用いた場合、光学素子への入射光が一方向からとなるため、光学素子の設計および製造を容易に行うことができる。また、発散光束とは異なり平行光束の光路に沿って光が進む場合、光路幅の変動が生じない。したがって、光の取り扱いが容易となり、また、装置を小型化することも可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２３３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光源からの光、例えばレーザー光源からのレーザー光は、通常、偏向素子９７への入射時に或る程度のスポット径を持つ。このため、図９に示すように、各瞬間において、入射光の光軸Ｌａｘ１を所定の方向に偏向することができたとしても、全ての光線の進行方向をコリメートすることはできない。コリメートされなかった光の進行方向は、光学素子の光路調整機能では、被照明領域に向けて高精度に調整され得ない。結果として、光源光を高い利用効率で利用しながら被照明領域を所望の方向から高精度に照明することができなくなる。
【０００６】
また、図９に点線で示すように、出力の上昇を目的として、複数の光源９１，９２が並べて使用されることがある。図９に示された例では、複数の光源９１，９２からの光が、反射デバイス９６および偏向素子９７へ平行な光路で入射している。このような例においては、第２光源９２からの光の光軸Ｌａｘ２すらコリメートすることが不可能となる。したがって、被照明領域を所望の方向から精度良く照明することはできない。その一方で、光源毎に反射デバイスおよび偏向素子を設けると、装置が高コスト化および大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、被照明領域を所望の方向から高精度に照明することができる照明装置、この照明装置を有する投射装置を提供することを目的とする。また、本発明は、光の進行方向を高精度の制御することができる走査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】
【０００８】
本発明による第１の照明装置は、
光学素子と、
前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を照射する照射装置と、を備え、
前記照射装置は、
光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きの変化と同期して前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する。
【０００９】
本発明による第２の照明装置は、
光学素子と、
前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を照射する照射装置と、を備え、
前記照射装置は、
光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きと平行になるように前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する。
【００１０】
本発明による第１または第２の照明装置において、前記光学素子上の或る領域に入射した光、並びに、前記光学素子上の前記或る領域とは異なる別の領域に入射した光が、それぞれ、前記光学素子で光路を調整されて、少なくとも部分的に重なり合う領域に進むようにしてもよい。
【００１１】
本発明による第１または第２の照明装置において、前記照射装置から照射されて前記光学素子の各領域に入射した光が、それぞれ、少なくとも一部分において互いに重なり合う領域を照明するようにしてもよい。
【００１２】
本発明による第１または第２の照明装置において、
前記第１反射面は、当該第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。
【００１３】
本発明による第１または第２の照明装置において、
前記第１反射面の回転軸と前記第２反射面の回転軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きと前記第２反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きは同一であるようにしてもよい。
【００１４】
本発明による第１または第２の照明装置において、
前記第１反射面の回転軸と前記第２反射面の回転軸は平行であり、
前記第１反射面の回転周期と前記第２反射面の回転周期は同一であり、
前記第１反射面と前記第２反射面は、互いに対して平行な状態に維持されるようにしてもよい。
【００１５】
本発明による第１または第２の照明装置において、
前記第１反射面は、当該第１反射面と平行な軸を中心として回動可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面と平行な軸を中心として回動可能であるようにしてもよい。
【００１６】
本発明による第１または第２の照明装置において、
前記第１反射面の回動軸と前記第２反射面の回動軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲と前記第２反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲は同一であるようにしてもよい。
【００１７】
本発明による第１または第２の照明装置において、
前記第１反射面の回動軸と前記第２反射面の回動軸は平行であり、
前記第１反射面の回動周期と前記第２反射面の回動周期は同一であり、
前記第１反射面と前記第２反射面は、互いに対して平行な状態に維持されるようにしてもよい。
【００１８】
本発明による第１または第２の照明装置において、前記第２反射面は、前記第１反射面よりも大きくなっていてもよい。
【００１９】
本発明による第１または第２の照明装置において、前記光源装置は、複数の光源を含んでいるようにしてもよい。
【００２０】
本発明による第１または第２の照明装置において、前記光学素子は、光の進行方向を変化させるレンズアレイを含むようにしてもよい。
【００２１】
本発明による第１または第２の照明装置において、前記光学素子は、ホログラム記録媒体を含むようにしてもよい。
【００２２】
本発明による第１の光学モジュール光学モジュールは、
光源装置から光を受ける光学モジュールであって、
前記光源装置からの光の進行方向を変化させる走査装置と、
前記走査装置で進行方向を変更された光を照射されるようになる光学素子と、を備え、
前記走査装置は、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きの変化と同期して前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する。
【００２３】
本発明による第２の光学モジュールは、
光源装置からの光を受ける光学モジュールであって、
前記光源装置からの光の進行方向を変化させる走査装置と、
前記走査装置で進行方向を変更された光を照射されるようになる光学素子と、を備え、
前記走査装置は、
前記光源装置からの光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きと平行になるように前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を有する。
【００２４】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、
前記第１反射面は、当該第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として回転可能であるようにしてもよい。
【００２５】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、
前記第１反射面の回転軸と前記第２反射面の回転軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きと前記第２反射面の前記回転軸を中心とした回転の向きは同一であるようにしてもよい。
【００２６】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、
前記第１反射面の回転軸と前記第２反射面の回転軸は平行であり、
前記第１反射面の回転周期と前記第２反射面の回転周期は同一であり、
前記第１反射面と前記第２反射面は、互いに対して平行な状態に維持されるようにしてもよい。
【００２７】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、
前記第１反射面は、当該第１反射面と平行な軸を中心として回動可能であり、
前記第２反射面は、当該第２反射面と平行な軸を中心として回動可能であるようにしてもよい。
【００２８】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、
前記第１反射面の回動軸と前記第２反射面の回動軸は平行であり、
前記第１反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲と前記第２反射面の前記回動軸を中心とした回動可能な角度範囲は同一であるようにしてもよい。
【００２９】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、
前記第１反射面の回動軸と前記第２反射面の回動軸は平行であり、
前記第１反射面の回動周期と前記第２反射面の回動周期は同一であり、
前記第１反射面と前記第２反射面は、互いに対して平行な状態に維持されるようにしてもよい。
【００３０】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、前記第２反射面は、前記第１反射面よりも大きくなっていてもよい。
【００３１】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、前記光学素子は、光の進行方向を変化させるレンズアレイを含むようにしてもよい。
【００３２】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、前記光学素子は、ホログラム記録媒体を含むようにしてもよい。
【００３３】
本発明による第１または第２の光学モジュールが、前記光学素子からの光によって照明される空間光変調器を、さらに備えるようにしてもよい。
【００３４】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、前記光学素子上の或る領域に入射した光、並びに、前記光学素子上の前記或る領域とは異なる別の領域に入射した光が、それぞれ、前記光学素子で光路を調整されて、少なくとも部分的に重なり合う領域に進むようにしてもよい。
【００３５】
本発明による第１または第２の光学モジュールにおいて、前記照射装置から照射されて前記光学素子の各領域に入射した光が、それぞれ、少なくとも一部分において互いに重なり合う領域を照明するようにしてもよい。
【００３６】
本発明による投射装置は、
上述した本発明による第１及び第２の照明装置のいずれかと、
前記照明装置からの光によって照明される空間光変調器と、を備える。
【００３７】
本発明による投射装置が、前記空間光変調器からの光を被投射体に上に向ける投射光学系を、さらに備えるようにしてもよい。
【００３８】
本発明による投射型表示装置は、
上述した本発明による投射装置のいずれかと、
前記投射装置から光を投射される被投射体と、を備える。
【００３９】
本発明による第１の走査装置は、
入射光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きの変化と同期して前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を備える。
【００４０】
本発明による第２の走査装置は、
入射光を反射する第１反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きを変化させる第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第１反射面の向きと平行になるように前記第２反射面の向きを変化させる第２反射デバイスと、を備える。
【００４１】
本発明による第３の走査装置は、
入射光を反射する第１反射面を有し、前記第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第１反射面を回転可能に保持した、第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第２反射面を回転可能に保持した、第２反射デバイスと、を備え、
前記第２反射面の回転は、前記第１反射面の回転と同期している。
【００４２】
本発明による第４の走査装置は、
入射光を反射する第１反射面を有し、前記第１反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第１反射面を回転可能に保持した、第１反射デバイスと、
前記第１反射面からの光を反射する第２反射面を有し、且つ、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した軸を中心として前記第２反射面を回転可能に保持した、第２反射デバイスと、を備え、
前記第２反射面は、前記第１反射面と平行に維持される。
【００４３】
本発明による光学素子は、
上述した本発明による照明装置のいずれかに用いられる光学素子であって、
前記照明装置から照射される光の光路を変更する。
【００４４】
本発明による光学素子が、複数の単位レンズを含むレンズアレイを備えるようにしてもよい。
【００４５】
本発明による光学素子が、ホログラム記録媒体を備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、被照明領域を所望の方向から高精度に照明することができる。また、本発明によれば、光の進行方向を高精度の制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、投射装置および投射型表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の投射装置に含まれた照明装置の照射装置を示す斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、照射装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、図１の投射装置に含まれた照明装置の光学素子を示す側面図である。
【図４】図４は、照射装置の走査装置の一変形例を示す側面図である。
【図５】図５は、照射装置の光源装置の一変形例を示す側面図である。
【図６】図６は、光学素子の一変形例を示す側面図である。
【図７】図７は、投射装置の一変形例を示す図である。
【図８】図８は、投射装置の他の変形例を示す図である。
【図９】図９は、従来の走査装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００４９】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００５０】
図１に示す投射型映像表示装置１０は、スクリーン１５と、映像光を投射する投射装置２０と、を有している。投射装置２０は、仮想面上に位置する被照明領域ＬＺを照明する照明装置４０と、被照明領域ＬＺと重なる位置に配置され照明装置４０によって照明される空間光変調器３０と、空間光変調器３０からのコヒーレント光をスクリーン１５に投射する投射光学系２５と、を有している。すなわち、ここで説明する一実施の形態において、照明装置４０は、空間光変調器３０を照明するための照明装置として、投射装置２０に組み込まれている。とりわけ本実施の形態では、照明装置４０は、コヒーレント光によって被照明領域ＬＺを照明し、且つ、照明装置４０には、スペックルを目立たなくさせる工夫がなされている。
【００５１】
まず、照明装置４０について説明する。図１に示されているように、照明装置４０は、光の進行方向を被照明領域ＬＺへ向ける光学素子５０と、光学素子５０へ光、とりわけ本例ではコヒーレント光を照射する照射装置６０と、を有している。図１に示された例において、照射装置６０は、コヒーレント光が光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０へコヒーレント光を照射するようになっている。したがって、ある瞬間に、照射装置６０によってコヒーレント光を照射されている光学素子５０上の領域は、光学素子５０の表面の一部分となる。
【００５２】
照射装置６０は、特定波長帯域のコヒーレント光を射出する光源装置６１と、光源装置６１からの光の進行方向を光学素子５０に向ける走査装置７０と、を有している。光源装置６１は、コヒーレント光を生成する光源６２、例えばレーザー光源６２を有している。走査装置７０は、平行光束をなす光線の光路をたどるようにして、光源装置６１の光源６２で生成されたコヒーレント光を光学素子５０へ入射させる。
【００５３】
図示された具体例として、走査装置７０は、光源６２からの光を反射する第１反射面７２を有する第１反射デバイス７１と、第１反射面７２からの光を反射する第２反射面７４を有する第２反射デバイス７３と、第１反射デバイス７１及び第２反射デバイス７３に接続された制御器７５と、を有している。第１反射デバイス７１の第１反射面７２の向きは、所定の可動範囲内において繰り返し変動可能となっている。同様に、第２反射デバイス７３の第２反射面７４の向きも、所定の可動範囲内において繰り返し変動可能となっている。第１反射面７２の向き及び第２反射面７４の向きが、繰り返し変動することにより、光源６２から照射された光が、光学素子５０上を走査するようになる。制御器７５は、第１反射面７２の向き及び第２反射面７４の向きを制御する。
【００５４】
ここで説明する走査装置７０では、第１反射デバイス７１の第１反射面７２の向きの変動と、第２反射デバイス７３の第２反射面７４の向きの変動は、同期するようになっている。すなわち、第１反射面７２及び第２反射面７４は、互いにから独立して無関係に向きを変化させるのではない。第１反射面７２の向き及び第２反射面７４の向きの一方は、他方の向きに応じて所定の向きを向くようになる。とりわけ、ここで説明する走査装置７０では、第１反射面７２の向きと第２反射面７４の向きとが互いに平行となるよう、第１反射面７２と第２反射面７４とが動作する。
【００５５】
図示された例において、第１反射デバイス７１は、第１反射面７２を有した反射部材７１ａと、反射部材７１ａを支持した軸部材７１ｂと、軸部材７１ｂに接続された駆動装置７１ｃと、を有している。図２に示すように、軸部材７１ｂは、例えばモータからなる駆動装置７１ｃによって駆動されることにより、その軸線方向である第１回転軸Ｒａ１を中心として回転可能となっている。軸部材７１ｂが回転することにより、軸部材７１ｂに支持された反射部材７１ａも、第１回転軸Ｒａ１を中心として回転するようになっている。ただし、第１反射面７２は、第１回転軸Ｒａ１に対して直交していない。言い換えると、第１反射面７２の法線方向は、第１回転軸Ｒａ１と非平行であり、第１回転軸Ｒａ１に対して傾斜している。したがって、反射部材７１ａが、第１回転軸Ｒａ１を中心として回転すると、第１反射面７２は、向きを変化させるようになる。このとき、反射部材７１ａの回転が定速であれば、第１反射面７２は、第１回転軸Ｒａ１と直交する第１仮想面Ｖｐ１を中心として、周期的に向きを変動させることになる。
【００５６】
図示された例において、第２反射デバイス７３は、第１反射デバイス７１と同様に構成されている。すなわち、第２反射デバイス７３は、第２反射面７４を有した反射部材７３ａと、反射部材７３ａを支持した軸部材７３ｂと、軸部材７３ｂに接続された駆動装置７３ｃと、を有している。図２に示すように、軸部材７３ｂは、例えばモータからなる駆動装置７３ｃによって駆動されることにより、その軸線方向である第２回転軸Ｒａ２を中心として回転可能となっている。軸部材７３ｂが回転することにより、軸部材７３ｂに支持された反射部材７３ａも、第２回転軸Ｒａ２を中心として回転するようになっている。ただし、第２反射面７４は、第２回転軸Ｒａ２に対して直交していない。言い換えると、第２反射面７４の法線方向は、第２回転軸Ｒａ２と非平行であり、第２回転軸Ｒａ２に対して傾斜している。したがって、反射部材７３ａが、第２回転軸Ｒａ２を中心として回転すると、第２反射面７４は、向きを変化させるようになる。このとき、反射部材７３ａの回転が定速であれば、第２反射面７４は、第２回転軸Ｒａ２と直交する第２仮想面Ｖｐ２を中心として、周期的に向きを変動させることになる。
【００５７】
また、図示された例では、第１反射面７２の第１回転軸Ｒａ１と第２反射面７４の第２回転軸Ｒａ２は平行となっている。また、第１反射面７２の第１回転軸Ｒａ１を中心とした回転の向きと、第２反射面７４の第２回転軸Ｒａ２を中心とした回転の向きは、同一の向きとなっている。そして、第１反射面７２の回転周期と第２反射面７４の回転周期は同一となっている。この結果、第１反射面７２と第２反射面７４は、互いに対して平行な状態に維持される。
【００５８】
なお、第１反射面７２の第１回転軸Ｒａ１を中心とした回転の向きは、第１回転軸Ｒａ１に沿って一方の側から他方の側へ第１反射面７２を観察した場合における第１反射面７２の回転の向き（図２における矢印ＡＲ１）であり、第２反射面７４の第２回転軸Ｒａ２を中心とした回転の向きは、第１回転軸Ｒａ１と平行な第２回転軸Ｒａ２に沿って前記一方の側から前記他方の側へ第２反射面７４を観察した場合における第２反射面７４の回転の向き（図２における矢印ＡＲ２）である。
【００５９】
ここで、図２Ａには、制御器７５による、第１反射面７２及び第２反射面７４の向きを制御する方法の一例が示されている。図２Ａに示された制御方法では、一例として、駆動装置７１ｃ，７３ｃの位相、具体例としては、駆動装置７１ｃ，７３ｃをなすモータのロータの位相を制御することにより、反射面７２，７４の向きを制御している。駆動装置７１ｃ，７３ｃの位相制御手法としては、例えば、ＰＷＭ信号の変調によって実現され得る。
【００６０】
図２Ａに示された例では、走査装置７０の動作が開始すると、まず、第１反射面７１を回転駆動する第１駆動装置７１ｃの位相を検出する。同時に、第２反射面７４を回転駆動する第２駆動装置７３ｃの位相を検出する。そして、制御器７５は、第１駆動装置７１ｃの位相および第２駆動装置７３ｃの位相のずれ量を特定する。制御器７５は、特定された位相のずれ量に基づき、第１駆動装置７１ｃの位相および第２駆動装置７３ｃの位相を同一にするよう、第１駆動装置７１ｃ及び第２駆動装置７３ｃを調整する。これにより、第１反射デバイス７１の第１反射面７２と、第２反射デバイス７３の第２反射面７４とが、平行に保持されて、それぞれ対応する駆動装置７１ｃ，７３ｃによって回転駆動される。
【００６１】
図２Ａに示された制御方法では、走査装置７０の動作が終了するまでの間、例えば連続的に又は一定間隔をあけて、第１駆動装置７１ｃの位相および第２駆動装置７３ｃの位相が確認される。駆動装置７１ｃ，７３ｃ間で位相にずれが生じている場合には、当該ずれを解消して、第１駆動装置７１ｃの位相および第２駆動装置７３ｃの位相を合わせる。このようにして、第１反射面７２と第２反射面７４は、回転駆動されている間、互いに対して平行な状態に維持され得る。
【００６２】
なお、以上に説明した、第１反射面７２及び第２反射面７４の向きを制御する方法は、一例に過ぎず、他の制御方法を採用することも可能である。例えば、第１反射面７２及び第２反射面７４の向きを直接検出して、第１反射面７２及び第２反射面７４の向きを制御するようにしてもよい。
【００６３】
以上のような走査装置７０を用いた場合、第１反射面７２と第２反射面７４が平行に維持されることから、第２反射面７４から進み出る光の進行方向は、第１反射面７２へ入射する光の進行方向と平行になる。一方、光源装置６１の光源６２が固定されており、光源６２から射出される光は、常に一定方向から第１反射デバイス７１へ向かう。すなわち、第１反射面７２へ入射する光源６２からの光の進行方向は、常に一定である。したがって、第２反射デバイス７３の第２反射面７４で反射された光は、常に一定の向きに進む。図示された例では、照射装置６０から光学素子５０へ向けて、常に一定の方向から光が入射している。すなわち、照射装置６０からの光は、平行光束をなす光線の光路を辿るようにして、光学素子５０へ入射することになる。
【００６４】
次に、光学素子５０について説明する。光学素子５０は、各領域への入射光を当該領域の位置に応じた特定の方向に向ける光路制御機能を有している。ここで説明する光学素子５０は、各領域への入射光の進行方向を補正して所定の領域ＬＺに向ける。この領域が、被照明領域ＬＺとなる。すなわち、光学素子５０の入射面を平面分割してなる各領域に照射された照射装置６０からの光は、光学素子５０を経由した後に、少なくとも一部分において重なり合う領域を照明するようになる。
【００６５】
一例として、図１及び図３に示された例において、光学素子５０は、照射装置６０からの光の入射方向に対応して形成されたレンズアレイ５１を含んで構成され得る。ここで「レンズアレイ」とは、単位レンズとも呼ばれる小さなレンズの集合体であり、屈折または反射によって光の進行方向を偏向させる素子として機能する。図示された例において、光学素子５０は、各単位レンズ５１ａに対応する各領域に入射する光を、それぞれ、少なくとも被照明領域ＬＺの全域に入射するように拡散させる。すなわち、光学素子５０は、各領域に照射装置６０から入射する光を拡散させることによって、同一の被照明領域ＬＺを照明する。
【００６６】
図示された例では、光学素子５０に入射する光は、一定の方向に沿って進む光である。したがって、図３に示されたレンズアレイ５１は、凸レンズからなる単位レンズ５１ａを敷き詰めてなるフライアイレンズとして構成されている。各単位レンズ５１ａは、互いに同一に形成されている。単位レンズ５１ａは、その光軸が互いに平行となるようにして敷き詰められている。
【００６７】
また、図３に示された光学素子５０は、このようなレンズアレイ５１と、レンズアレイ５１に対向して配置されたコンデンサレンズ５２またはフィールドレンズと、を有している。図２の光学素子５０において、レンズアレイ５１が、光学素子５０の最入光側に配置されており、照射装置６０からの光を受ける。レンズアレイ５１をなす各単位レンズ５１ａは、平行光束をなす光線の光路をたどるようにして入射する光を、焦点に収束させる。そして、コンデンサレンズ５２は、各単位レンズ５１ａによる焦点によって画成される面上に配置され、各凸レンズからの光を、被照明領域ＬＺに向ける。とりわけ、コンデンサレンズ５２によれば、各凸レンズからの光を、同一の被照明領域ＬＺのみに向けることができ、各方向からの照明光を被照明領域ＬＺに重畳させる。
【００６８】
次に、空間光変調器３０について説明する。空間光変調器３０は、被照明領域ＬＺに重ねて配置される。そして、空間光変調器３０は、照明装置４０によって照明され、変調画像を形成する。照明装置４０からの光は、上述したように被照明領域ＬＺの全域のみを照明する。したがって、空間光変調器３０の入射面は、照明装置４０によって光を照射される被照明領域ＬＺと同一の形状および大きさであることが好ましい。この場合、照明装置４０からの光を、変調画像の形成に高い利用効率で利用することができるからである。
【００６９】
空間光変調器３０は、特に制限されることなく、種々の公知の空間光変調器を利用することができる。例えば、偏光を利用することなく変調画像を形成する空間光変調器、例えばデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）や、偏光を利用して変調画像を形成する透過型の液晶マイクロディスプレイや反射型のＬＣｏＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ（登録商標））を、空間光変調器３０として用いることができる。
【００７０】
図１に示された例のように、空間光変調器３０が、透過型の液晶マイクロディスプレイである場合、照明装置４０によって面状に照明される空間光変調器３０が、画素毎にコヒーレント光を選択して透過させることにより、空間光変調器３０をなすディスプレイの画面上に変調画像が形成されるようになる。こうして得られた変調画像は、最終的には、投射光学系２５によって、等倍で或いは変倍されてスクリーン１５へ投射される。これにより、観察者は、スクリーン１５上に投射された当該画像を観察することができる。スクリーン１５は、透過型スクリーンとして構成されていてもよいし、反射型スクリーンとして構成されていてもよい。
【００７１】
次に、以上の構成からなる照明装置４０、投射装置２０および投射型映像表示装置１０の作用について説明する。
【００７２】
まず、照射装置６０は、光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０へコヒーレント光を照射する。具体的には、光源装置６１の光源６２で一定方向に沿って進む特定波長帯域のコヒーレント光が生成され、このコヒーレント光が走査装置７０で進行方向を変えられる。走査デバイス７０は、周期的な動作を行っており、この結果、光学素子５０上でのコヒーレント光の入射位置も、周期的に変化するようになる。
【００７３】
光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光は、それぞれ、光学素子５０での光路調整機能により、被照明領域ＬＺに重畳されるようになる。すなわち、照射装置６０から光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光は、それぞれ、光学素子５０で拡散ないしは拡げられて、被照明領域ＬＺの全域に入射するようになる。このようにして、照射装置６０は、被照明領域ＬＺをコヒーレント光で照明することができる。
【００７４】
図１に示すように、投射装置２０においては、照明装置４０の被照明領域ＬＺと重なる位置に空間光変調器３０が配置されている。このため、空間光変調器３０は、照明装置４０によって面状に照明され、画素毎にコヒーレント光を選択して透過させることにより、映像を形成するようになる。この映像は、投射光学系２５によってスクリーン１５に投射される。スクリーン１５に投射されたコヒーレント光は、拡散され、観察者に映像として認識されるようになる。
【００７５】
ところで、スクリーン上に投射されたコヒーレント光は拡散によって干渉し、スペックルを生じさせることになる。一方、ここで説明する照明装置４０によれば、次に説明するように、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。
【００７６】
スペックルを目立たなくさせるには、偏光・位相・角度・時間といったパラメータを多重化し、モードを増やすことが有効であるとされている。ここでいうモードとは、互いに無相関なスペックルパターンのことである。例えば、複数のレーザー光源から同一のスクリーンに異なる方向からコヒーレント光を投射した場合、レーザー光源の数だけ、モードが存在することになる。また、同一のレーザー光源からのコヒーレント光を、時間を区切って異なる方向から、スクリーンに投射した場合、人間の目で分解不可能な時間の間にコヒーレント光の入射方向が変化した回数だけ、モードが存在することになる。そして、このモードが多数存在する場合には、光の干渉パターンが無相関に重ねられ平均化され、結果として、観察者の目によって観察されるスペックルが目立たなくなるものと考えられている。
【００７７】
上述した照明装置４０では、コヒーレント光が、光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０に照射される。また、照射装置６０から光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光は、それぞれ、同一の被照明領域ＬＺの全域をコヒーレント光で照明するが、当該被照明領域ＬＺを照明するコヒーレント光の照明方向は互いに異なる。そして、コヒーレント光が入射する光学素子５０上の領域が経時的に変化するため、被照明領域ＬＺへのコヒーレント光の入射方向も経時的に変化する。
【００７８】
被照明領域ＬＺを基準にして考えると、被照明領域ＬＺ内の各領域には絶えずコヒーレント光が入射してくるが、その入射方向は、図１に矢印Ａ１で示すように、常に変化し続けることになる。結果として、空間光変調器３０の透過光によって形成された映像の各画素をなす光が、図１に矢印Ａ２で示すように経時的に光路を変化させながら、スクリーン１５の特定の位置に投射されるようになる。
【００７９】
以上のことから、上述してきた照明装置４０を用いることによれば、映像を表示しているスクリーン１５上の各位置において時間的にコヒーレント光の入射方向が変化していき、且つ、この変化は、人間の目で分解不可能な速さであり、結果として、人間の目には、相関の無いコヒーレント光の散乱パターンが多重化されて観察されることになる。したがって、各散乱パターンに対応して生成されたスペックルが重ねられ平均化されて、観察者に観察されることになる。これにより、スクリーン１５に表示されている映像を観察する観察者に対して、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。
【００８０】
なお、人間によって観察される従来のスペックルには、スクリーン１５上でのコヒーレント光の散乱を原因とするスクリーン側でのスペックルだけでなく、スクリーンに投射される前におけるコヒーレント光の散乱を原因とする投射装置側でのスペックルも発生し得る。この投射装置側で発生したスペックルパターンは、空間光変調器３０を介してスクリーン１５上に投射されることによって、観察者に認識され得るようにもなる。しかしながら、本実施の形態によれば、コヒーレント光が光学素子５０上を連続的に走査し、そして光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光が、それぞれ、空間光変調器３０が重ねられた被照明領域ＬＺの全域を照明するようになる。すなわち、光学素子５０が、スペックルパターンを形成していたそれまでの波面とは別途の新たな波面を形成し、複雑且つ均一に、被照明領域ＬＺ、さらには、空間光変調器３０を介してスクリーン１５を照明するようになる。このような光学素子５０での新たな波面の形成により、投射装置側で発生するスペックルパターンは不可視化されることになる。
【００８１】
ところで、ここで説明した照明装置４０では、光源装置６１からの光の光路を変化させる走査装置７０は、光源６２からの光を反射する第１反射面７２を有する第１反射デバイス７１と、第１反射面７２からの光を反射する第２反射面７４を有する第２反射デバイス７３と、を有している。そして、第１反射デバイス７１の第１反射面７２の向きは、所定の可動範囲内において繰り返し変動可能となっている。また、第２反射デバイス７３の第２反射面７４の向きは、所定の可動範囲内において、第１反射面７２の向きの変動に同期して変動可能となっている。したがって、各反射面７２，７４の向きの可変範囲を大きく設定する必要無く、光源装置６１から一定方向に射出される光の光路を大きな範囲内にて変化させることが可能となる。すなわち、このような第１反射デバイス７１及び第２反射デバイス７３によれば、省スペースを図りながら、光学素子５０上の広い領域内を走査することが可能となる。
【００８２】
とりわけここで説明した照明装置４０では、第１反射面７２の向きと第２反射面７４の向きとが互いに平行となるよう、第１反射面７２と第２反射面７４とが動作する。このように第１反射面７２と第２反射面７４が平行に維持されることから、第２反射面７４から進み出る光の進行方向は、第１反射面７２へ入射する光の進行方向と平行になる。一方、光源装置６１の光源６２が固定されており、光源６２から射出される光が、常に一定方向から第１反射デバイス７１へ向かう。すなわち、第１反射面７２へ入射する光源６２からの光の進行方向は、常に一定である。したがって、第２反射デバイス７３の第２反射面７４で反射された光は、一定の向きに進むようになる。とりわけ本例では、照射装置６０から射出する光は、平行光束をなす光線の光路を辿るようにして、光学素子５０へ入射することになる。
【００８３】
このように、照射装置６０からの出射光が一定の方向となっているので、当該出射光の取り扱い、例えば搬送が、非常に容易となる。また、発散光束の場合と異なり、照射装置６０からの出射光が通過することになる光路幅は一定であり、光路幅の変動が生じない。
したがって、照明装置４０が大型化してしまうことを効果的に回避することができる。また、照射装置６０から光を照射される光学素子５０は、その各領域への入射光を異なる方向に曲げることによって、入射光を照明光として被照明領域ＬＺに誘導している。そして、光学素子５０への入射方向が一定となっていれば、光学素子５０の設計及び製造を簡易化することができる。
【００８４】
また、図１及び図２に示すように、光源６２から射出する光は、或る程度のスポット径を有することになる。このようなスポット径を有した光を、図９に示すようにレンズ効果を持つ偏向素子９７を用いてコリメートしようとしても、光軸の向きを制御することしかできない。図９に示された偏向素子９７では、スポット径内の各位置を通過するすべての光の光路を所望の方向に向けることは不可能である。一方、平行に維持される二枚の反射面７２，７４を有した走査装置７０によれば、スポット径の大小に関わらず、第１反射面７２に入射する光の光路と、第２反射面７４で反射した光の光路とを、平行にすることができる。すなわち、光源６２から射出した光のスポット径の大小に関わらず、照射装置６０は、平行光束をなす光線の光路を辿るようにして光を光学素子５０に照射することが可能となる。光学素子５０に入射した光は、光学素子５０によって予定した方向に高精度に光路を調整される。すなわち、ここで説明した走査装置７０及び照明装置４０によれば、被照明領域ＬＺを所望の方向から極めて高精度に照明することができる。
【００８５】
さらに、図示された走査装置７０では、第１反射デバイス７１は、第１反射面７２の法線方向に対して傾斜した第１回転軸Ｒａ１を中心として、第１反射面７２を回転可能の保持している。第２反射デバイス７３は、第２反射面７４の法線方向に対して傾斜した第２回転軸Ｒａ２を中心として、第２反射面７４を回転可能の保持している。このような第１反射デバイス７１及び第２反射デバイス７３によれば、コンパクトな構成及び簡易な制御により、光路を大きく変化させることができる。とりわけ、同様に構成された第１反射デバイス７１及び第２反射デバイス７３を第１回転軸Ｒａ１と第２回転軸Ｒａ２とが平行となるように配置することによって、第１反射面７２及び第２反射面７４を平行に維持することが可能となる。すなわち、単純でコンパクトな構成および制御によって、被照明領域ＬＺを一定の方向から極めて高精度に照明することが可能となる。
【００８６】
また、図２から理解され得るように、図示された走査装置７０を用いた場合、照射装置６０から光学素子５０上に入射する光の光学素子５０上での走査経路は、円形状となる。すなわち、簡易な構成の走査装置７０を用いながら、光学素子５０上での光の入射位置を広範囲に分布させること、言い換えると、大きく広げることができる。これにより、光学素子５０の大きさを有効に利用して、被照明領域ＬＺの各位置へ向かう照明光の入射角度範囲を大きく広げることができる。結果として、スペックルを目立たなくさせることができる。
【００８７】
なお、装置の大型化を回避する観点からすれば、その法線方向に対して傾斜した軸Ｒａ１，Ｒａ２を中心として回転可能に保持された反射面７２，７４は、走査経路に対応して、円形状の輪郭を有していることが好ましい。この例によれば、走査デバイス７１，７３の反射面７２，７４を有効に利用しながら、走査装置７０の大型化を回避することができる。また、第２走査デバイス７３の第２反射面７４が、第１走査デバイス７１の第１反射面７２よりも大きくなっていることが好ましい。この例によれば、第１走査デバイス７１によって光路が拡大された光を、第２走査デバイス７３によって有効に反射することができる。すなわち、走査装置７０によって上述した有用な光路制御を可能にしながら、走査装置７０の大型化を回避することができる。
【００８８】
以上のように本実施の形態によれば、被照明領域ＬＺを所望の方向から高精度に照明することができる。
【００８９】
上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００９０】
上述した実施の形態では、主に図２を参照しながら説明した走査装置７０において、反射面７２，７４が、その法線方向に対して傾斜した回転軸Ｒａ１，Ｒａ２を中心として、回転可能となっていた。しかしながら、この例に限られず、走査装置７０に対して種々の変更が可能である。一例として、図４に示された走査装置７０のように、第１反射デバイス７６の第１反射面７７が、当該第１反射面７７と平行な第１回動軸Ｒｂ１を中心として回動可能であり、第２反射デバイス７８の第２反射面７９が、当該第２反射面７９と平行な第２回動軸Ｒｂ２を中心として回動可能であるようにしてもよい。第１反射デバイス７６は、第１反射面７７を駆動する第１駆動装置７７ａを有し、第２反射デバイス７８は、第２反射面７９を駆動する第２駆動装置７９ａを有している。第１駆動装置７７ａおよび第２駆動装置７９ａは、制御器７５と接続され、制御器７５によって動作を制御される。第１駆動装置７７ａおよび第２駆動装置７９ａは、制御器７５によって、上述した実施の形態の駆動装置７１ｃ，７３ｃと同様に動作を制御され得る。
【００９１】
そして、図４に示された例においても、第１反射面７７の向きの変化と第２反射面７９の向きの変化とを同期させることができ、この場合、上述した作用効果を奏することができる。また図４に示された例においても、第１反射面７７と第２反射面７９とを平行に維持することができ、この場合、上述した作用効果を奏することができる。例えば、第１反射面７７の第１回動軸Ｒｂ１と第２反射面７９の第２回動軸Ｒｂ２を平行とし、第１反射面７７の第１回動軸Ｒｂ１を中心とした回動可能な角度範囲と第２反射面７９の第２回動軸Ｒｂ２を中心とした回動可能な角度範囲を同一とし、第１反射面７７の回転周期と第２反射面７９の回転周期を同一とすることにより、第１反射面７７と第２反射面７９を互いに対して平行な状態に維持することができる。
【００９２】
また上述した実施の形態において、光源装置６１は、単一の光源６２を有していた。しかしながら、この例に限られず、図５に示すように、光源装置６１が、複数の光源を含むようにしてもよい。一例として、光源装置６１が、複数のレーザー光源を含むレーザーアレイとして構成されていてもよい。光源装置６１に含まれる複数の光源６６，６７，６８は、互いに異なる波長帯域の光を生成するようにしてもよいし、同一波長帯域の光を生成するようにしてもよい。異なる波長帯域の光源６６，６７，６８を用いた場合、加法混色により、単一の光源では生成することができない色の光によって、被照明領域ＬＺを照明することができる。また、光源６６，６７，６８が、赤色波長帯域の光、緑色波長帯域の光、青色波長帯域の光をそれぞれ生成する場合には、白色光にて被照明領域ＬＺを照明することができる。一方、同一の波長帯域の光源６６，６７，６８を用いた場合、高出力で被照明領域ＬＺを照明することが可能となる。
【００９３】
ところで、並列配置された光源９１，９２からの光を、図９に示された従来の走査装置９５に照射した場合、各光源９１，９２からの光は、反射デバイス９６で同一方向に反射された後、偏向素子９７上の異なる位置に入射する。この場合、一つの光源９１からの光と、他の光源９２からの光は、レンズ機能を発揮する偏向素子９７にて、異なる方向に曲げられる。また、図９に示された例では、一つの光源９１から射出されて偏向素子９７の各領域に進んだ光は、その光軸が一定方向に揃うように光路を補正されているが、他の一つの光源９２から射出されて偏向素子９７の各領域に進んだ光の光軸は、偏向素子９７によって一定の方向に補正され得ない。加えて、異なる波長帯域の光を射出する光源９１，９２が用いられている場合、図９に示されたレンズ機能を利用した偏向素子９７では、色収差を生じさせてしまう。
【００９４】
その一方で、図５に示された照明装置４０では、第１反射面７２の向きと第２反射面７４の向きとが互いに平行となるよう、第１反射面７２と第２反射面７４とが動作する。このように第１反射面７２と第２反射面７４が平行に維持されることから、第２反射面７４から進み出る光の進行方向は、第１反射面７２へ入射する光の進行方向と平行になる。したがって、図５に示すように、並列配置された異なる第１光源６６，６７，６８からの光を、第２反射デバイス７３の第２反射面７４で反射された後に、一定の方向に進むようにすることが可能となる。したがって、各光源６６，６７，６８で生成された光を、平行光束をなす光線の光路をなすようにして、光学素子５０に入射することができる。結果として、照射装置６０から光学素子５０に照射される光は、光学素子５０にて光路を高精度に補正され、被照明領域ＬＺを照明する照明光として有効に利用され得る。また、走査装置７０は、レンズ機能を利用していないので、色収差の問題も生じさせない。
【００９５】
さらに上述した実施の形態において、光学素子５０が、レンズアレイ５１を含んで構成される例を示したが、これに限られない。図６に示すように、光学素子５０が、ホログラム記録媒体５７を含むようにしてもよい。図６に示された例において、照射装置６０から照射されてホログラム記録媒体５７上を走査する光は、ホログラム記録媒体５７上の各領域に、当該ホログラム記録媒体５７の回折条件を満たすような入射角度で、入射するようになっている。照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各領域に入射した光は、それぞれ、ホログラム記録媒体５７で回折されて少なくとも一部分において互いに重なり合う領域を照明する。図６に示された例では、照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各領域に入射した光は、それぞれ、ホログラム記録媒体５７で回折されて同一の被照明領域ＬＺを照明するようになっている。例えば、照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各領域に入射した光が、それぞれ、被照明領域ＬＺに重ねて散乱板の像を再生するようにしてもよい。
【００９６】
さらに上述した実施の形態では、照明装置４０によって照明される被照明領域ＬＺに空間光変調器３０が配置されていたが、この例に限られない。一例として、図７及び図８に示された例では、被照明領域ＬＺに均一化光学系３７の入射面３７ａが配置されている。すなわち、照明装置４０からの光は、均一化光学系３７に入射するようになる。均一化光学系３７に入射した光は、全反射を繰り返しながら均一化光学系３７内を伝搬して、均一化光学系３７から出射する。このような均一化光学系３７の出射面３７ｂ上の各位置での照度は、均一化されることになる。均一化光学系３７として、例えばインテグレーターロッドを用いることができる。
【００９７】
図７に示された例では、空間光変調器３０が、均一化光学系３７の出射面３７ｂに直面するようにして配置され、空間光変調器３０が均一な光量にて照明されるようになっている。一方、図８に示された例においては、均一化光学系３７と空間光変調器３０との間にリレー光学系３５が配置されている。リレー光学系３５によって、空間光変調器３０が配置されている位置は、均一化光学系３７の出射面３７ｂと共役な面となっている。このため、図８に示された例においても、空間光変調器３０は、均一な光量にて照明される。
【００９８】
さらに、上述した実施の形態において、照明装置４０が、投射装置２０及び投射型映像表示装置１０に組み込まれた例を示したが、これに限られず、スキャナ用の照明装置等、種々の用途に適用され得る。
【００９９】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１００】
Ｒａ１ 第１回転軸
Ｒａ２ 第２回転軸
Ｒｂ１ 第１回動軸
Ｒｂ２ 第２回動軸
ＬＺ   被照明領域
１０   投射型表示装置
１５   スクリーン
２０   投射装置
２５   投射光学系
３０   空間光変調器
３５   リレー光学系
３７   均一化光学系
４０   照明装置
５０   光学素子
５１   レンズアレイ
５１ａ 単位レンズ
５２   フィールドレンズ、コンデンサレンズ
５７   ホログラム記録媒体
６０   照射装置
６１   光源装置
６２   光源
６６   第１光源
６７   第２光源
６８   第３光源
７０   走査装置
７１   第１反射デバイス
７１ａ 反射部材
７１ｂ 軸部材
７１ｃ 第１駆動装置
７２   第１反射面
７３   第２反射デバイス
７３ａ 反射部材
７３ｂ 軸部材
７３ｃ 第２駆動装置
７４   第２反射面
７５   制御器
７６   第１反射デバイス
７７   第１反射面
７７ａ 第１駆動装置
７８   第２反射デバイス
７９   第２反射面
７９ａ 第２駆動装置
９０   照射装置
９１   光源
９２   光源
９５   走査装置
９６   反射デバイス
９７   偏向素子
９９   光学素子
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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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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